ES2396082B1 - Zapato compostable - Google Patents

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Abstract

Zapato compostable. La invención tiene por objeto un zapato de piel que es apto para ser sometido a un proceso de compostaje, es decir, una biodegradación aerobia que dé como resultado un compost, o sea, una materia orgánica estabilizada, libre de patógenos y elementos contaminantes, y cuya aplicación al suelo resulta beneficiosa su empleo. El zapato comprende cuero curtido con sales de titanio. También puede tener una suela de un polímero termoplástico biodegradable como, por ejemplo, de policaprolactona, ácido poliláctico, polibutilensuccinato, acetato de almidón/celulosa, poliuretano, polihidroxialcanoatos, politioésteres, propanodiol, copoliéster biodegradable, almidón con fibras, y mezclas de los anteriores. El adhesivo empleado es de base acuosa y el zapato comprende, adicionalmente, una plantilla y/o unos cordones de algodón.

Description

5 Campo de la invención
La invención se refiere a un zapato compostable. En la presente descripción y reivindicaciones, con la expresión "'compostable" debe entenderse que es apto para biodegradarse, en particular para biodegradarse aeróbicamente (es decir, en
10 presencia de oxígeno) hasta obtener un compost.
En general, se considera que un producto o sustancia es biodegradable si puede descomponerse en sus elementos químicos que los conforman, debida a la acción de agentes biológicos, como plantas, animales, microorganismos y hongos, bajo
15 condiciones ambientales naturales. La biodegradación es la característica de algunas sustancias químicas ele poder ser utilizadas como sustrato por microorganismos, que las emplean para producir energía (por respiración celular) y crear otras sustancias como aminoácidos, nuevos tejidos y nuevos organismos.
La degradación de estos compuestos puede producirse por dos vías:
20 -degradación aerobia.
-
degradación anaerobia.
En general, el compostaje se debe entender como un proceso biológico aerobio exotérmico, susceptible de ser aplicado a cualquier residuo orgánico sólido 25 biodegradable y del que se obtienen como productos intermedios CO2, vapor de agua y otros metabolitos, y como producto final una materia orgánica estabilizada, libre de patógenos y elementos contaminantes, y cuya aplicación al suelo resulta beneficiosa. La norma europea EI\I 13432 "Requisitos para embalajes recuperables a través de compostaje y biode~Jradación -Esquema de prueba y criterios de 30 evaluación para la aceptación final de los embalajes", define las características que
un material tiene que poseer para poderse definir "compostable". Según la UNE EN 13432, un material compostable dE~be ser convertible metabólicamente en anhídrido carbónico. Esta propiedad puede medirse con un método de prueba estándar, el método EN 14046 (publicado también como ISO 14885. biodegradabilidad en
5 condiciones de compostaje controlado). El nivel de aceptación es igual a 90% y se tiene que alcanzar durante menos de 6 meses.
Estado de la técnica
10 Se estima que durante el año 2015 se consumirán en el mundo más de 20.000 millones de pares de zapatos. La qran mayoría de ellos acabarán en un vertedero,
o en una incineradora, lo que en ambos casos significa un impacto medioambiental considerable.
El cuero es una piel animal que ha sido sometida a un tratamiento para, entre otras cosas, evitar su descomposición, E~S decir, el cuero es un producto cuyo reciclaje es complejo, en particular cualquier tipo de reciclaje que incluya una biodegradación.
20 Usualmente el cuero es tratado con sales de cromo. Estos cueros son particularmente resistentes a la biodegradación, pudiendo estar incluso centenares de años sin degradarse. Son conocidos otros tratamientos del cuero, por ejemplo mediante fosfonio, ozaxolidina, glutaraldehido, extractos vegetales o resinas de metacrilato, algunos de los cuales tienen una mayor biodegradabilidad que los
25 cueros tratados con sales de Cr.
Existe, sin embargo, la necesidad de desarrollar nuevas estrategias que permitan mejorar la biodegradación y, en particular, el compostaje de los zapatos.
Sumario de la invención La invención tiene por objeto superar estos inconvenientes. Esta finalidad se consigue mediante un zapato caracterizado porque comprende cuero curtido con sales de titanio.
5 Efectivamente, se ha observado que el cuero tratado (o sea, curtido) con sales de titanio tiene un comportamiento mucho más favorable frente al compostaje. Así, estas pieles se degradan hasta un 50% a los 30 días, a temperatura constante y en medio líquido. De esta manera, se puede reducir en gran medida el impacto ambiental de los zapatos desechados, y el producto obtenido (el compost) puede
10 ser aprovechado, con todas las ventajas del mismo.
La biodegradabilidad ha sido determinada de acuerdo con la norma ASTM 05209/92, donde la determinación de la biodegradación se da a través de la cuantificación indirecta del C02 producido durante la degradación del material 15 plástico por microorganismos presentes en aguas residuales procedentes de depuradoras municipales (ARM), siendo la celulosa el patrón elegido para este tipo de estudios. Se utiliza el colágeno como patrón de referencia para el control de la correcta evolución del experimento y la interpretación de los resultados. Al comprobar la escasa capacidad del inóculo de ARM para degradar muestras de
