MX2008016029A

MX2008016029A - Materiales fibrosos y composiciones.

Info

Publication number: MX2008016029A
Application number: MX2008016029A
Authority: MX
Inventors: Marshall Medoff
Original assignee: Xyleco Inc
Priority date: 2006-06-15
Filing date: 2007-06-12
Publication date: 2009-02-20
Also published as: US20100267097A1; MX342620B; EP3135379B1; ES2674252T3; US20070045456A1; EP3135379A1; KR20090023684A; DK3012025T3; WO2007146922A2; NZ620525A; EP3492173A3; US20110244533A1; CN103131483A; MY159433A; US8413915B2; MY159431A; AU2007257741B2; BRPI0713417A2; LT3012025T; EA013498B1

Abstract

Se describen materiales fibrosis, composiciones que incluyen los materiales fibrosos, y usos de los materiales fibrosos y composiciones. Por ejemplo, los materiales fibrosos pueden ser operados a través de microorganismos para producir etanol o un sub-producto, tal como una proteína o lignina.

Description

MATERIALES FIBROSOS Y COMPOSICIONES REFERENCIA CRUZADA A SOLICITUDES RELACIONADAS Esa solicitud reclama el beneficio de prioridad de la Solicitud de patente de E.U.A. Serie No. 11/453,951, presentada el 15 de Junio, 2006, los contenidos completos de la cual se incorporan aquí por referencia en su totalidad.

CAMPO TECNICO La invención se refiere a materiales fibrosos y a composiciones.

ANTECEDENTES Los materiales fibrosos, por ejemplo, materiales celulósicos y lignocelulósicos, se producen, procesan, y utilizan en grandes cantidades en un número de aplicaciones. Frecuentemente tales materiales fibrosos se utilizan una vez, y después se desechan como desperdicio. Varios materiales fibrosos, sus usos y aplicaciones se han descrito en las Patentes de E.U.A. Nos. 6,448,307, 6,258,876, 6,207,729, 5,973,035 y 5,952,105. La descripción completa de cada una de las patentes de este párrafo se incorpora aquí por referencia.

