ES2210423T3 - Procedimiento para aumentar o disminuir la resistencia en estado no vulcanizado de caucho natural. - Google Patents

Procedimiento para aumentar o disminuir la resistencia en estado no vulcanizado de caucho natural.

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ES2210423T3 ES97111932T ES97111932T ES2210423T3 ES 2210423 T3 ES2210423 T3 ES 2210423T3 ES 97111932 T ES97111932 T ES 97111932T ES 97111932 T ES97111932 T ES 97111932T ES 2210423 T3 ES2210423 T3 ES 2210423T3
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Abstract

SE PRESENTAN UN METODO PARA ELEVAR LA RESISTENCIA AL VERDE DE UN CAUCHO NATURAL Y UN METODO PARA BAJAR LA RESISTENCIA AL VERDE DE UN CAUCHO NATURAL. EN ESTOS METODOS EL LATEX SE TRATA CON UNA PROTEASA Y UN SURFACTANTE ANIONICO Y/O UN SURFACTANTE NO IONICO.

Description

Procedimiento para aumentar o disminuir la resistencia en estado no vulcanizado de caucho natural.
Campo de la invención
La presente invención se refiere a un método para elevar o bajar la resistencia mecánica "cruda" del caucho natural.
Antecedentes de la invención
El caucho natural se ha empleado ampliamente en artículos comerciales tales como neumáticos de automóviles, correas y adhesivos y artículos domésticos tales como guantes.
Además de sus excelentes propiedades mecánicas en forma de caucho vulcanizado, el caucho natural es muy superior en cuanto a la resistencia mecánica del caucho bruto (resistencia mecánica cruda) que el caucho sintético. De acuerdo con esto, el caucho natural es excelente en cuanto a características de tratamiento en el amasado, formación de láminas y diversos procedimientos de moldeo. En la forma de látex, el caucho natural tiene una alta resistencia de gel en la solidificación y, por lo tanto, con el mismo puede formularse fácilmente una película, lo cual hace al caucho natural aplicable para diversos productos incluyendo condones, guantes quirúrgicos y diversos catéteres.
Este caucho natural se obtiene como una savia de árboles Hevea que está en forma de un látex que contiene componentes de caucho junto con agua, proteínas y sales inorgánicas. El látex crudo obtenido haciendo incisiones a árboles Hevea se recolecta en vasijas cuyos contenidos se combinan entre sí. Luego, se solidifica en una instalación de refinado para proporcionar con ello un caucho bruto (es decir, un caucho crepé o un caucho en láminas ahumadas). Alternativamente, el látex crudo se concentra por centrifugación para proporcionar con ello un látex refinado. Durante estos procedimientos, se añade usualmente amoniaco al látex a fin de inhibir el desarrollo de putrefacción debido a las bacterias contenidas en el látex crudo y para impedir la solidificación del látex. En años recientes, se han hecho intentos para impedir la putrefacción añadiendo previamente una pequeña cantidad de óxido de zinc y disulfuro de tetrametiltiuram a las vasijas dentro de las cuales se recolecta el látex crudo. En cada granja de caucho, el látex crudo recogido en las vasijas se combina y se añade adicionalmente al mismo una pequeña cantidad de amoniaco, seguido por su transporte a una instalación de refinado. En la instalación de refinado, el látex crudo se diluye con agua, se solidifica utilizando ácido fórmico y se seca para producir caucho bruto. Alternativamente, la concentración de amoniaco en el látex crudo se ajusta a 0,5%, se separa del suero de látex por centrifugación, se concentra y se prepara una formulación de un látex de alto contenido en amoniaco con una concentración de amoniaco de 0,7% con el fin de impedir la putrefacción y para estabilizarlo mecánicamente, o una formulación de bajo contenido en amoniaco con una concentración de amoniaco de 0,2% y que contiene una pequeña cantidad de disulfuro de tetrametiltiuram, seguido por su transporte.
Los componentes de caucho en el látex de caucho natural se solidifican para proporcionar con ello un caucho bruto (un caucho crepé o un caucho en láminas ahumadas) que se somete luego a una masticación, mezcladura con aditivos, moldeo y vulcanización para proporcionar con ello los productos de caucho deseados.
La masticación significa un tratamiento mediante el cual se aplica una fuerza de cizallamiento al látex para con ello disgregar agregados moleculares y escindir cadenas moleculares, reduciendo de esta manera el peso molecular. A fin de acelerar la incidencia de estas reacciones, se utilizan a veces agentes disgregantes. De esta manera, se reduce la elasticidad del caucho, y el caucho se vuelve plástico, lo cual facilita las operaciones de tratamiento que siguen a la operación de mezcladura.
En general, la plasticidad del caucho no vulcanizado se expresa en viscosidad Mooney. Una viscosidad Mooney superior significa una elasticidad superior y una plasticidad inferior del caucho. Por el contrario, un caucho con una viscosidad Mooney baja, tiene una baja elasticidad y una alta fluidez, lo cual facilita el tratamiento del caucho. En la práctica, una viscosidad Mooney alta da como resultado un gran par de torsión de extrusión, por ejemplo, en la subsiguiente operación de extrusión. Como resultado de ello, la velocidad de extrusión disminuye, lo cual reduce la eficacia de producción. Además, un gran par de torsión de extrusión ocasiona una acumulación de energía en el caucho. Como consecuencia de ello, el caucho se calienta y, a su vez, experimenta una vulcanización prematura. Se ha sabido que la adición de un aceite reduciría la viscosidad Mooney del caucho. Sin embargo, es imposible en algunos casos utilizar ningún aceite. De acuerdo con esto, se ha necesitado proporcionar un caucho natural con excelentes características de tratamiento.
Por otra parte, se ha informado recientemente en los Estados Unidos de que instrumentos médicos en los que se utiliza caucho natural, tales como guantes quirúrgicos, diversos catéteres y máscaras para anestesia, causan disnea o síntomas anafilactoides (por ejemplo, angioedema, urticaria, colapso y cianosis). Se ha informado también de que algunas pacientes con anamnesis alérgica sufrieron de dolor de manos, urticaria y angioedema alrededor de los ojos debido al uso de guantes de caucho natural para tareas domésticas.
De acuerdo con esto, se ha requerido desarrollar medidas contra tales problemas.
La reducción del contenido de componentes que no son de caucho en el caucho natural contribuye a la reducción de la absortividad de agua del caucho natural y a la mejora de las características eléctricas (por ejemplo, propiedades de aislamiento eléctrico) de los productos de caucho natural. Mediante una eliminación casi completa de los componentes que no son de caucho, puede proporcionarse un material ventajoso para producir productos de caucho, los cuales experimentan poca pérdida de energía y tienen unas excelentes propiedades mecánicas, características del caucho crepé mejoradas y una resistencia al envejecimiento mejorada. Es uno de los graves inconvenientes del caucho natural que las propiedades del material varíen dependiendo del área de producción y del tiempo de producción, lo cual es un problema característico de los productos naturales. Por consiguiente, la eliminación de los componentes que no son de caucho que ocasionan este problema hace estables las características de vulcanización. De esta manera, el caucho natural se convierte en un material de caucho que tiene cualidades estables comparables con las de cauchos sintéticos. De esta manera, pueden elevarse las precisiones mecánicas de los productos de caucho natural.
Los métodos conocidos para reducir el contenido en componentes que no son de caucho en el caucho natural comprenden un lavado a fondo del látex con agua. Es decir, ha habido métodos conocidos para ello que comprenden (i) conglomerar partículas de caucho en un látex muy diluido; (ii) centrifugar el látex muy diluido y separar el látex as concentrado; o (iii) dializar el látex.
Adicionalmente, se han conocido otros métodos para reducir el contenido en componentes que no son de caucho, en el caucho natural, que comprenden (a) descomponer los componentes que no son de caucho con bacterias o enzimas; (b) añadir un álcali al látex y calentar la mezcla obtenida para descomponer con ello los componentes que no son de caucho; o (c) liberar los componentes que no son de caucho adsorbidos por las partículas de caucho con el uso de jabones.
En la práctica, se producen cauchos naturales desproteinizados combinando algunos de estos métodos entre sí. Ejemplos de tales cauchos naturales desproteinizados son como sigue.
(1) Crepé H
Se añade una pequeña cantidad de amoniaco a un látex para con ello llevar el valor del pH del látex a 7,1, seguido por una agitación durante 6 a 48 horas. Durante el procedimiento de agitación, las proteínas se descomponen mediante bacterias y enzimas que contaminan el látex después de recolectar la savia. En este caso, se separa el producto solidificado que se forma de manera preliminar y luego se elimina el producto de descomposición mediante centrifugación o espumación. A continuación, con el producto solidificado se formula un caucho crepé.
(2) Crepé G
A un látex estabilizado con amoniaco, se le añade un jabón u otro(s) agente(s) tensioactivo(s) para con ello absorber las proteínas. Después, se eliminan las sales y las proteínas a partir del látex mediante centrifugaciones repetidas. A continuación, el látex se diluye mucho y se solidifica para proporcionar con ello un caucho crepé.
(3) Crepé CD
En este caso, un producto recién solidificado antes de su laminación se sumerge en agua corriente y de esta manera se descomponen las proteínas. Después de una separación por diálisis, con el producto se formula un caucho crepé.
Por otra parte, se ha propuesto un caucho natural desproteinizado mejorado que se produce reduciendo la concentración de amoniaco del látex concentrado, conservado en presencia de amoniaco al 0,2%, añadiendo 0,4 ppc (partes por cien partes) de naftenato de amonio como conservante, llevando a cabo la reacción enzimática durante 20 horas mediante la adición de 0,25 ppc de superasa (una proteasa), diluyendo luego el látex y solidificando el mismo con ácido fosfórico, tal como se describe en la publicación Tennen Gomu (caucho natural), vol. 6, Nº 8, 274 - 281 (1974).
El contenido en proteínas de un caucho natural se expresa generalmente en una cantidad correspondiente a 6,3 veces su contenido en nitrógeno (% N) que se determina mediante el método de Kjeldahl. El contenido en proteínas de un látex de caucho natural reciente (látex de campo) varía desde aproximadamente 3 a 5% en peso (aproximadamente de 0,5 a 0,8% de N) basado en las materias sólidas (partículas de caucho). El contenido en proteínas de un látex refinado comercializado y de un caucho bruto (caucho en láminas ahumadas) es de aproximadamente 2% en peso (aproximadamente 0,3% en forma de N%) o superior. Aunque el contenido en proteínas de los cauchos naturales desproteinizados anteriormente mencionados son marcadamente inferiores comparados con estos cauchos naturales comercializados, el % N del caucho crepé CD es de 0,11, mientras que el del caucho natural desproteinizado obtenido mediante el segundo método mejorado es de 0,06. Por lo tanto, ninguno de ellos está completamente desproteinizado y, por consiguiente, ninguno es satisfactorio como material para resolver los problemas anteriormente mencionados.
El documento GB-A-2 098 222 describe un método de producir caucho natural coagulado que incluye:
* Amoniar látex de campo con un pH de al menos 9,0,
* Estabilizar el látex amoniado con un agente tensioactivo no iónico,
* Fermentar el látex amoniado durante un período de al menos tres días bajo condiciones anaeróbicas,
* Antes o durante la fermentación, tratar el látex amoniado estabilizado con al menos una enzima proteolítica,
* Durante la fermentación y el tratamiento enzimático, mantener el pH del látex a al menos 9,0, si es necesario mediante adiciones adicionales de amoníaco,
* Diluir opcionalmente el látex fermentado y tratado enzimáticamente con agua, y
* Coagular el látex tratado con ácido.