20 piel curtida se optó por la utilización de aguas de tenería como inóculo.
Debe tenerse en cuenta que, a modo de comparación, las pieles curtidas con sales de Cr se degradan solamente un 14% a los 42 días.
25 Las pieles curtidas con Ti se distinguen de las pieles curtidas mediante otras técnicas por, por ejemplo, el elevado contenido el contenido de trazas de titanio presente en las pieles curtidas con Ti.
Descripción detallada de unas forrnas de realización de la invención
Para conseguir un compostaje completo del zapato, es ventajoso que comprenda una suela de un polímero terrnoplástico biodegradable. En este sentido, es
particularmente ventajoso que la suela del zapato esté formada de uno de los siguientes materiales:
a) un material del grupo formado por policaprolactona, ácido poliláctico,
5 polibutilensuccinato, acetato de almidón/celulosa, poliuretano y mezclas de los anteriores. Preferentemente la policaprolactona comprende un aditivo del grupo formado por dioctil ftalato, polietilenglicol, nanoarcilla, sorbitoacetal y corcho. Ventajosamente la mezcla es una mezcla de policaprolactona con ácido poliláctico y polibulitensuccinato, o bien la mezcla es una mezcla de policaprolactona con
10 polietilenglicol. Por su parte, el poliuretano es preferentemente un poliuretano termoplástico y biodegradable y, ventajosamente, es una mezcla con policaprolactona.
b) un material del grupo formado por polihidroxialcanoatos, politioésteres y 15 propanodiol.
c) un material formado por mezclas de poliésteres alifáticos microbianos con almidón.
20 d) poli(hidroxibutirato-co-hidroxival"rato) (PHBV)
e) un copoliéster biodegradable.
f) una mezcla de almidón con fibras.
25 Los polihidroxialcanoatos están dotados de numerosas propiedades termoplásticas y biodegradables en no importa qué medio. De entre ellos, el poli(3-hidroxibutiratoco-3-hidroxivalerato) o PHBV es particularmente ventajoso, ya que es más flexible y sobre todo menos frágil que, por ejemplo, el PHB (poli-3-hidroxibutirato). Es posible
30 producirlo a partir de sustratos de glucosa y de propianato mediante bacterias. Asimismo se ha podido obtener los copolímeros butirato-valerato suministrando propianato. Este producto es comercializado por la sociedad Zeneca bajo en nombre Biopol@).
La Ralstonia eutropha produce alquitioalcanoatos, concretamente poli(3-hidroxi-Spropil-o-tioalcanoato. Estos copolímeros y homopolímeros politioésteres (PTE) poseen un punto de fusión(Tm) que supera aproximadamente 50ºC al análogo
5 oxigenado_
El 1,3-propanodiol representa una de las sustancias de base para la producción del politrimetileno-tereftalato (PTT), un polímero utilizado para la fabricación de fibras de alta calidad. Es posible obtenerlo mediante un procedimiento biotecnológico que 10 permite preparar 1,3-propanodiol via un procedimiento de fermentación utilizando azúcares simples como materia de base. La particularidad de este proceso reside en la utilización de un microorganismo recombinante, puesto a punto para de manera específica para catalizar e-I proceso de fermentación. Este 1,3-propanodiol, producido de manera biotecnológica, puede ser usado, igualmente, para la
15 fabricación de poliuretano y de ciertos elastómeros.
El ácido láctico constituye una sustancia de base importante para la producción los ácidos polilácticos (que son unos polímeros biodegradables).
20 El almidón es un biopolímero que puede ser moldeado por procedimientos clásicos de transformación de materias plásticas, como la extrusión, la inyección, el termoformado, etc. Es renovable y biodegradable. Se puede emplear en estado nativo como carga en una matriz polimérica biodegradable, o puede ser empleado en estado desestructurado (es decir, tras perder su estructura nativa granular) como
25 polímero termoplástico. Como car~Ja puede ser añadido a diversos polímeros, como por ejemplo polietileno, polihidroxibutirato-co-hidroxivalerato, ácido poliláctico, etc. En estado desestructurado puede emplearse en mezclas de polímeros, por ejemplo combinado con policaprolactona. También puede emplearse mezclado con fibras.
30 Un material particularmente ventajoso para la suela de los zapatos de acuerdo con la invención es el material comercializado bajo el nombre APINAT® por la sociedad italiana API spa, Via Dante Alighieri 27, 36065 Mussolente (Vicenza) Italia, (tal como fue comercializado durante 1=1 primer semestre de 2011). Preferentemente el material es el denominado DP 1888.
Ventajosamente, por lo menos uno de los restantes componentes del zapato, es
5 asimismo biodegradable. Así, preferentemente en la fabricación del zapato se emplean adhesivos de base acuosa, que ventajosamente son una caprolactona. Es particularmente ventajoso el adhesivo comercializado por la sociedad BASF bajo el nombre Epotal P 100 Eco<B>, junto con un agente reticulante como el hexametilen-1 , 6-diisocianato (por ejemplo el comercializado como Basonat®) y un agente
10 espesante (como el Collacral PU 8(0). Por su parte, ventajosamente la plantilla y/o los cordones son de algodón. Preferentemente la plantilla de vestir es de serraje curtido al Ti y de lieltro, la plantilla de montar es de salpa (celulosa) (preferentemente con algo de látex) y/o la puntera es de celulosa.

