ITPD20120227A1 - Manufatto di pelle sintetica biodegradabile - Google Patents
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Description
MANUFATTO DI PELLE SINTETICA BIODEGRADABILE
DESCRIZIONE
Il presente trovato ha per oggetto un manufatto di pelle sintetica biodegradabile.
Nel presente testo il termine "pelle sintetica" è impiegato nella sua definizione commerciale che identifica un prodotto non naturale realizzato mediante tecnologie che per aspetto, mano, consistenza e prestazioni sia simile alla pelle e/o al cuoio.
Negli ultimi decenni la pelle sintetica ha trovato largo impiego in svariati settori, come ad esempio l'arredamento e l'abbigliamento, in applicazioni quali gli interni di auto, le calzature, la borsetteria o anche nel settore della cartotecnica e altri, come succedaneo alla pelle.
L'impiego della pelle comporta maggiori problemi in termini di reperibilità e di costanza qualitativa, tipici dei prodotti naturali, oltre alla necessità di sostenere costi maggiori rispetto alla pelle sintetica.
I materiali comunemente usati per la realizzazione delle pelli sintetiche sono resine a base di polivinilcloruro o di poliuretano, che ben si prestano a tale impiego date le loro caratteristiche fisico-meccaniche, ai costi contenuti e alla possibilità di sfruttarle in processi di spalmatura, coagulazione e finissaggio .
Tipicamente le pelli sintetiche sono costituite da una successione di strati ben adesi uno all'altro, di cui: uno strato di supporto la cui principale funzione è quella di dare al manufatto una struttura con adeguate caratteristiche meccaniche; uno strato intermedio che fornisce una consistenza analoga a quella della pelle; uno strato superficiale che conferisce al prodotto l'aspetto estetico e la sensazione tattile ricercati.
Nonostante l'impiego di tali pelli sia ormai largamente diffuso, esse presentano a fine vita non trascurabili inconvenienti legati al loro smaltimento .
Un corretto smaltimento di tali prodotti richiederebbe infatti la separazione dei componenti, operazione necessaria per il recupero dei vari materiali, ma che attualmente non risulta attuabile in maniera economicamente sostenibile. Pertanto, in alternativa al riciclaggio, questi prodotti vengono normalmente smaltiti in discarica o inceneriti, inquinando inevitabilmente 1'ambiente .
Il compito del presente trovato è quello di realizzare manufatti di pelle sintetica con materiali ad elevato livello di biocompatibilità e che risultino biodegradabili, garantendo al contempo i pregi delle pelli sintetiche di tipo noto, quali la reperibilità, la costanza qualitativa ed i costi contenuti rispetto alla pelle .
Nell'ambito di tale compito, uno scopo del trovato è quello di realizzare un manufatto di pelle sintetica che possa essere certificato secondo la norma UNI EN 13432, che definisce i requisiti di biodegradabilità e compostabilità, e producibile mediante le già note tecniche di produzione di spalmatura e coagulazione.
Questo compito, nonché questi ed altri scopi che meglio appariranno in seguito, sono raggiunti da un manufatto di pelle sintetica biodegradabile, caratterizzato dal fatto di comprendere in successione i seguenti strati:
- uno strato di supporto in fibra naturale,
uno strato intermedio costituito da una schiuma coagulata,
- uno strato superficiale in polimero termoplastico parzialmente biodegradabile.
Ulteriori caratteristiche e vantaggi del trovato risulteranno maggiormente dalla descrizione di tre forme di esecuzione preferite, ma non esclusive, del manufatto secondo il trovato, illustrato, a titolo indicativo e non limitativo, negli uniti disegni, in cui:
- la figura 1 illustra in sezione il manufatto secondo il trovato nella sua prima forma di realizzazione;
- la figura 2 illustra in sezione il manufatto secondo il trovato nella sua seconda forma di realizzazione;
- la figura 3 illustra in sezione il manufatto secondo il trovato nella sua terza forma di realizzazione.
Con riferimento alle figure citate, il manufatto secondo il trovato è indicato con il numero di riferimento 10 nella sua prima forma di realizzazione e comprende tre strati principali in successione: lo strato di supporto 11 in fibra naturale, collocato inferiormente rispetto all'illustrazione di figura 1, su cui poggia lo strato intermedio 12 costituito da una schiuma coagulata e lo strato superficiale 13, in polimero termoplastico, parzialmente biodegradabile.
Lo strato di supporto 11 può essere costituito da tessuto oppure da un tessuto non tessuto o ancora da maglia, sempre in fibra naturale e a scelta ad esempio tra uno o più dei seguenti materiali : viscosa, cotone, lino, canapa, cocco, sisal, juta, lana, seta.
Per quanto riguarda la schiuma coagulata dello strato intermedio 12 essa è realizzata secondo una composizione che comprende in percentuale:
- poliuretano aromatico termoplastico base estere plastificato tra l'82% e l'84%,
- polvere di cellulosa tra il 13% ed il 14%,
- additivi per la coagulazione del composto tra lo 0,6% ed lo 0,7%,
- acetato butirrato di cellulosa tra lo 0,6 ed lo 0,7%,
- pasta di pigmenti tra lo 0,1% e l'l,3%,
- acqua tra lo 0,5% ed il 2,5%.