Según la idea de este documento, agentes tensioactivos no iónicos preferidos son los productos de condensación de un óxido de alquileno, especialmente óxido de etileno, siendo típicamente un componente lipófilo el residuo de un alcohol graso (un alcohol monohídrico), un ácido graso o un alquil fenol (un alcohol monohídrico).
Los ejemplos específicos de los agentes tensioactivos no iónicos incluyen productos de condensación de óxido de etileno de nonilfenol, tales como los comercializados bajo la marca comercial Nonidet. La idea de este documento se dirige a mejorar las propiedades dinámicas, en particular las propiedades de acumulación de calor del látex fermentado.
Resumen de la invención
La presente invención proporciona métodos para elevar la resistencia cruda de un caucho natural que incluye añadir amoníaco a un látex de campo, envejecer la mezcla y después tratarla con una proteasa y un agente tensioactivo específico o una combinación de agentes tensioactivos específicos.
La presente invención proporciona, además, métodos para bajar la resistencia cruda de un caucho natural que incluye tratar un látex de campo con una proteasa y un agente tensioactivo específico o una combinación de agentes tensioactivos específicos.
Breve descripción de los dibujos
La figura 1 es un gráfico que muestra los espectros de absorción infrarroja de los cauchos naturales desproteinizados obtenidos en el Ejemplo 1 y los Ejemplos Comparativos 1 y 2.
La figura 2 es un gráfico que muestra los espectos de viscoelasticidad de las muestras vulcanizadas preparadas en el Ejemplo 2.
La figura 3 es un gráfico que muestra los resultados del examen de las muestras de los Ejemplos 16 y 20 por cromatografía de permeación de gel.
La figura 4 es un gráfico que muestra el resultado del examen de la muestra del Ejemplo 22 por cromatografía de permeación de gel.
Descripción detallada de la invención
La presente invención implica los procesos (1) y (2) siguientes para elevar la resistencia cruda de caucho natural y los procesos (3) y (4) siguientes para bajar la resistencia cruda de caucho natural:
(1) Un método para elevar la resistencia cruda de un caucho natural que incluye:
añadir al menos 0,2% en peso de amoniaco a un látex de campo,
envejecer el látex,
tratar el látex con una proteasa en una cantidad de desde 0,0001 a 20% en peso, en base al látex de caucho, un agente tensioactivo aniónico y un agente tensioactivo no iónico, y
separar partículas de caucho.
(2) Un método para elevar la resistencia cruda de un caucho natural que incluye:
añadir al menos 0,2% en peso de amoniaco a un látex de campo,
envejecer el látex,
tratar el látex con una proteasa en una cantidad de desde 0,0001 a -20% en peso, en base al látex de caucho, y un agente tensioactivo aniónico seleccionado del grupo que consta de agente tensioactivo ácido sulfónico, agente tensioactivo sulfato y agente tensioactivo fosfato, y
separar partículas de caucho.
(3) Un método para bajar la resistencia cruda de un caucho natural que incluye:
tratar un látex de campo con una proteasa en una cantidad de desde 0,0001 a 20% en peso, en base al látex de caucho, un agente tensioactivo aniónico y un agente tensioactivo no iónico, y
separar partículas de caucho.
(4) Un método para bajar la resistencia cruda de un caucho natural que incluye:
tratar el látex de campo con una proteasa en una cantidad de desde 0,0001 a 20% en peso, en base al látex de caucho, y un agente tensioactivo aniónico seleccionado del grupo que consta de agentes tensioactivos ácido sulfónico, agentes tensioactivos sulfato y agentes tensioactivos fosfato, y
separar partículas de caucho.
El caucho natural desproteinizado que se puede obtener en los procesos de la presente invención está sustancialmente exento de cualquier proteína, y se caracteriza porque se han eliminado las proteínas contenidas en un caucho bruto obtenido a partir de un látex de caucho natural hasta un nivel de contenido en nitrógeno de menos de 0,02%.
Se conoce en general que el caucho natural es una mezcla de componentes de alto peso molecular, con un peso molecular de 1.000.000 a 2.500.000, y componentes de bajo peso molecular de 100.000 a 200.000 en el mismo. Se supone que los componentes de bajo peso molecular están unidos entre sí por grupos irregulares contenidos en el caucho natural y están ramificados, formando de esta manera los componentes de alto peso molecular. Cuando una molécula de aminoácido (es decir, con un átomo de nitrógeno de peso atómico 14) está unido a una molécula de un caucho de bajo peso molecular, con un peso molecular de 100.000 que se ha formado aparentemente por biosíntesis intrínseca, el contenido en nitrógeno se vuelve de 0,014%. Se considera, por consiguiente, que el contenido en nitrógeno correspondiente a esta cantidad no se elimina, sino que permanece. De acuerdo con ello, se entiende que un caucho natural a partir del cual se han eliminado las proteínas hasta un nivel de un contenido en nitrógeno de 0,014%, ha sido completamente desproteinizado. Sin embargo, el peso molecular del caucho natural está distribuido en general tal como se ha descrito anteriormente, de tal manera que se considera que un caucho natural a partir del cual se han eliminado las proteínas hasta un nivel de contenido en nitrógeno de menos de 0,02%, ha sido completamente desproteinizado.
El caucho natural desproteinizado se caracteriza también porque se han eliminado las proteínas hasta un nivel tal, que no proporciona ninguna absorción a 3.280 cm^{-1} en el espectro de absorción infrarroja, lo cual es característico de los polipéptidos, cuando se mide en forma de una película de caucho bruto.
Tal como se ha descrito anteriormente, el contenido en proteínas de un caucho natural puede calcularse sobre la base de su contenido en nitrógeno. Sin embargo, estudios sobre los espectros de absorción infrarroja de cauchos desproteinizados y refinados por los presentes inventores, han revelado que el contenido en proteínas de un caucho natural desproteinizado, calculado basándose en su contenido en nitrógeno, no es perfectamente preciso. Esto es debido a que hay proteínas que se unen a moléculas de caucho y de esta manera, aminoácidos o moléculas peptídicas de cadena corta permanecen en las zonas de unión de las moléculas de caucho, incluso después de la terminación de la hidrólisis mediante una reacción enzimática.
Con el fin de confirmar más exactamente que se han eliminado las proteínas, es preferible emplear una técnica analítica mediante el uso de un espectro de absorción infrarroja que ha sido desarrollado por los presentes inventores. Es decir, los presentes inventores midieron espectros de absorción infrarroja de caucho natural refinado a diversos niveles mediante el uso de un espectrómetro de infrarrojo con transformación de Fourier. Los resultados así obtenidos se debatieron mediante comparación con los espectros de absorción infrarroja de péptidos, presentados por Naumann et al. (tal como se describe en la publicación Biopolymers, 26, 795). Como consecuencia de ello, se ha clarificado que después de la eliminación de las proteínas, desaparece la absorción a 3.280 cm^{-1} asignada a polipéptidos, aunque permanece la absorción de 3.315 a 3.320 cm^{-1} asignable al grupo >N-H en péptidos de cadena corta o aminoácidos que están unidos a moléculas de caucho. De acuerdo con esto, el caucho natural desproteinizado es caucho natural que ha sido refinado con preferencia hasta tal nivel que el espectro de absorción infrarroja de su película no presenta ninguna absorción a 3.280 cm^{-1}.
Además, el caucho natural tiende a endurecerse durante un periodo de almacenamiento (es decir, endurecimiento en almacenamiento), que hace necesaria una masticación para plastificarlo antes de su uso. Se ha hallado, sin embargo, que un caucho natural a partir del cual se han eliminado completamente las proteínas nunca experimentaría este fenómeno.
De acuerdo con ello, el caucho natural desproteinizado tiene una baja viscosidad Mooney y excelentes características de tratamiento. Mediante el uso de este caucho desproteinizado, por consiguiente, puede obtenerse una composición de caucho que tiene una baja viscosidad Mooney, una alta resistencia mecánica y una resistencia al desgarramiento mejorada. En particular, el caucho natural desproteinizado tiene una viscosidad Mooney inferior que la de un caucho sometido a masticación al cual se ha añadido previamente un agente desintegrante. Por lo tanto, el caucho natural desproteinizado no requiere ninguna masticación, lo cual es muy ventajoso desde el punto de vista del tratamiento.
Un inconveniente adicional del caucho natural reside en que se colorea y la coloración se vuelve más evidente con el transcurso del tiempo, ya que contiene carotenoide que es un polieno que tiene una unidad estructural de isopreno y cierto número de dobles enlaces conjugados. Sin embargo, estas impurezas del tipo de carotenoide se eliminan durante el tratamiento para reducir proteínas. Por consiguiente, puede obtenerse un caucho natural comparable a los sintéticos en cuanto al aspecto transparente e incoloro.
El tratamiento del látex con la proteasa y el agente tensioactivo puede llevarse a cabo añadiendo la proteasa y el (los) agente(s) tensioactivo(s) al látex con el fin de poner en contacto la proteasa y el (los) agente(s) tensioactivo(s) con las partículas de caucho durante un periodo de tiempo suficiente.
La proteasa y el (los) agente(s) tensioactivo(s) pueden añadirse al látex simultáneamente, o la proteasa puede añadirse en primer lugar al látex y puede(n) añadirse luego el (los) agente(s) tensioactivo(s) a la mezcla de látex durante o después de la terminación del tratamiento del látex con la proteasa. Alternativamente, el (los) agente(s) tensioactivo(s) puede(n) añadirse en primer lugar al látex y puede añadirse luego la proteasa al látex. Adicionalmente, el (los) agente(s) tensioactivo(s) pueden añadirse en la operación de separación de las partículas de caucho para llevar a cabo el tratamiento con el agente tensioactivo y la separación de manera simultánea. Además, en el caso en que la proteasa y el (los) agente(s) tensioactivo(s) se añadan de manera simultánea, éstos pueden mezclarse entre sí con anticipación a fin de preparar una composición, y el tratamiento del látex puede llevarse a cabo añadiendo la composición.
En el tratamiento del látex con la proteasa y/o el (los) agente(s) tensioactivo(s), el látex puede agitarse o dejarse en reposo sin agitación. Cuando el látex se agita, la agitación se lleva a cabo en un grado en que el látex no ocasione una formación de espuma o no se impida la reacción enzimática de la proteasa.
En el tratamiento del látex con la proteasa, puede regularse la temperatura del látex si es necesario. En general, la temperatura del látex se regula a un valor de 5 a 90ºC, con preferencia desde 20 a 60ºC, con mayor preferencia a la temperatura óptima de la proteasa empleada. Cuando la temperatura es superior a 90ºC, la proteasa tiende a desactivarse rápidamente, mientras que cuando la temperatura es inferior a 5ºC, la reacción enzimática de la proteasa apenas se desarrolla.