BREVE DESCRIPCION DE LA INVENCION Generalmente, esta invención se refiere a materiales fibrosos, métodos para hacer materiales fibrosos, composiciones que incluyen materiales fibrosos (por ejemplo, compuestos que incluyen los materiales fibrosos y una resina, o composiciones que incluyen los materiales fibrosos y bacterias y/o una enzima), y a usos de los mismos. Por ejemplo, las composiciones pueden utilizarse para hacer etanol, o un sub-producto, tal como una proteína o lignina, o aplicarse a una estructura como aislante. Cualquiera de los materiales fibrosos aquí descritos puede utilizarse en combinación con cualquiera de los materiales fibrosos, resinas, aditivos, u otros componentes descritos en las Patentes de E.U.A. Nos. 6,448,307, 6,258,876, 6,207,729, 5,973,035 y 5,952,105. A su vez, estos materiales fibrosos y/o componentes pueden utilizarse en cualquiera de las aplicaciones, productos, procedimientos, etc. descritos en cualquiera de estas patentes o en esta solicitud. Los materiales fibrosos o composiciones que incluyen los materiales fibrosos pueden por ejemplo, asociarse con, mezclarse con, adyacentes a, rodearse por, o dentro de una estructura o portador (por ejemplo, una red, una membrana, un dispositivo de flotación, una bolsa, una cubierta, o una substancia biodegradable). Opcionalmente, la estructura o portador por sí mismo puede hacerse de un material fibroso, o de una composición que incluye un material fibroso. En algunas modalidades, el material fibroso se combina con un material, tal como un ácido prótico, que mejora la velocidad de biodegradación del material fibroso. En algunas modalidades, el material fibroso se combina con un material que retarda la degradación del material fibroso, tal como un regulador de pH. La relación de materiales fibrosos con otros componentes de las composiciones dependerá de la naturaleza de los componentes, y se ajustará fácilmente para una aplicación de producto específica. Cualquiera de los materiales fibrosos aquí descritos, que incluyen cualquiera de los materiales fibrosos hechos por cualquiera de los métodos aquí descritos, pueden utilizarse, por ejemplo, para formar compuestos con resina, o pueden combinarse con bacterias y/o una o más enzimas para producir un producto valioso, tal como un combustible (por ejemplo, etanol, hidrocarburo, o hidrógeno). En un aspecto, la invención presenta métodos para hacer materiales fibrosos. Los métodos incluyen compartir una fuente de fibra para proporcionar un primer material fibroso, y pasar el primer material fibroso a través de un primer tamiz que tiene un tamaño de abertura promedio de 1.59 mm o menor (1/16 pulgadas, 0.0625 pulgadas) para proporcionar un segundo material fibroso. La fuente de fibra, por ejemplo, puede cortarse en piezas o bandas de material similar a confeti previo al corte. En algunas modalidades, el tamaño de abertura promedio del primer tamiz es menor que 0.79 mm (1/32 pulgadas, 0.03125 pulgadas), por ejemplo menor que 0.40 mm (1/64 pulgadas, 0.015625 pulgadas), menor que 0.20 mm (1/128 pulgadas, 0.0078125 pulgadas), o incluso menor que 0.10 mm (1/256 pulgadas, 0.00390625 pulgadas). En implementaciones específicas, el corte se realiza con un cortador de cuchillo giratorio. Si se desea, el corte puede realizarse mientras la fuente de fibra está seca (por ejemplo, que tiene menos que 0.25 por ciento de agua absorbida en peso), hidratada, o incluso mientras la fuente de fibra está parcial o completamente sumergida en un líquido, tal como agua o isopropanol. El segundo material fibroso, por ejemplo, puede recolectarse en un depósito que tiene una presión bajo presión atmosférica nominal, por ejemplo, al menos 10 por ciento bajo presión atmosférica nominal, al menos 50 por ciento bajo presión atmosférica nominal, o al menos 75 por ciento bajo presión atmosférica nominal. El segundo material fibroso, por ejemplo, puede cortarse una o numerosas veces, por ejemplo, dos veces, tres veces, o incluso más, por ejemplo, diez veces. El corte puede "abrir" y/o "tensar" los materiales fibrosos, lo que hace a los materiales más solubles, por ejemplo, en una solución o en una resina. El segundo material fibroso puede ser, por ejemplo, cortado y el material fibroso resultante pasarse a través del primer tamiz. El segundo material fibroso puede cortarse, y el material fibroso resultante pasarse a través de un segundo tamiz que tiene un tamaño de abertura promedio menor que el primer tamiz, que proporciona un tercer material fibroso.