Lo strato superficiale 13 invece è dato da un foglio 14 in polimero termoplastico parzialmente biodegradabile, che riporta il disegno o la goffratura superficiale del manufatto di pelle sintetica .
La composizione di tale foglio 14 comprende un poliuretano termoplastico, costituito al 10% da poliuretano termoplastico aromatico base estere e al restante 90% da poliuretano aromatico termoplastico base estere plastificato e parzialmente biodegradabile. A questi sono aggiunti additivi per la spalmatura in quantità compresa tra lo 0,1% e l'l% del suo peso ed una pasta di pigmenti in quantità compresa tra l'8% ed il 10% del suo peso.
Nella sua seconda forma di realizzazione, illustrata in figura 2 e indicata complessivamente con il numero di riferimento 110, il manufatto comprende ancora principalmente lo strato di supporto 111, lo strato intermedio 112 e lo superficiale 113. In particolare esso si differenzia dal manufatto 10 della prima forma di realizzazione per la composizione dello strato superficiale 113, il quale comprende, oltre al foglio 114, un film adesivo 115 tra la schiuma coagulata dello strato intermedio 112 ed il foglio 114 .
Tale film adesivo 115 è vantaggiosamente realizzato in poliuretano termoplastico aromatico base estere, plastificato e parzialmente biodegradabile, a cui sono aggiunti additivi per la spalmatura in quantità compresa tra lo 0,1% e 1% del suo peso ed una pasta di pigmenti in quantità pari fino al 10% del suo peso.
Nella terza forma di realizzazione il manufatto è indicato con il numero di riferimento 210 in figura 3. Analogamente al precedente esso è costituito dai tre strati principali, ovvero lo strato di supporto 211, lo strato intermedio 212 e lo strato superficiale 213 che a sua volta comprende un foglio 214 ed un film adesivo 215. A differenza delle precedenti forme di realizzazione descritte lo strato superficiale 213 comprende ulteriormente anche un film di rivestimento 216, posto superiormente al foglio 214. Tale film di rivestimento 216 è dato da un poliuretano termoplastico di tipo alifatico base estere e costituisce lo 0,5%-2% del peso complessivo del manufatto .
In generale, per le tre forme di realizzazione, in termini percentuali lo strato di supporto 11, 111, 211 rappresenta circa il 24-25% del peso totale del manufatto 10, 110 o 210, il poliuretano aromatico termoplastico base estere parzialmente biodegradabile costituisce globalmente il 27-30% del peso totale. Quest'ultimo è originato dalla reazione del poliolo poliestere con un isocianato aromatico e con estensore di catena. In particolare, il poliolo poliestere è un copolimero di un diolo (selezionato dal gruppo costituito da butandiolo, propandiolo, etilenglicole e loro miscele) e di un acido organico alifatico (selezionato dal gruppo costituito da acido adipico, acido succinico, acido glutarico).
Nella composizione del poliuretano dello strato intermedio 12, 112, 212 e dello strato superficiale 13, 113, 213 è presente anche del plastificante, che rappresenta il 13-14,5% in peso del manufatto 10, 110 o 210 di pelle sintetica ed è di tipo non ftalico, in grado di conferire alla materia plastica maggiore flessibilità senza contenere derivati dell'acido ftalico.
Tali plastificanti non ftalici impiegati sono sostanzialmente poliesteri a basso peso molecolare .
È da notare che l'impiego del plastificante facilita la lavorazione delle materie plastiche, in quanto, rendendo il materiale più flessibile, ne permette la lavorazione a temperature alle quali esso non degrada.
È anche da notare che la degradazione di questi plastificanti tende ad aumentare l'acidità dell'ambiente circostante, che a sua volta accelera la degradazione della composizione polimerica, risultando utile in fase di smaltimento del prodotto finale o degli scarti di semilavorato .
Ancora, nel bilancio percentuale del peso totale del manufatto, 10, 110 e 210 nelle tre forme di realizzazione, gli additivi per la coagulazione del poliestere costituiscono il 4-4,5% della pelle sintetica e sono convenientemente costituiti al 70% da etere polimetilsilossano modificato quale coadiuvante del processo di coagulazione e di spalmatura e al 30% da acetato butirrato di cellulosa quale modificatore, al tatto, della superficie .
In particolare, il polimetilsilossano, nel processo di spalmatura e di coagulazione permette di ottenere un film o uno strato cellulare molto omogeneo e privo di difetti dovuti a bolle di aria inglobata nella resina poliuretanica, mentre l'acetato butirrato di cellulosa aiuta ad evitare effetti indesiderati di appiccicosità residua a seguito della coagulazione.