El periodo de tiempo para el tratamiento del látex con la proteasa y el (los) agente(s) tensioactivo(s) no está específicamente restringido, y puede determinarse dependiendo de factores del tratamiento tales como el contenido en proteínas del látex, la clase y la cantidad de proteasa, y la clase y la cantidad del (de los) agente(s) tensioactivo(s). Sin embargo, se prefiere que el tratamiento se lleve a cabo durante un periodo de tiempo de desde varios minutos a aproximadamente una semana desde la adición de la proteasa. En esta circunstancia, si es necesario, la terminación de la reacción de desproteinización se confirma mediante un muestreo del látex y midiendo el contenido en proteínas del látex.
Después del tratamiento anteriormente mencionado, las partículas de caucho se separan a partir de la mezcla de látex en la operación de separación.
La separación de las partículas de caucho a partir de la mezcla de látex puede llevarse a cabo con un método de separación convencional conocido en la técnica, tal como una centrifugación, agregación y permeación en membrana. En la operación de separación, pueden añadirse a la mezcla de látex partículas de caucho sintético o un látex de caucho sintético.
La operación de separación puede llevarse a cabo durante una vez o varias veces de acuerdo con las necesidades. Adicionalmente, el procedimiento de desproteinización que comprende el tratamiento con la proteasa y el (los) agente(s) tensioactivo(s) y la separación, pueden llevarse a cabo durante varias veces si es necesario.
La proteasa que se ha de utilizar en la presente invención no está particularmente restringida. Por ejemplo, son utilizables proteasas alcalinas para este fin. Aunque pueden utilizarse proteasas que se originan por bacterias, hongos o levaduras, es preferible utilizar las que se originan por bacterias.
En el procedimiento para producir el caucho natural desproteinizado de acuerdo con la presente invención, la proteasa se utiliza en una cantidad de desde 0,0001 a 20% en peso, con preferencia desde 0,001 a 10% en peso, basado en el látex de caucho. Cuando la cantidad de proteasa añadida es inferior a 0,0001% en peso, no puede conseguirse ningún efecto satisfactorio. Cuando se utiliza más de 20% en peso de la proteasa, la cantidad excesiva de la proteasa eleva el coste de producción. En este caso, adicionalmente, se reduce la actividad de la enzima.
Como agentes tensioactivos a utilizar en el procedimiento para bajar o elevar la resistencia cruda de caucho natural de acuerdo con la presente invención, puede emplearse uno de los que se indican a continuación:
(1) + (3) numeración como en las reivindicaciones correspondientes, una combinación de uno o más agentes tensioactivos aniónicos con uno o más agentes tensioactivos no iónicos; y
(2) + (4) uno o más agentes aniónicos seleccionados entre el grupo que consiste en agentes tensioactivos del tipo de ácidos sulfónicos, agentes tensioactivos del tipo de sulfatos y agentes tensioactivos del tipo de fosfatos.
En cuanto al agente tensioactivo según (1) o (3), los ejemplos de los agentes tensioactivos aniónicos incluyen agentes tensioactivos del tipo de ácidos carboxílicos, agentes tensioactivos del tipo de ácidos sulfónicos y a agentes tensioactivos del tipo de fosfatos.
Los ejemplos de agentes tensioactivos del tipo de ácidos carboxílicos incluyen sales de ácidos grasos, carboxilatos polivalentes, colofoniatos, sales de ácidos dímeros, sales de ácidos polímeros y sales de ácidos grasos de aceite de resina, que tienen cada uno de 6 a 30 átomos de carbono. Entre estos agentes tensioactivos, se prefieren para los mismos carboxilatos que tienen desde 10 a 20 átomos de carbono. Los agentes tensioactivos que tienen menos de 6 átomos de carbono son insuficientes en cuanto a la dispersión y emulsificación de proteínas e impurezas, mientras que los que tienen más de 30 átomos de carbono apenas son dispersables en agua.
Los ejemplos de agentes tensioactivos del tipo de ácidos sulfónicos anteriormente mencionados incluyen alquilbencenosulfonatos, alquilsulfonatos, alquilnaftaleno-sulfonatos, naftalenosulfonatos y difenil-éter-sulfonatos.
Los ejemplos de agentes tensioactivos del tipo de sulfatos incluyen sales de alquil-sulfatos, sales de polioxialquilen-alquil-sulfatos, polialquilen-alquil-fenil-éter-sulfatos, sal de fenol-sulfato triestirenado y sales de polioxialquilen-fenil-sulfatos diestirenados.
Los ejemplos de agentes tensioactivos del tipo de fosfatos incluyen sales de alquil-fosfatos y sales de polioxialquilen-fosfatos.
Los ejemplos de sales de estos compuestos incluyen sales metálicas (por ejemplo, sales de Na, K, Ca, Mg y Zn), sales de amonio y sales de aminas (por ejemplo, sal de trietanolamina).
Como agentes tensioactivos no iónicos, pueden emplearse con preferencia agentes tensioactivos del tipo de polio-
xialquilen-éteres, agentes tensioactivos de ésteres de polioxialquileno, agentes tensioactivos del tipo de ésteres de ácidos grasos con alcoholes polivalentes, agentes tensioactivos del tipo de ésteres de ácidos grasos con azúcares y agentes tensioactivos del tipo de alquil-poliglicósidos.
Los ejemplos de agentes tensioactivos no iónicos del tipo de polioxialquilen-éteres incluyen polioxialquilen-alquil-éteres, polioxialquilen-alquilfenil-éteres, poli-oxialquilen-poliol-alquil-éteres, polioxialquilen-fenol estirenado-éteres, polioxialquilen-fenol diestirenado-éteres y polioxialquilen-éteres triestirenados. Ejemplos de los polioles anteriormente mencionados incluyen alcoholes polivalentes que tienen desde 2 a 12 átomos de carbono tales como propilen-glicol, glicerol, sorbitol, sacarosa y pentaeritritol.
Los ejemplos de agentes tensioactivos no iónicos del tipo de polioxialquilen-ésteres incluyen ésteres de ácidos grasos con polioxialquilenos.
Los ejemplos de agentes tensioactivos del tipo de ésteres de ácidos grasos con alcoholes polivalentes incluyen ésteres con ácidos grasos de alcoholes polivalentes que tienen desde 2 a 12 átomos de carbono y ésteres de ácidos grasos con polioxialquilen-alcoholes polivalentes. Los ejemplos específicos de los mismos incluyen ésteres de ácidos grasos con sorbitol, ésteres de ácidos grasos con sorbitán, monoglicéridos de ácidos grasos, diglicéridos de ácidos grasos y ésteres de ácidos grasos con poliglicerol. Adicionalmente, son utilizables también para los mismos, aductos de poli(óxidos de alquileno) de estos compuestos (por ejemplo, ésteres de ácidos grasos con polioxietilen-sorbitán, y ésteres de ácidos grasos con polioxialquilen-glicerol).
Los ejemplos de agentes tensioactivos no iónicos del tipo de ésteres de ácidos grasos con azúcares incluyen ésteres con ácidos grasos de sacarosa, glucosa, maltosa, fructosa y polisacáridos. Adicionalmente, son utilizables también aductos de poli(óxido de alquileno) de los mismos.
Los ejemplos de agentes tensioactivos no iónicos del tipo de alquil-poliglicósidos incluyen alquil-glucósidos, alquil-poliglucósidos, polioxialquilen-alquil-glucósidos y polioxialquilen-alquil-poliglucósidos, así como ésteres con ácidos grasos de los mismos. Adicionalmente, son utilizables para los mismos aductos de poli(óxido de alquileno) de estos compuestos.
Los ejemplos de grupos alquilo en estos agentes tensioactivos incluyen, por ejemplo, los que tienen desde 4 a 30 átomos de carbono. Los ejemplos de grupos de polioxialquileno en los mismos incluyen, por ejemplo, los que contienen grupos alquileno que tienen desde 2 a 4 átomos de carbono. Por ejemplo, pueden citarse para los mismos óxido de etileno con un número de moles de adición de desde 1 a 50 moles. Ejemplos de los ácidos grasos anteriormente mencionados incluyen, por ejemplo, ácidos saturados de cadena lineal o ramificados, saturados o insaturados, que tienen desde 4 a 30 átomos de carbono.
En los procesos de acuerdo con la presente invención, los agentes tensioactivos de los puntos (1) o (3) anteriormente mencionado pueden utilizarse con preferencia en una cantidad total de desde 0,001 a 20% en peso, con mayor preferencia desde 0,01 a 10% en peso, basado en el látex de caucho.
En cuanto a los agentes tensioactivos (2) o (4) anteriormente mencionados, los ejemplos de agentes tensioactivos del tipo de ácidos sulfónicos incluyen alquilbenceno-sulfonatos, alquilsulfonatos, alquilnaftaleno-sulfonatos, naftalenosulfonatos y difeniléter-sulfonatos. Los ejemplos de agentes tensioactivos del tipo de sulfatos incluyen sales de alquil-sulfatos, sales de polioxialquilen-alquil-sulfatos, poli-oxialquilen-alquilfenil-éter-sulfatos, sales de fenol-sulfato triestirenado, sales de fenolsulfato diestirenado, sales de \alpha-olefinasulfatos, sales de ácido alquilsuccínico-sulfatos, sales de polioxialquilen-fenol-sulfato triestirenado y sales de polioxialquilen-fenol-sulfato diestirenado. Los ejemplos de agentes tensioactivos del tipo de fosfatos incluyen sales de alquil-fosfatos y sales de polioxialquilen-fosfatos. Entre ellos, se prefieren sales de ácidos alquilbencenosulfónicos, alquil-sulfatos, alquil-fosfatos, polioxialquilen-alquil-sulfatos y polioxialquilen-alquil-fosfatos.
Los ejemplos de sales de estos compuestos incluyen sales metálicas (por ejemplo, sales de Na, K, Ca, Mg y Zn), sales de amonio y sales de aminas (por ejemplo, sal de trietanolamina).
Los ejemplos de grupos alquilo en estos agentes tensioactivos incluyen, por ejemplo, los que tienen desde 4 a 30 átomos de carbono. Los ejemplos de grupos polioxialquileno en los mismos incluyen, por ejemplo, los que contienen grupos alquileno que tienen desde 2 a 4 átomos de carbono. Por ejemplo, puede citarse para los mismos óxido de etileno con un número de moles de adición de desde 1 a 50 moles.
En los procesos de acuerdo con la presente invención, los agentes tensioactivos de los puntos (2) o (4) anteriormente mencionados pueden utilizarse con preferencia en una cantidad total de desde 0,001 a 20% en peso, con mayor preferencia desde 0,01 a 10% en peso, basado en el látex de caucho.
En la operación de adición de la enzima, pueden utilizarse conjuntamente otros aditivos. Por ejemplo, pueden utilizarse, fosfatos tales como fosfato dibásico de potasio, fosfato monobásico de potasio y fosfato de sodio; acetatos tales como acetato de potasio y acetato de sodio; ácidos tales como ácido sulfúrico, ácido acético, ácido clorhídrico, ácido nítrico, ácido cítrico y ácido succínico y sales de los mismos; amoniaco; hidróxido de sodio; hidróxido de potasio; carbonato de sodio; e hidrogenocarbonato de sodio, como reguladores del pH. Adicionalmente, la proteasa puede utilizarse conjuntamente con otras enzimas tales como lipasa, esterasa, amilasa, lacasa y celulasa.