Claims (1)

  1. REIVINDICACIONES
    1 -Zapato compostable caracterizado porque comprende cuero curtido con sales 5 de titanio.
    2 -Zapato según la reivindicación 1, caracterizado porque comprende una suela de un polímero termoplástico biodegradable.
    10 3 -Zapato según la reivindicación 2, caracterizado porque dicha suela es de un material del grupo formado por policaprolactona, ácido poliláctico, polibutilensuccinato, acetato de almidón/celulosa, poliuretano y mezclas de los anteriores.
    15 4 -Zapato según la reivindicación 3, caracterizado porque dicha policaprolactona comprende un aditivo del grupo formado por dioctil ftalato, polietilenglicol, nanoarcilla, sorbitoacetal y corcho.
    5 -Zapato según la reivindicación 3, caracterizado porque dicha mezcla es una 20 mezcla de policaprolactona con ácido poliláctico y polibulitensuccinato.
    6 -Zapato según la reivindicación 4, caracterizado porque dicha mezcla es una mezcla de policaprolactona con polietilenglicol.
    25 7 -Zapato según la reivindicación 2, caracterizado porque dicha suela es de un material del grupo formado por polihidroxialcanoatos, politioésteres y propanodiol.
    8 -Zapato según la reivindicación 2, caracterizado porque dicha suela es de un material formado por mezclas de poliésteres alifáticos microbianos con almidón.
    9 -Zapato según la reivindicación 2, caracterizado porque dicha suela es de poli( h idroxibutirato-co-h idro xi valerato).
    10 -Zapato según la reivindicación 2, caracterizado porque dicha suela es de un copoliéster biodegradable.
    11 -Zapato según la reivindicación 2, caracterizado porque dicha suela es de una 5 mezcla de almidón con fibras.
    12 -Zapato según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 11 , caracterizado porque comprende un adhesivo de base acuosa.
    10 13 -Zapato según la reivindicación 12, caracterizado porque dicho adhesivo es una caprolactona.
    14 -Zapato según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 13, caracterizado porque comprende una plantilla y/o unos cordones de algodón.
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