Infine una porzione di carica, al 26-31% del peso totale, è data da fibra di cellulosa pura, del tipo microcristallina, che nel processo di spalmatura funge sia da carica naturale che da regolatore di viscosità della soluzione poliuretanica .
Si è in pratica constatato come il trovato raggiunga il compito e lo scopo preposti realizzando un manufatto di pelle sintetica che risulta costituito sostanzialmente da materiali ad elevato livello di biocompatibilità e biodegradabilità, pur mantenendo i pregi delle pelli sintetiche di tipo noto.
Il trovato, così concepito, è suscettibile di numerose modifiche e varianti, tutte rientranti nell'ambito del concetto inventivo; inoltre, tutti i dettagli potranno essere sostituiti da altri elementi tecnicamente equivalenti.
In pratica, i materiali impiegati, purché compatibili con l'uso specifico, nonché le dimensioni e le forme contingenti, potranno essere qualsiasi a seconda delle esigenze e dello stato della tecnica.
Ove le caratteristiche e le tecniche menzionate in qualsiasi rivendicazione siano seguite da segni di riferimento, tali segni sono stati apposti al solo scopo di aumentare l'intelligibilità delle rivendicazioni e di conseguenza tali segni di riferimento non hanno alcun effetto limitante sull'interpretazione di ciascun elemento identificato a titolo di esempio da tali segni di riferimento .
Claims (12)
- RIVENDICAZIONI 1) Manufatto (10, 110, 210) di pelle sintetica biodegradabile, caratterizzato dal fatto di comprendere in successione i seguenti strati: - uno strato di supporto (11, 111, 211) in fibra naturale, - uno strato intermedio (12, 112, 212) costituito da una schiuma coagulata, - uno strato superficiale (13, 113, 213) in polimero termoplastico parzialmente biodegradabile .
- 2) Manufatto, secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detto strato di supporto (11, 111, 211) è costituito da un tessuto in fibra naturale.
- 3) Manufatto, secondo la rivendicazione 1 caratterizzato dal fatto che detto strato di supporto (11, 111, 211) è costituito da un tessuto non tessuto in fibra naturale.
- 4) Manufatto, secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detto strato di supporto (11, IH , 211) è costituito da una maglia in fibra naturale.
- 5) Manufatto, secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detta fibra naturale di detto strato di supporto (11, 111, 211) è composta a scelta da uno o più dei seguenti materiali: viscosa, cotone, lino, canapa, cocco, sisal, juta, lana, seta.
- 6) Manufatto, secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detta schiuma coagulata di detto strato intermedio (12, 112, 212) è realizzata secondo una composizione che comprende in percentuale : - poliuretano aromatico termoplastico base estere plastificato tra l'82% e l'84%, - polvere di cellulosa tra il 13% ed il 14%, - additivi per la coagulazione del composto tra lo 0,6% ed lo 0,7%, - acetato butirrato di cellulosa tra lo 0,6 ed lo 0,7%, - pasta di pigmenti tra lo 0,1% e l'l,3%, - acqua tra lo 0,5% ed il 2,5%.
- 7) Manufatto, secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detto strato superficiale (13, 113, 213) comprende un foglio (14, 114, 214) in polimero termoplastico parzialmente biodegradabile riportante il disegno o la goffratura superficiale di detta pelle sintetica .
- 8) Manufatto, secondo le rivendicazioni 1 e 7, caratterizzato dal fatto che detto foglio (14, 114, 214) di detto strato superficiale (13, 113, 213) comprende nella sua composizione un poliuretano termoplastico costituito al 10% da poliuretano termoplastico aromatico base estere e al restante 90% da poliuretano aromatico termoplastico base estere plastificato e parzialmente biodegradabile, a detto poliuretano termoplastico sono aggiunti additivi per la spalmatura in quantità compresa tra lo 0,1% e l'l% del suo peso ed una pasta di pigmenti in quantità compresa tra l'8% ed il 10% del suo peso.
- 9) Manufatto, secondo le rivendicazioni 1 e 7, caratterizzato dal fatto che detto strato superficiale (113, 213) comprende un film adesivo (115, 215), tra detto strato intermedio (112, 212) e detto foglio (114, 214), detto film adesivo (115, 215) essendo realizzato in poliuretano termoplastico aromatico base estere, plastificato e parzialmente biodegradabile.
- 10) Manufatto, secondo la rivendicazione 9, caratterizzato dal fatto che detto film adesivo (115, 215) comprende additivi per la spalmatura in quantità compresa tra lo 0,1% e l'l% del suo peso e pasta di pigmenti in quantità pari fino al 10% del suo peso.
- 11) Manufatto, secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detto strato superficiale (213) comprende un film di rivestimento (216) di detto foglio (214).
- 12) Manufatto, secondo le rivendicazioni 1 e 11, caratterizzato dal fatto che detto film di rivestimento (216) è realizzato in poliuretano termoplastico del tipo alifatico base estere e costituisce una percentuale compresa tra lo 0,5% ed il 2% del peso complessivo di detto manufatto (210) .
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