Adicionalmente, pueden utilizarse conjuntamente agentes dispersantes tales como copolímeros de estireno y ácido sulfónico, condensados de ácido naftalenosulfónico y formalina, ácido ligninasulfónico, copolímeros de ácidos sulfónicos aromáticos polivalentes, homopolímeros y copolímeros de ácido acrílico y anhídrido maleico, copolímeros de isobutileno y ácido acrílico y copolímeros de isobutileno y anhídrido maleico.
El látex que se ha de utilizar como material de partida para la presente invención, significa un látex de campo obtenido a partir de árboles de caucho natural. Puede utilizarse en la presente invención, ya sea un látex tratado con amoniaaco comercializado, o un látex de campo reciente.
Se sabe en general que el caucho natural es una mezcla de componentes de alto peso molecular con un peso molecular de 1.000.000 a 2.500.000, y componentes de bajo peso molecular de 100.000 a 200.000 en el mismo. Se supone que los componentes de bajo peso molecular están enlazados entre sí por grupos irregulares contenidos en el caucho natural y están ramificados, formando de esta manera los componentes de alto peso molecular.
Los estudios de los presentes autores han revelado que los componentes de caucho en un látex de campo tienen una distribución de pesos moleculares que presentan un pico relativamente grande asignable a componentes de bajo peso molecular; que un látex comercializado, con alto contenido en amoniaco, tiene una distribución de pesos moleculares en que se ha reducido o perdido un pico asignable a la parte de bajo peso molecular; y que el primer látex contiene pocos componentes de gel y tiene una baja resistencia mecánica cruda, mientras que el segundo látex contiene una gran cantidad de componentes de gel y tiene una alta resistencia mecánica cruda. Se ha hallado adicionalmente que los cauchos naturales desproteinizados, que están, cada uno, casi exentos de componentes de gel y que no contiene sustancialmente nada de proteínas, pueden producirse mediante el procedimiento de acuerdo con la presente invención, tal como se ha debatido anteriormente, utilizando un látex de campo que contiene una pequeña cantidad de amoniaco y un látex comercializado, con alto contenido en amoniaco, aunque las diferencias entre estos cauchos naturales desproteinizados en cuanto a la resistencia mecánica cruda y la distribución de pesos moleculares permanezca sin cambios, lo cual sugiere que los componentes de gel nunca participan en los mismos. Basándose en los hechos de que el látex con un alto contenido en amoniaco tiene una distribución de pesos moleculares que presenta un pequeño pico debido a los componentes de bajo peso molecular y que cuando se añade amoniaco al látex de campo y se envejece la mezcla, se pierde el pico debido a la parte de bajo peso molecular y que la resistencia mecánica cruda se eleva simultáneamente, esto indica claramente que el amoniaco acelera la unión y ramificación de las moléculas de caucho, aunque el mecanismo para ello no haya sido clarificado hasta ahora. Se espera también que un caucho natural desproteinizado que contiene pocos componentes de gel tendría propiedades mecánicas mejoradas tales como la resistencia al desgarramiento.
Está confirmado que el amoniaco no puede ejercer ningún efecto para elevar la resistencia mecánica cruda si se añade después de la desproteinización, es decir, de la operación de refinado. Una concentración de amoniaco superior puede proporcionar una resistencia mecánica cruda más mejorada. Cuando la concentración de amoniaco es de menos de 0,2% en peso, no puede conseguirse ningún efecto en la práctica. La concentración de amonio es con preferencia de al menos 0,5% en peso. El límite superior de la concentración de amoniaco no está particularmente restringido, y ha de determinarse basándose en factores económicos.
Después de añadir el amoniaco, el látex de caucho natural se envejece simplemente dejándolo en reposo. Un periodo de reposo más prolongado proporciona una resistencia mecánica cruda más mejorada. Más particularmente, el látex de caucho natural puede dejarse en reposo durante 5 a 30 días, cuando el envejecimiento ha de realizarse a temperatura ambiente. La mejora de la resistencia mecánica cruda puede favorecerse adicionalmente envejeciendo el látex de caucho natural a una temperatura elevada.
Después de la terminación del envejecimiento, el látex de caucho natural se refina para reducir con ello el contenido en proteínas. El refinado puede llevarse a cabo mediante los diversos métodos para reducir el contenido en proteínas tal como se ha indicado anteriormente tratando de manera simultánea o sucesiva el látex de caucho natural con una proteasa y (un) agente(s) tensioactivo(s). Después de la terminación del tratamiento, el látex se somete a una separación para con ello separar partículas de caucho (los componentes de caucho).
Tal como se describirá en los siguientes ejemplos, el caucho natural desproteinizado así obtenido tiene una resistencia mecánica cruda de al menos 1 MPa lo cual es sumamente mejorado en comparación con cauchos desproteinizados convencionales.
A saber, el caucho natural desproteinizado que tiene una elevada resistencia mecánica cruda que puede obtenerse de acuerdo con los métodos de la presente invención, es excelente en cuanto a características de tratamiento en el amasado, formación de láminas, diversos moldeos y otras características similares, en comparación con un caucho natural convencional.
Por otra parte, puede obtenerse un caucho natural que tiene una resistencia mecánica cruda reducida mediante refinado de un látex de campo, es decir, un látex al cual no se le añadido amoniaco o que no ha experimentado un envejecimiento después de la adición de amoniaco, para reducir con ello el contenido en proteínas del látex. Para reducir la resistencia mecánica cruda eficazmente del caucho natural, es preferible utilizar un látex de campo reciente procedente de los árboles de caucho. Cuando se ha añadido amoniaco al látex en una cantidad de 0,2% en peso o menos, el látex puede someterse a un refinado dentro de un periodo de aproximadamente un mes para obtener un caucho natural que tiene una resistencia mecánica cruda reducida, ya que una concentración de amoniaco tan baja apenas ocasiona un aumento de la resistencia mecánica cruda del caucho natural. Cuando se ha añadido amoniaco al látex en una cantidad de más de 0,2% en peso, es deseable someter al látex a un refinado tan pronto como sea posible. En particular, cuando se añade amoniaco al látex en una cantidad de 0,5% en peso o más, es deseable someter al látex a un refinado dentro de las 72 horas desde la adición de amoniaco. Adicionalmente, es preferible almacenar el látex a temperatura ambiente o por debajo, debido a que el almacenamiento del látex a una temperatura alta puede ocasionar un aumento de la resistencia mecánica cruda del caucho natural resultante. El refinado del látex puede llevarse a cabo de la misma manera que se ha empleado para obtener un caucho natural que tiene una elevada resistencia mecánica cruda.
El caucho natural desproteinizado que tiene una resistencia mecánica cruda reducida tiene una fluidez superior, de tal manera que es excelente en cuanto a características de tratamiento en un procedimiento de moldeo por inyección u otro similar en comparación con cauchos naturales convencionales.
El caucho natural, a partir del cual se ha eliminado la proteína en un alto nivel de acuerdo con la presente invención, puede emplearse para productos de diversos campos tales como dispositivos contraceptivos, equipos médicos, hilos de caucho, productos de caucho sólido, equipos deportivos y neumáticos de automóviles.
El caucho natural desproteinizado puede mezclarse con otros componentes comúnmente empleados en composiciones de caucho convencionales, y se utilizan de esta manera como una composición de caucho.
Los ejemplos de tales componentes para preparar una composición de caucho incluyen cauchos sintéticos convencionales; agentes de vulcanización o agentes de reticulación tales como azufre, compuestos orgánicos de azufre, peróxidos orgánicos y óxidos metálicos; aceleradores de vulcanización tales como mezclas de aldehídos y aminas, ditiocarbamatos, guanidinas, tiazoles y tiurams; coadyuvantes de aceleración de vulcanización tales como óxidos metálicos y ácidos grasos; diversos inhibidores de envejecimiento; agentes de refuerzo tales como negro de carbono y carbono blanco; materiales de carga; desarrolladores de pegajosidad; plastificantes; reblandecedores; colorantes; y lubricantes. Estos componentes pueden mezclarse en la relación óptima para cada producto de caucho de una manera convencional.
A fin de ilustrar adicionalmente la presente invención con mayor detalle, se proporcionarán los siguientes Ejemplos.
Ejemplo 1
Se utilizó Alkalasa 2,0 M (1,5 APU) (producida por la entidad Novo Nordisk Bioindustry) como la proteasa, y se utilizó un látex de caucho natural con un contenido en sólidos de 60,2% (producido por la entidad Soctek Sendirian Berhad, Malasia), como el látex de caucho natural.
Se diluyeron 15 ml de látex de caucho natural con 200 ml de agua destilada y se estabilizó con 0,12% de naftenato de sodio. Después, se ajustó el pH a 9,2 añadiendo dihidrógeno-fosfato de sodio. Se dispersaron 0,78 g de Alkalasa 2,0 M en 10 ml de agua destilada y se añadieron luego al látex de caucho natural diluido anteriormente mencionado. Después de ajustar el valor de pH a 9,2 de nuevo, el látex se mantuvo a una temperatura de 37ºC durante 24 horas. Después de la terminación del tratamiento enzimático, se añadió al látex un agente tensioactivo no iónico, Triton X-100 (producido por la entidad Toho Chemical Industry Co., Ltd.) en una concentración de 1%, seguido por una centrifugación del látex a una velocidad de 11.000 rpm durante 30 minutos. La fracción cremosa así formada se dispersó de nuevo en 200 ml de agua destilada que contenía 1% de Triton X-100 y se centrifugó luego de nuevo. Este procedimiento, es decir, el procedimiento que comprende la centrifugación y dispersión de la fracción cremosa en agua destilada, se repitió tres veces. A continuación, se añadió cloruro de calcio a la dispersión de la crema para separar con ello un caucho sólido.
El caucho sólido así separado se secó a vacío y se extrajo con acetona durante 16 horas. Posteriormente, éste se disolvió en tolueno con una concentración de 1% y se centrifugó luego a una velocidad de 11.000 rpm durante 30 minutos. La solución de caucho transparente así formada se separó y se precipitó en un volumen en exceso de metanol. El caucho sólido así obtenido se secó a vacío a temperatura ambiente.
Ejemplo comparativo 1
Un látex de caucho natural se diluyó 15 veces con agua destilada y se estabilizó con 1% de Triton X-100. Este látex diluido se centrifugó a una velocidad de 11.000 rpm durante 30 minutos. La fracción cremosa así formada se dispersó de nuevo en la misma cantidad de agua destilada que contenía 1% de Triton X-100, y se centrifugó de nuevo. Este procedimiento se repitió tres veces. Luego, se añadió cloruro de calcio a la dispersión de la crema así obtenida para separar con ello un caucho sólido. El caucho sólido así separado se trató de la misma manera que la descrita en el Ejemplo 1.
Ejemplo comparativo 2
Un látex de caucho natural se diluyó 5 veces con agua destilada y se añadió a la mezcla 1% de ácido fórmico para separar con ello un caucho sólido. El caucho sólido así obtenido se trató de la misma manera que la descrita en el Ejemplo 1.
El contenido en nitrógeno de estos cauchos sólidos se analizaron mediante el método de ensayo de RRIM (Rubber Research Institute of Malaysia (1973), "Boletín SMR Nº 7"). En lo que se refiere a los espectros de absorción infrarroja, se conformó una película de cada caucho sólido sobre un disco de KBr y se determinó la absorbancia con un espectrómetro JASCO 5300 de infrarrojo con transformación de Fourier.
La Tabla 1 presenta los resultados del análisis. El contenido en nitrógeno de la muestra del Ejemplo 1 fue de menos de 0,01%. Tal como presenta claramente la Fig. 1, el espectro de absorción infrarroja de esta muestra presenta una absorción a 3.320 cm^{-1} asignable a péptidos de cadena corta o aminoácidos, pero no se detecta ninguna absorción a 3.280 cm^{-1} asignable a polipéptidos de alto peso molecular.
Aunque la muestra del Ejemplo Comparativo se refinó a un nivel sustancialmente alto, contenía 0,04% de nitrógeno. A este nivel, la absorción a 3.280 cm^{-1} asignable a polipéptidos permanece todavía además al asignable a péptidos de cadena corta o a aminoácidos. Aunque el nivel de proteínas del Ejemplo Comparativo 2 se redujo mediante el tratamiento en comparación con los comercializados, contenía 0,16% de nitrógeno y presentó una absorción sumamente intensa debido a polipéptidos.
TABLA 1 Resultado del análisis sobre el contenido en nitrógeno y espectro de absorción infrarroja de caucho natural desproteinizado
Muestra Contenido en nitrógeno Espectro IR
(%) (cm^{-1})
Ejemplo 1 menos de 0,01 3320
Ejemplo Comparativo 1 0,04 3316, 3280
Ejemplo Comparativo 2 0,16 3280
Ejemplo 2
Se utilizó como el látex de caucho natural, un látex comercializado del tipo de alto contenido en amoniaco (producido por Guthrie, Malasia). El contenido en caucho sólido del látex era de 62,0%.
El látex de caucho natural anteriormente mencionado se diluyó con una solución acuosa al 0,12% de naftenato de sodio de tal manera como para proporcionar un contenido en caucho sólido de 10% en peso. Después, el látex se ajustó a un pH de 9,2 mediante la adición de dihidrógeno-fosfato de sodio y se añadió Alkalasa 2,0 M en una proporción de 0,87 g por cada 10 g de componentes de caucho. Después de ajustar a pH 9,2 de nuevo, el látex se mantuvo a una temperatura de 37ºC durante 24 horas.
Después de la terminación del tratamiento enzimático, se añadió al látex una solución acuosa al 1% de Triton X-100 para ajustar con ello la concentración de caucho a 8%, seguido por una centrifugación a una velocidad de 11.000 rpm durante 30 minutos. La fracción cremosa así formada se dispersó en una solución acuosa al 1% de Triton X-100 y la concentración de caucho se ajustó a aproximadamente 8%, se guido de nuevo por una centrifugación. La centrifugación se repitió una vez más y la crema así obtenida se dispersó en agua destilada. De esta manera, se obtuvo un látex de caucho desproteinizado con un contenido en caucho sólido de 60%.
El contenido en nitrógeno del caucho bruto obtenido a partir de este látex fue de 0,009%. En el espectro de absorción infrarroja del mismo, se observó una absorción a 3.320 cm^{-1}, pero no se observó ninguna a 3.280 cm^{-1}.
Se preparó una lámina para ensayo de caucho bruto moldeando por colada 36 g del látex sobre una placa de vidrio (18 cm x 12 cm) y se secó dejándola en reposo a temperatura ambiente. Luego, se desprendió a partir de la placa de vidrio y la superficie de contacto con la placa de vidrio se secó durante un día. Posteriormente, se secó a vacío para proporcionar con ello una muestra de ensayo.
Se preparó una lámina para ensayo de caucho vulcanizado ajustando el contenido en sólidos del látex a 50%, mezclando los componentes tal como están puestos en lista en la siguiente Tabla 2, dejando la composición obtenida en reposo durante 48 horas y tratándola luego de la misma manera que la descrita anteriormente. Después de vulcanizarla por calentamiento en una estufa a 100ºC durante 30 minutos, se obtuvo una muestra para ensayo.
Para su comparación, se prepararon muestras similares a partir del látex sin refinar.
TABLA 2 Composición de látex para caucho vulcanizado
Contenido (partes en peso)
Componente Base seca Base líquida
Látex (contenido en sólidos: 50%) 100 200
Caseína de leche (solución acuosa al 10%) 0,1 1
Dispersión-1* - 5
\hskip0.5cm ZnO 1 -
\hskip0.5cm Azufre 1 -
\hskip0.5cm Dibutil-ditio-carbamato de zinc 0,5 -
Contenido en sólidos (%) (100) 49,8
\dotable{\tabskip\tabcolsep#\hfil\+#\hfil\tabskip0ptplus1fil\dddarstrut\cr}{
 Notas; \+  \begin{minipage}[t]{110mm} *:La
dispersión-1 es una dispersión que contiene 20% en
peso de ZnO,  20% en peso de azufre y 10% en peso de
dibutil-ditiocarbamato de zinc.
\end{minipage} \cr}
En lo que respecta a las resistencias mecánicas de la lámina de caucho bruto y la lámina de caucho vulcanizado obtenidas, la resistencia a la tracción, el alargamiento a la rotura y los módulos, se midieron utilizando una probeta en forma de pesas JIS Nº 4, con una velocidad de ensayo de 500 mm/min. Los resultados son como sigue. Las cifras dadas entre paréntesis significan los datos de las muestras comparativas
(1) Lámina de caucho bruto
\hskip1.5cm Resistencia a la tracción: 7,18 MPa (7,85)
\hskip1.5cm Alargamiento a la rotura: 1.180% (1.160)
\hskip1.5cm Módulos de 500%: 0,45 MPa (0,52)
(2) Lámina de caucho vulcanizado 23,7 MPa (24,3)
\hskip1.5cm Alargamiento a la rotura: 840% (850)
\hskip1.5cm Módulos de 500%: 2,66 MPa (2,68)
\hskip1.5cm Resistencia al desgarramiento: 101,6 kN/m (90,9)
El caucho bruto era excelente en cuanto al aspecto transparente e incoloro. Adicionalmente, tenía una absortividad de agua mejorada de 0,87% (muestra comparativa: 6,74%) y una alta propiedad de aislamiento eléctrico (resistencia superficial: 6,6 x 10^{12} \Omega (muestra comparativa: 2,7 x 10^{10} \Omega), resistencia volumétrica: 6,9 x 10^{15} \Omega\cdotm (muestra comparativa: 2,0 x 10^{14} \Omega\cdotm)).
La Fig. 2 presenta los espectros de viscoelasticidad de las muestras vulcanizadas en este Ejemplo. Aunque las tan. \delta de los picos no se diferencian grandemente unos de otros en cuanto a localización y tamaño, la tan \delta de la muestra del Ejemplo está evidentemente reducida dentro de un margen de temperaturas de -20ºC y superiores, lo cual indica que esta muestra es un material que experimenta poca pérdida de energía dentro del margen utilizable prácticamente. Adicionalmente, la Tabla 3 presenta los resultados de un ensayo de aceleración de endurecimiento en almacenamiento de cauchos brutos.
Se preparó una muestra para ensayo para el ensayo de plasticidad Wallace mediante estratificación de dos películas de muestras de caucho bruto y estampación con una unidad de estampación para un propósito especial. Luego, se midió la plasticidad Wallace mediante un método convencional y se denominó la plasticidad inicial.
Posteriormente, la muestra se introdujo dentro de un recipiente que contenía un tamiz molecular de 4 \ring{A} y se dejó en reposo a una temperatura de 60ºC durante 24 horas, seguido por una medición de la plasticidad. La diferencia entre estas plasticidades se empleó como una guía para el endurecimiento en almacenamiento.
TABLA 3 Resultado del ensayo de aceleración del endurecimiento en almacenamiento en caucho natural desproteinizado
Muestra Plasticidad inicial (P) Plasticidad después de calentamiento (P*) dP (P* - P)
Ejemplo 37 60 3
Ejemplo Comparativo 56 93 37
La Tabla 3 indica que la muestra del Ejemplo apenas experimentó un endurecimiento
Ejemplos 3 a 8
Se diluyó un látex de caucho natural con alto contenido en amoniaco con el fin de proporcionar un contenido en caucho de 30%, y se ajustó a pH 9 con H_{3}PO_{4}. Luego, se añadió a la mezcla 1%, en términos de componentes efectivos, de cada composición para tratar el látex tal como están puestos en lista en la Tabla 4. Después de dejarlo en reposo a una temperatura de 30ºC durante 24 horas, el látex se centrifugó a una velocidad de 13.000 rpm durante 30 minutos. La capa cremosa superior así separada se recogió y se dispersó de nuevo en la misma cantidad de agua. Cuanndo la centrifugación se hubo repetido dos o tres veces, la capa cremosa se lavó con una solución al 1% de agentes tensioactivos (exentos de cualquier cantidad de proteasa) después de la terminación de la primera centrifugación, y se centrifugó luego a 13.000 rpm durante 30 minutos, seguido por una repetición del mismo procedimiento tal como el que se ha descrito anteriormente, es decir, el procedimiento que comprende una centrifugación y un lavado de la capa cremosa con la solución al 1% de los agentes tensioactivos. Luego, se vertió en metanol que contenía una pequeña cantidad de CaCl_{2} para precipitar con ello el caucho que se secó luego bajo presión reducida durante una noche. A continuación, se determinó el contenido en nitrógeno mediante el método de Kjeldahl y se denominó el contenido de proteínas remanentes. La precisión de la medición fue de \pm 0,0001%.
TABLA 4
Componente Cantidad
(partes en peso *^{1})
Ejemplo 3 Proteasa alcalina 2
(11,1 APU)
Laurato de sodio 60
Polioxietilen (10 moles)-octilfenil-éter 38
(Emulgen 810*^{2})
Ejemplo 4 Proteasa alcalina 2
(11,1 APU)
Dodecilbencenosulfonato de sodio 60
(Neopelex F-25*^{2})
Polioxietilen (9 moles)-lauril-éter 38
(Emulgen 109P*^{2})
TABLA 4 (Continuación)
Componente Cantidad
(partes en peso*^{1})
Ejemplo 5 Proteasa alcalina 2
(11,1 APU)
Polioxietilen (3 moles)-lauril-sulfato 60
(Emal 20C*^{2})
Polioxietilen (10 moles)-oleil-éter 38
(Emanon 4110*^{2})
Ejemplo 6 Proteasa alcalina 2
(11,1 APU)
Laurato de sodio 45
Polioxietilen (20 moles) sorbitán-oleato 53
(Rhedol TW-O-120*^{2})
Ejemplo 7 Proteasa (Bacillus sp.) 2
(3,0 APU)
Dodecilbencenosulfonato de sodio 20
Alquilnaftalenosulfonato de sodio 25
Palmitato de sacarosa 53
Ejemplo 8 Proteasa alcalina 2
(11,1 APU)
Colofoniato de sodio 55
Polioxietilen (9 moles)-nonil- fenil-éter 45
(Emulgen 909*^{2})
Notas; \begin{minipage}[t]{110mm} *1:Las partes en peso son de la enzima o agente tensioactivo especificado. \end{minipage}
\begin{minipage}[t]{110mm} *2:Una marca registrada de un producto producido por la entidad Kao Corporation, que contiene el agente tensioactivo especificado. \end{minipage}
Ejemplos comparativos 3 a 6
Se repitieron los procedimientos de los Ejemplos 3 a 8 anteriormente mencionados, excepto que se emplearon las composiciones para tratar el látex que están puestas en lista en la Tabla 5. De esta manera, se determinaron los contenidos en las proteínas remanentes.
TABLA 5
Componente Cantidad
(Partes en peso *^{1})
Ejemplo Comparativo 3 Laurato de sodio 55
Polioxietilen (9 moles)-nonilfenil-éter 45
(Emulgen 909*^{2})
Ejemplo Comparativo 4 Proteasa alcalina 2
(11,1 APU)
polioxietilen (3 moles)-nonilfenil-éter 98
(Emulgen 903*^{2})
Ejemplo Comparativo 5 Proteasa alcalina 2
(11,1 APU)
agua de intercambio iónico 98
Ejemplo Comparativo 6 polioxietilen (10 moles)-octilfenil-éter 100
(Emulgen 810*^{2})
Notas; \begin{minipage}[t]{120mm} *1:Las partes en peso son de la enzima o agente tensioactivo especificado. \end{minipage}
\begin{minipage}[t]{120mm} *2:Una marca registrada de un producto producido por la entidad Kao Corporation, que contiene el agente tensioactivo especificado. \end{minipage}
La tabla 6 recopila las condiciones de tratamiento y los resultados de los ensayos. En la Tabla 6, la expresión "agua destilada" significa el contenido en nitrógeno de un caso en blanco en que el látex se trató exclusivamente con agua destilada. En el caso del Ejemplo 4, se dan los contenidos en nitrógeno de las muestras centrifugadas y lavadas una vez y dos veces.
TABLA 6
Concentración de tratamiento Número de centrifugaciones y Cont. en nitrógeno
(%) lavados (veces) (%)
Ejemplo 3 1,0 1 0,011
Ejemplo 4 1,0 1 0,012
Ejemplo 4 1,0 2 0,008
Ejemplo 5 1,0 2 0,008
Ejemplo 6 1,0 2 0,008
Ejemplo 7 1,0 1 0,015
Ejemplo 8 1,0 1 0,014
Ejemplo Comparativo 3 1,0 1 0,040
Ejemplo Comparativo 4 1,0 2 0,043
Ejemplo Comparativo 5 1,0 3 0,060
Ejemplo Comparativo 6 1,0 3 0,054
Agua destilada - 3 0,090
Tal como muestra la Tabla 6, las proteínas pueden ser eliminadas eficaz y fácilmente a partir de caucho natural mediante tratamiento de un látex de caucho natural con el procedimiento de desproteinización de la presente
invención.
Ejemplos 9 a 12
Un látex con alto contenido en amoniaco de caucho natural se diluyó con el fin de proporcionar un contenido en caucho de 30% y se ajustó a pH 9 con H_{3}PO_{4}. Luego, se añadió a la mezcla 1%, en términos de componentes efectivos, de cada composición para tratar el látex tal como están puestos en lista en la Tabla 7. Después de dejarlo en reposo a una temperatura de 30ºC durante 24 horas, el látex se centrifugó a una velocidad de 13.000 rpm durante 30 minutos. La capa cremosa superior así separada se recogió y se dispersó de nuevo en la misma cantidad de agua. Cuando la centrifugación se hubo repetido dos o tres veces, la capa cremosa se lavó con una solución al 1% de agentes tensioactivos (exentos de cualquier cantidad de proteasa) después de la terminación de la primera centrifugación, y se centrifugó luego a 13.000 rpm durante 30 minutos, seguido por una repetición del mismo procedimiento tal como el que se ha descrito anteriormente, es decir, el procedimiento que comprende una centrifugación y un lavado de la capa cremosa con la solución al 1% de los agentes tensioactivos. Luego, se vertió en metanol que contenía una pequeña cantidad de CaCl_{2} para precipitar con ello el caucho que se secó luego bajo presión reducida durante una noche. A continuación, se determinó el contenido en nitrógeno mediante el método de Kjeldahl y se denominó el contenido de proteínas remanentes. La precisión de la medición fue de \pm 0,0001%.
TABLA 7
Componente Cantidad
(partes en peso *^{1})
Ejemplo 9 Proteasa alcalina 2
(11,1 APU)
Polioxietilen (4)-nonil-fenil-éter-sulfato de sodio 98
(Emal NC*^{2})
Ejemplo 10 Proteasa alcalina 2
(11,1 APU)
Dodecilbencenosulfonato de sodio
(Neopelex F-25*^{2}) 98
Ejemplo 11 Proteasa alcalina 2
(11,1 APU)
Polioxietilen (3 moles)-lauril-sulfato 98
(Emal 20C*^{2})
TABLA 7 (Continuación)
Componente Cantidad
(partes en peso *^{1})
Ejemplo 12 Proteasa (Bacillus sp.) 2
(3,0 APU)
Laurilfosfato de sodio 98
Notas; \begin{minipage}[t]{110mm} *1:Las partes en peso son de la enzima o agente tensioactivo especificado. \end{minipage}
\begin{minipage}[t]{110mm} *2:Una marca registrada de un producto producido por la entidad Kao Corporation, que contiene el agente tensioactivo especificado. \end{minipage}
Ejemplos comparativos 7 a 10
Se repitieron los procedimientos de los Ejemplos 9 a 12 anteriormente mencionados, excepto que se emplearon las composiciones para tratar el látex que están puestas en lista en la Tabla 8. De esta manera, se determinaron los contenidos en las proteínas remanentes.
TABLA 8
Componente Cantidad
(Partes en peso *^{1})
Ejemplo Comparativo 7 Proteasa alcalina 2
(11,1 APU)
Laurato de sodio 98
Ejemplo Comparativo 8 Proteasa (Bacillus sp.) 2
(11,1 APU)
polioxietilen (3 moles)-nonilfenil-éter 98
(Emulgen 903*^{2})
Ejemplo Comparativo 9 Laurato de sodio 100
Ejemplo Comparativo 10 polioxietilen (10 moles)-octilfenil-éter 100
(Emulgen 810*^{2})
Notas; \begin{minipage}[t]{120mm} *1:Las partes en peso son de la enzima o agente tensioactivo especificado. \end{minipage}
\begin{minipage}[t]{120mm} *2:Una marca registrada de un producto producido por la entidad Kao Corporation, que contiene el agente tensioactivo especificado. \end{minipage}
La tabla 9 recopila las condiciones de tratamiento y los resultados de los ensayos. En la Tabla 9, la expresión "agua destilada" significa el contenido en nitrógeno de un caso en blanco en que el látex se trató exclusivamente con agua destilada. En el caso del Ejemplo 10, se da el contenido en nitrógeno de las muestras centrifugadas y lavadas una vez y dos veces.
TABLA 9
Concentración de tratamiento Número de centrifugaciones y Cont. en nitrógeno
(%) lavados (veces) (%)
Ejemplo 9 1,0 1 0,012
Ejemplo 10 1,0 1 0,013
Ejemplo 10 1,0 2 0,008
Ejemplo 11 1,0 2 0,008
Ejemplo 12 1,0 1 0,008
Ejemplo Comparativo 7 1,0 1 0,048
Ejemplo Comparativo 8 1,0 2 0,043
Ejemplo Comparativo 9 1,0 3 0,062
Ejemplo Comparativo 10 1,0 3 0,054
Agua destilada - 3 0,090
Tal como muestra la Tabla 9, las proteínas pueden ser eliminadas eficaz y fácilmente a partir de caucho natural mediante tratamiento de un látex de caucho natural con el procedimiento de desproteinización de la presente invención.
Ejemplo 13
Se diluyeron 1.500 g de látex de caucho natural comercializado, con alto contenido en amoniaco (contenido en caucho: 60%), añadiendo 1.500 g de agua pura. Luego, se añadieron a la mezcla 0,6 g de una proteasa y 30 g de una mezcla de agente tensioactivo aniónico y agente tensioactivo no iónico, y las proteínas se descompusieron a una temperatura de 30ºC durante 24 horas. Seguidamente, este látex se centrifugó dos veces para concentrar con ello los componentes de caucho que se secaron luego al aire, proporcionando de esta manera un caucho sólido. El contenido en nitrógeno total en este caucho sólido, determinado mediante el método de Kjeldahl fue de 0,010%. Este caucho se disolvió en tolueno y se midió la absorbancia mediante el método de transmisión con el uso de un espectrómetro de infrarrojo con transformación de Fourier (fabricado por la entidad Perkin-Elmer). Como resultado de ello, no se observó ninguna absorción a 3.280 cm^{-1}, incluso aunque el gráfico se ampliara mucho. La viscosidad Mooney (ML_{1+4}) de este caucho bruto a una temperatura de 130ºC, fue de 52,5.
Composición
Componente Cantidad
(partes en peso)
Caucho 100
Carbono ISAF 50
Blanco de zinc 3
Ácido esteárico 3
Agente anti-envejecimiento 2
Azufre 1,5
Acelerador de vulcanización NS 0,8
Utilizando el caucho natural desproteinizado anteriormente mencionado, la composición tal como se ha especificado anteriormente se amasó en un mezclador Banbury. Durante el primer minuto inicial, se amasó el caucho solo. Después, se añadieron los componentes desde el Carbon ISAF al agente anti-envejecimiento dados en la lista anterior, seguido por un amasado durante 3 minutos. Después de pesar la composición de caucho obtenida, se añadieron a la mezcla el azufre y el acelerador de vulcanización en un laminador. Si bien se añadieron 1.239 g de los componentes en total, la composición amasada experimentó una pérdida de peso de solamente menos de 2 g.
La Tabla 14 muestra el resultado de la medición de la viscosidad de esta composición de caucho sin vulcanizar determinada con el uso de un viscosímetro Mooney. La determinación se realizó a una temperatura de 130ºC.
Este caucho se vulcanizó por compresión a una temperatura de 140ºC durante 20 minutos. La Tabla 12 presenta las propiedades fisicoquímicas del producto así obtenido antes y después de un envejecimiento a una temperatura de 100ºC durante 48 horas. Las propiedades fisicoquímicas se midieron en condiciones normales (temperatura: 23ºC; humedad: 55%).
Ejemplo comparativo 11
Se repitió el procedimiento del Ejemplo 13, excepto que se utilizó un látex de caucho natural secado con alto contenido en amoniaco, como el caucho. Este caucho presentó una gran absorción a 3.280 cm^{-1} y tenía una viscosidad Mooney (ML_{1+4} (130ºC)) de 104,8. La pérdida de peso debido al amasado de la misma cantidad de caucho que la descrita en el Ejemplo 13, fue de aproximadamente 10 g.
Ejemplo comparativo 12
Se repitió el procedimiento del Ejemplo 13, excepto que se utilizó un caucho crepé pálido como el caucho. Este caucho presentó una gran absorción a 3.280 cm^{-1} y tenía una viscosidad Mooney (ML_{1+4} (130ºC)) de 85,7. La pérdida de peso debido al amasado de la misma cantidad de caucho que la descrita en el Ejemplo 13, fue de aproximadamente 10 g.
Ejemplo comparativo 13
Se repitió el procedimiento del Ejemplo 13, excepto que se utilizó como el caucho, un caucho estándar de Malasia de viscosidad constante (SMR-CV). Este caucho presentó una gran absorción a 3.280 cm^{-1} y tenía una viscosidad Mooney (ML_{1-4} (130ºC)) de 56,3. La pérdida de peso debido al amasado de la misma cantidad de caucho que la descrita en el Ejemplo 13, fue de aproximadamente 10 g.
\newpage
Ejemplo comparativo 14
Se repitió el procedimiento del Ejemplo 13, excepto que se utilizó como el caucho, un caucho que se había preparado añadiendo un agente disgregante al caucho RSS Nº 3 y sometiéndolo a una masticación previamente. Este caucho presentó una gran absorción a 3.280 cm^{-1} y tenía una viscosidad Mooney (ML_{1+4} (130ºC)) de 59,2. La pérdida de peso debida al amasado de la misma cantidad de caucho que la descrita en el Ejemplo 13, fue de aproximadamente 3 g.
TABLA 10 Propiedades fisicoquímicas del caucho bruto
Ejemplo Ejemplo Comparativo
13 11 12 13 14
Contenido en nitrógeno 0,010 0,30 0,46 0,42 0,46
Viscosidad Mooney (ML_{1+4} (130ºC)) 52,5 104,8 85,7 56,3 59,2
TABLA 11 Propiedades fisicoquímicas del caucho sin vulcanizar
Ejemplo Ejemplo Comparativo
13 11 12 13 14
Viscosidad Mooney (ML_{1+4} (130ºC)) 51,9 65,7 61,0 60,2 56,5
Tiempo de vulcanización prematura:
\hskip0,4cm T_{5} (min) 16,2 14,7 19,2 19,2 18,3
\hskip0,4cm T_{10} (min) 17,1 16,0 20,1 20,6 19,2
\hskip0,4cm T_{90} (min) 19,7 19,0 22,9 23,9 21,7
TABLA 12 Propiedades fisicoquímicas del caucho vulcanizado
Ejemplo Ejemplo Comparativo
13 11 12 13 14
Antes del envejecimiento:
\hskip0,4cm T_{B} (MPa) 32,9 30,0 28,0 26,6 28,3
\hskip0,4cm E_{B} (%) 664 651 671 674 629
\hskip0,4cm H_{S} (dureza) 60 61 59 59 61
\hskip0,4cm T_{R} (kN/m) 74,2 70,5 66,7 65,1 63,7
Después de un envejecimiento
a 100ºC durante 48 horas:
\hskip0,4cm T_{B} (MPa) 26,8 24,9 25,6 25,9 25,8
\hskip0,4cm E_{B} (%) 446 418 417 429 393
\hskip0,4cm H_{S} (dureza) 64 68 70 70 71
Notas: \begin{minipage}[t]{144mm} T_{B}:medido de la manera de acuerdo con la norma JIS K 6301 \end{minipage}
\begin{minipage}[t]{144mm} E_{B}:medido de la manera de acuerdo con la norma JIS K 6301 \end{minipage}
\begin{minipage}[t]{144mm} H_{S}:medido por medio de un medidor de dureza a la rotura Shore A \end{minipage}
\begin{minipage}[t]{144mm} T_{R}:Resistencia (R) a la rotura (medida mediante un medidor de desgarramiento de tipo B especificado en la norma JIS K 6301) por la anchura (m) de la muestra. \end{minipage}
Ejemplo 14
Se proporcionaron respectivamente Alkalasa 2,0 M (producida por la entidad Novo Nordisk Bioindustry) y un látex de campo inmediatamente después de la extracción por incisión (obtenido de la entidad Guthrie, Malasia), como la proteasa y el látex de caucho natural. El contenido en sólidos totales de este látex era de 38,4%, mientras que su contenido en caucho era de 33,0%.
Se añadió amoniaco acuoso al látex de campo anteriormente mencionado para proporcionar con ello una concentración de amoniaco de 1%, seguido por dejarlo en reposo a una temperatura de 30ºC durante 2 días. Luego, el látex se diluyó añadiendo 0,12% de una solución acuosa de naftenato de sodio con el fin de proporcionar un contenido en caucho sólido de 10% en peso. Adicionalmente, se añadió dihidrógeno-fosfato de sodio para ajustar con ello el látex a un pH de 9,2. Se añadió Alkalasa 2,0 M en una proporción de 0,87 g por cada 10 g de contenido en caucho. El valor de pH del látex se ajustó a 9,2 de nuevo y se mantuvo luego a una temperatura de 37ºC durante 24 horas.
Después de la terminación del tratamiento enzimático, se añadió al látex una solución acuosa al 1% del agente tensioactivo no iónico Triton X-100 (producido por la entidad Toho Chemical Industry Co., Ltd.), y de esta manera la concentración de caucho se ajustó a 8%, seguido por una centrifugación a una velocidad de 11.000 rpm durante 30 minutos. La fracción cremosa así obtenida se dispersó en una solución acuosa al 1% de Triton X-100, y la concentración de caucho se ajustó a aproximadamente 8%, seguido por una centrifugación de nuevo. La centrifugación se repitió una vez más y la crema así obtenida se dispersó en agua destilada. De esta manera, se preparó un látex de caucho desproteinizado con un contenido en caucho sólido de 60%.
Ejemplo comparativo 15
En el procedimiento del Ejemplo 14, el látex de campo inmediatamente después de la extracción por incisión se ajustó a una concentración de caucho de 8% inmediatamente después de obtenerlo mediante la adición de una solución acuosa al 1% del agente tensioactivo no iónico Triton X-100 y se centrifugó luego a una velocidad de 11.000 rpm durante 30 minutos. La crema así formada se dispersó en agua destilada. De esta manera, se preparó un látex de caucho natural desproteinizado con un contenido en caucho sólido de 60%.
Ejemplo comparativo 16
La fracción cremosa descrita en el Ejemplo Comparativo 15 se dispersó en una solución acuosa al 1% de Triton X-100, se ajustó a una concentración de caucho de aproximadamente 6% y se centrifugó luego de nuevo. Después de repetir la centrifugación durante tres veces adicionales, la crema obtenida se dispersó en agua destilada. De esta manera, se preparó un caucho natural desproteinizado con un contenido en caucho sólido de 60%.
Ejemplo 15
Se repitió el procedimiento del Ejemplo 14, excepto que el látex de campo empleado en el Ejemplo 14 se reemplazó por el látex obtenido en el Ejemplo Comparativo 13. De esta manera, se preparó un látex de caucho desproteinizado.
Ejemplo 16
Se repitió el procedimiento del Ejemplo 14, excepto que el látex de campo se sometió al tratamiento enzimático y los posteriores procedimientos después de obtenerlo.
Ejemplo 17
Se empleó como el látex da caucho natural, un látex refinado reciente, que se había preparado añadiendo 0,5% de amoniaco a un látex de campo (obtenido de la entidad Felda, Malasia) y se centrifugó. La concentración de amoniaco se redujo a aproximadamente 0,2% y el contenido en caucho era de 60,4%. Después de elevar la concentración de amoniaco a 0,7%, el látex se dejó en reposo a una temperatura de 30ºC durante 7 días y durante 14 días. Luego, cada látex se trató de la misma manera que la descrita en el Ejemplo 14 para proporcionar con ello un látex de caucho desproteinizado.
Ejemplo comparativo 17
El látex refinado, empleado en el Ejemplo 17 se trató inmediatamente de la misma manera que la descrita en el Ejemplo Comparativo 15 sin ajustar la concentración de amoniaco. De esta manera se preparó un látex de caucho natural desproteinizado.
Ejemplo 18
Utilizando un látex comercializado con alto contenido en amoniaco (obtenido de la entidad Guthrie, Malasia) como el látex de caucho natural, se realizaron el tratamiento enzimático y los siguientes procedimientos descritos en el Ejemplo 14. De esta manera, se preparó un látex de caucho natural desproteinizado.
Se preparó una película de ensayo de caucho bruto moldeando por colada 36 g de cada látex obtenido en los Ejemplos y Ejemplos Comparativos anteriormente mencionados, sobre una placa de vidrio (18 cm x 12 cm) y se secó dejándola en reposo a temperatura ambiente. Después, se desprendió a partir de la placa de vidrio y se secó la superficie de contacto con la placa de vidrio durante un día, seguido por un secado a vacío.
La resistencia mecánica cruda de la lámina de caucho bruto, es decir, la muestra de ensayo, se midió utilizando una probeta en forma de pesas JIS Nº 4 a una velocidad de ensayo de 500 mm/min.
El contenido en nitrógeno se analizó mediante el método de Kjeldahl de acuerdo con el método RRIM.
El contenido en gel se determinó cortando 0,5 g de la muestra en pequeños trozos, añadiendo los trozos a 100 ml de tetrahidrofurano saturado con nitrógeno, dejándola en reposo en la oscuridad a una temperatura de 30ºC durante 14 días, centrifugándola luego a una velocidad de 12.000 rpm durante 15 minutos, secando el gel así separado y pesando luego el mismo.
La resistencia mecánica cruda, el contenido en nitrógeno y el contenido en gel de cada muestra se indican en la siguiente tabla.
TABLA 13
Muestra Resistencia mecánica cruda Contenido en N Contenido en gel
(MPa) (%) (%)
Ejemplo 14 1,4 0,01 o inferior 2,0
Ejemplo Comparativo 15 0,8 0,09 9,5
Ejemplo Comparativo 16 0,7 0,03 6,7
Ejemplo 15 0,8 0,01 2,2
Ejemplo 16 0,7 0,01 o inferior 1,9
Ejemplo 17
\hskip0,4cm (1 semana) 1,5 0,01 o inferior 2,1
\hskip0,4cm (2 semanas) 3,4 0,01 o inferior 2,3
Ejemplo Comparativo 17 0,3 0,08 8,3
Ejemplo 18 7,3 0,01 o inferior 2,2
Adicionalmente, los resultados de una cromatografía de penetrabilidad en gel de las muestras del Ejemplo 14 y del Ejemplo 16 se presentan en la Fig. 3, y el del Ejemplo 18 se presenta en la Fig. 4.
El peso molecular de la región de bajos pesos moleculares es de aproximadamente 150.000, mientras que el de la región de altos pesos moleculares es de aproximadamente 2.500.000. La muestra del Ejemplo 16, a la cual no se añadió nada de amoniaco, presenta un pico claro en la región de bajos pesos moleculares.
Tal como se ha descrito anteriormente, el procedimiento de acuerdo con la presente invención hace posible eliminar eficaz y fácilmente las proteínas contenidas en un caucho natural y bajar o elevar de esta manera la resistencia cruda.
Adicionalmente, los procedimientos de acuerdo con la presente invención puede llevarse a cabo fácilmente y proporciona una alta productividad.
Adicionalmente, el caucho natural desproteinizado, a partir del cual se han eliminado las proteínas contenidas en el látex de caucho natural hasta un nivel de contenido en nitrógeno de menos de 0,02% o las proteínas contenidas en el caucho bruto obtenido a partir del látex de caucho natural han sido eliminadas hasta tal nivel, que éste no proporciona una absorción a 3.280 cm^{-1} en el espectro de absorción infrarroja, lo cual es característico de los polipéptidos, cuando se mide en forma de una película de caucho crudo. Comparado con un caucho natural convencional, adicionalmente, el caucho natural desproteinizado tiene una absortividad de agua mejorada, una alta propiedad de inculcación eléctrica, excelentes características de tratamiento y buenas propiedades mecánicas, y experimenta poca pérdida de energía y ninguna variación de lote a lote, característico de materiales naturales, lo cual lo hace un material que es excelente en precisión y cualidades. Además, puesto que las proteínas han sido eliminadas completamente de manera sustancial, éste no experimenta nunca un endurecimiento en almacenamiento. Adicionalmente, tiene un aspecto incoloro y transparente comparable al de los cauchos sintéticos.
Tal como muestran los Ejemplos anteriormente mencionados, además, mediante el uso del caucho natural tratado según la presente invención que es excelente en cuanto a características de tratamiento, puede obtenerse un caucho que tiene una baja viscosidad Mooney y buenas características de tratamiento sin efectuar una masticación.
Además, el caucho natural se endurecería durante el periodo de almacenamiento (es decir, endurecimiento en almacenamiento), lo cual hace necesaria una masticación para plastificarlo para su utilización. Se ha hallado, sin embargo, que un caucho natural a partir del cual se han eliminado completamente las proteínas no experimentaría nunca este fenómeno.
\newpage
De acuerdo con esto, el caucho natural desproteinizado obtenible por la presente invención tiene una baja viscosidad Mooney y excelentes características de tratamiento. Mediante el uso de este caucho natural desproteinizado, por consiguiente, puede obtenerse una composición de caucho que tiene una baja viscosidad Mooney, una alta resistencia mecánica y una resistencia al desgarramiento mejorada. En particular, el caucho natural desproteinizado tiene una viscosidad Mooney inferior que un caucho sometido a una masticación al cual se le ha añadido previamente un agente disgregante. De esta manera, el caucho natural desproteinizado de la presente invención no requiere ninguna masticación, lo cual es muy ventajoso desde el punto de vista del tratamiento. Como resultado de ello, puede reducirse el par de torsión de extrusión y puede elevarse la velocidad de extrusión, lo cual proporciona diversas ventajas, tales como que la productividad sea elevada, que pueda inhibirse el chamuscado del caucho y que pueda suprimirse la dispersión de polvo en la operación de amasado.

Claims (4)

1. Un método para elevar la resistencia cruda de un caucho natural que incluye:
añadir al menos 0,2% en peso de amoniaco a un látex de campo,
envejecer el látex,
tratar el látex con una proteasa en una cantidad de desde 0,0001 a 20% en peso, en base al látex de caucho, un agente tensioactivo aniónico y un agente tensioactivo no iónico, y
separar partículas de caucho.
2. Un método para elevar la resistencia cruda de un caucho natural que incluye:
añadir al menos 0,2% en peso de amoniaco a un látex de campo,
envejecer el látex,
tratar el látex con una proteasa en una cantidad de desde 0,0001 a 20% en peso, en base al látex de caucho, y un agente tensioactivo aniónico seleccionado del grupo que consta de agente tensioactivo ácido sulfónico, agente tensioactivo sulfato y agente tensioactivo fosfato, y
separar partículas de caucho.
3. Un método para bajar la resistencia cruda de un caucho natural que incluye:
tratar un látex de campo con una proteasa en una cantidad de desde 0,0001 a 20% en peso, en base al látex de caucho, un agente tensioactivo aniónico y un agente tensioactivo no iónico, y
separar partículas de caucho.
4. Un método para bajar la resistencia cruda de un caucho natural que incluye:
tratar un látex de campo con una proteasa en una cantidad de desde 0,0001 a 20% en peso, en base al látex de caucho, y un agente tensioactivo aniónico seleccionado del grupo que consta de agentes tensioactivos ácido sulfónico, agentes tensioactivos sulfato y agentes tensioactivos fosfato, y
separar partículas de caucho.
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Families Citing this family (40)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE69404740T2 (de) * 1993-05-13 1998-01-22 Kao Corp Verfahren zur Herstellung von Rohkautschuk
JP3350593B2 (ja) * 1994-02-25 2002-11-25 花王株式会社 脱蛋白天然ゴムラテックス及びその製造方法
JP3654934B2 (ja) * 1994-09-14 2005-06-02 花王株式会社 解重合天然ゴムおよびその製造方法
EP0816417B1 (en) * 1995-03-14 2004-10-20 Fuji Latex Co., Ltd Process for preparing deproteinized natural rubber latex molding and deproteinizing agent for natural rubber latex
US6797783B1 (en) * 1995-05-24 2004-09-28 Kao Corporation Modified natural rubber
US6107455A (en) * 1995-06-27 2000-08-22 Novo Nordisk A/S Removal of protein from natural rubber latex articles
US5741885A (en) * 1995-08-25 1998-04-21 Baxter International Inc. Methods for reducing allergenicity of natural rubber latex articles
JP3517500B2 (ja) * 1995-11-10 2004-04-12 花王株式会社 解重合天然ゴムの製造方法
JP3751729B2 (ja) 1996-12-04 2006-03-01 住友ゴム工業株式会社 パンクシーリング剤
US5777004A (en) * 1997-04-30 1998-07-07 Allergen Reduction Inc. Method of neutralizing protein allergens in natural rubber latex product formed thereby
AU3455000A (en) * 1999-04-07 2000-11-14 Takara Shuzo Co., Ltd. Composition for decomposing protein
CN1092205C (zh) * 1999-09-03 2002-10-09 中国科学院昆明植物研究所 脱蛋白天然橡胶制备工艺
JP2001081107A (ja) * 1999-09-10 2001-03-27 Sumitomo Rubber Ind Ltd 脱蛋白処理剤およびそれを用いたカチオン性脱蛋白天然ゴムラテックスの製造方法
JP3568153B2 (ja) * 1999-09-10 2004-09-22 住友ゴム工業株式会社 カチオン性脱蛋白天然ゴムラテックスとその製造方法、およびそれに用いる処理剤
US6380283B1 (en) 1999-11-23 2002-04-30 Tillotson Healthcare Corporation Enzyme, stabilizer and antioxidant treated natural rubber latex product and method of processing same
MY127310A (en) * 2000-04-28 2006-11-30 Sumitomo Rubber Ind Deproteinizing agent, deproteinized natural rubber latex using the same, and method of producing rubber product
AU781386B2 (en) * 2000-11-08 2005-05-19 Kao Corporation Method of preparing low allergic natural rubber latex and deproteinized natural rubber latex, and low allergic natural rubber and deproteinized natural rubber
MY129747A (en) 2001-02-26 2007-04-30 Sumitomo Rubber Ind Deproteinized natural rubber latex, method of preparing the same, rubber product using the same, and proteolytic agent for deproteinized natural rubber latex.
ES2322842T3 (es) 2001-07-27 2009-06-30 Bridgestone Corporation Mezcla madre de caucho natural, procedimiento de produccion de la misma y composicion de caucho natural.
DE60317885T2 (de) * 2002-03-28 2008-11-27 Bridgestone Corp. Naturkautschuk, kautschukzusammensetzung und pneumatischer reifen
JP4721614B2 (ja) * 2002-12-06 2011-07-13 株式会社ブリヂストン 天然ゴム、それを用いたゴム組成物及びタイヤ
CN1324053C (zh) * 2002-12-06 2007-07-04 株式会社普利司通 天然胶乳,天然橡胶,含有该物质的橡胶组合物及轮胎
WO2004052936A1 (ja) * 2002-12-06 2004-06-24 Bridgestone Corporation 天然ゴムラテックス、天然ゴム、それを用いたゴム組成物及びタイヤ
US6887542B2 (en) 2002-12-11 2005-05-03 Kimberly-Clark Worldwide, Inc. Method for treating an elastomeric article
JP2005047993A (ja) 2003-07-30 2005-02-24 Sumitomo Rubber Ind Ltd タイヤトレッド用ゴム組成物および当該ゴム組成物を用いた空気入りタイヤ
US7687602B2 (en) 2003-08-04 2010-03-30 Sumitomo Rubber Industries, Ltd. Deproteinized natural rubber, its composition and use thereof
MY148315A (en) * 2003-09-11 2013-03-29 Sekhar B C Sdn Bhd Improvements in or relating to the preparation of latex concentrate by centrifugation, creaming or evaporation
JP4572600B2 (ja) * 2004-03-09 2010-11-04 東海ゴム工業株式会社 ゴム製品の製法およびそれにより得られたゴム製品
CN100355375C (zh) * 2005-04-15 2007-12-19 周政明 药物手套及其制备方法
CN100398594C (zh) * 2005-12-01 2008-07-02 苏州中核华东辐照有限公司 一种低可溶性蛋白质含量的天然橡胶乳液的生产方法
MY161558A (en) 2008-01-18 2017-04-28 Vystar Corp Natural rubber latex having reduced allergenicity and method of making
DE102008007992A1 (de) 2008-02-07 2009-08-20 Continental Aktiengesellschaft Dichtmittel, insbesondere für Gummiartikel
SG167485A1 (en) * 2008-06-30 2011-01-28 Danisco Us Inc Polymers of isoprene from renewable resources
US8476348B2 (en) 2009-09-01 2013-07-02 National University Corporation Nagaoka University Of Technology Protein-free natural rubber, latex thereof, and method for manufacturing said rubber and latex
CN102329442B (zh) * 2011-08-25 2013-01-30 成都市新津事丰医疗器械有限公司 一种低蛋白质含量的医用天然橡胶材料及其制备方法
US8882122B2 (en) 2013-03-26 2014-11-11 Shimano Inc. Bicycle gear changing apparatus
FR3051795B1 (fr) 2016-05-31 2018-06-15 Compagnie Generale Des Etablissements Michelin Procede de sechage d'un caoutchouc naturel
CN110734508B (zh) * 2019-10-25 2020-09-04 中国热带农业科学院农产品加工研究所 一种天然橡胶的拆解方法
CN117447625A (zh) * 2020-03-18 2024-01-26 田晓慧 天然胶乳的乳析加工方法
CN113929977B (zh) * 2021-11-05 2023-07-14 中国热带农业科学院橡胶研究所 一种耐老化高强度天然橡胶及其制备方法

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE579377C (de) * 1930-02-12 1933-06-24 Metallgesellschaft Ag Verfahren zur Herstellung von eiweissarmem Rohkautschuk aus Kautschukmilch
US2097481A (en) * 1933-01-09 1937-11-02 Wallerstein Leo Rubber
US2116089A (en) * 1935-12-31 1938-05-03 Wallerstein Leo Deproteinization of rubber latex
NL47901C (es) 1936-04-17
US2367120A (en) 1939-08-29 1945-01-09 Hessels Johan Hubert Egbert Process for improving the properties of rubber latex
US2399156A (en) 1944-06-15 1946-04-23 Nasa Treatment of rubber
US3632563A (en) * 1962-06-04 1972-01-04 Firestone Tire & Rubber Co Essentially cis rubbery polyisoprene and method for making same
GB1366934A (en) * 1971-08-10 1974-09-18 Malaysia Rubber Res Inst Treatment of rubber
GB2098222B (en) * 1981-05-07 1984-08-15 Malaysia Rubber Res Inst Processing of hevea latex
GB8520832D0 (en) 1985-08-20 1985-09-25 Malaysia Rubber Res Inst Treatment of natural rubber field latex

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Publication number Publication date
EP0584597A1 (en) 1994-03-02
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US6335407B1 (en) 2002-01-01
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MY137265A (en) 2009-01-30
CN1086520A (zh) 1994-05-11
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DE69318492T2 (de) 1998-10-08

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