Una relación de una relación de longitud a diámetro promedio del segundo material fibroso a una relación de longitud a diámetro promedio del tercer material fibroso, por ejemplo, puede ser menor que 1.5, menor que 1.4, menor que 1.25, o incluso menor que 1.1. La segunda fibra, por ejemplo, puede pasarse a un segundo tamiz que tiene un tamaño de abertura promedio menor que el primer tamiz. El corte y paso, por ejemplo, pueden realizarse concurrentemente. El segundo material fibroso puede ser una relación de longitud a diámetro promedio, por ejemplo, mayor que 10/1, mayor que 25/1, o incluso mayor que 50/1. Por ejemplo, una longitud promedio del segundo material fibroso puede estar entre 0.5 mm y 2.5 mm, por ejemplo, entre 0.75 mm y 1.0 mm. Por ejemplo, un ancho promedio del segundo material fibroso puede estar entre 5 pm y 50 pm, por ejemplo, entre 10 pm y 30 pm. Una desviación estándar de una longitud del segundo material fibroso puede ser menor que 60 por ciento de una longitud promedio del segundo material fibroso, por ejemplo, menos de 50 por ciento de una longitud promedio del segundo material fibroso. En algunas modalidades, un área superficie de BET del segundo material fibroso es mayor que 0.5 m2/gramo, por ejemplo, mayor que 1.0 m2/gramo, mayor que 1.5 m /gramo, mayor que 1.75 m2/gramo, mayor que 2.5 m2/gramo, mayor que 10.0 m2/gramo, mayor que 25.0 m2/gramo, mayor que 50.0 m2/gramo, o incluso mayor que 100.0 m2/gramo. En algunas modalidades, una porosidad del segundo material fibroso es mayor que 25 por ciento, por ejemplo, mayor que 50 por ciento, mayor que 75 por ciento, mayor que 85 por ciento, mayor que 90 por ciento, mayor que 92 por ciento, mayor que 95 por ciento, o incluso mayor que 99 por ciento. En modalidades específicas, el tamiz se forma al entretejer monofilamentos. La fuente de fibra puede incluir, por ejemplo, un material celulósico, un material lignocelulósico. En algunas modalidades, la fuente de fibra incluye una mezcla de fibras, por ejemplo, fibras derivadas de una fuente de papel y fibras derivadas de una fuente textil, por ejemplo, algodón. En otro aspecto, la invención presenta métodos para hacer materiales fibrosos que incluyen corte de una fuente de fibra para proporcionar un primer material fibroso; y pasar el material fibroso a través de un primer tamiz para proporcionar un segundo material fibroso. Una relación de una relación de longitud a diámetro promedio del primer material fibroso a la longitud a diámetro promedio del segundo material fibroso es menor que 1.5. En otro aspecto, la invención presenta métodos para hacer materiales fibrosos que incluyen cortar una fuente de fibra para proporcionar un primer material fibroso; pasar un material fibroso a través de un primer tamiz para proporcionar un segundo material fibroso; y después cortar el segundo material fibroso de nuevo para proporcionar un tercer material fibroso. En otro aspecto, la invención presenta compuestos o composiciones hechas de cualquiera de los materiales fibrosos aquí descritos. Por ejemplo, las composiciones pueden incluir cualquiera de los materiales fibrosos aquí descritos y una bacteria y/o una encima. Las composiciones que incluyen cualquiera de los materiales fibrosos aquí descritos y la bacteria y/o enzima puede estar en un estado seco, o pueden incluir un líquido, tal como agua. Por ejemplo, el compuesto puede estar en la forma de bancos de escalón, tuberías, paneles, materiales de cubierta, tablas, alojamientos, láminas, bloques, ladrillos, polos, cercado, miembros, puertas, persianas, toldos, mamparas, signos, marcos, cubiertas de ventana, tablas de basquetbol, piso, mosaicos, enlaces de ferrocarril, bandejas, asas de herramienta, quioscos, películas, envolturas, cintas, cajas, canastas, anaqueles, cubiertas, aglutinantes, divisores, paredes, esferas, marcos, estanterías, esculturas, sillas, mesas, escritorios, juguetes, juegos, pellas, muelles, atracaderos, botes, mástiles, tanques sépticos, paneles automotrices, alojamientos de computadora, cubiertas eléctricas sobre y bajo tierra, muebles, mesas para picnic, bancas, refugios, bandejas, hangares, servidores, ataúdes, portadas, latas y bastones y muletas. En otro aspecto, la invención presenta materiales fibrosos que tienen una relación de longitud a diámetro promedio mayor que 5, y que tienen una desviación estándar de una longitud de fibra menor que 60 por ciento de una longitud de fibra promedio. Por ejemplo, la relación de longitud a diámetro promedio puede ser mayor que 10/1, por ejemplo, mayor que 15/1, mayor que 25/1, mayor que 35/1, mayor que 45/1, o incluso mayor que 50/1. Por ejemplo, la longitud promedio puede estar entre 0.5 mm y 2.5 mm. En otro aspecto, la invención presenta métodos para hacer materiales fibrosos que incluyen cortar una fuente de fibra para proporcionar un primer material fibroso; recolectar el primer material fibroso; y después cortar el primer material fibroso para proporcionar un segundo material fibroso. En otro aspecto, la invención presenta métodos para hacer a un material útil, tal como un combustible. Los métodos incluyen cortar una fuente de fibra para proporcionar un primer material fibroso; pasar el primer material fibroso a través de un primer tamiz que tiene un tamaño de abertura promedio de aproximadamente 1.59 mm o menor (1/16 pulgadas, 0.0625 pulgadas) para proporcionar un segundo material fibroso; y combinar el segundo material fibroso con una bacteria y/o encima, la bacteria y/o enzima que utiliza el segundo material fibroso para producir un combustible que incluye hidrógeno, un alcohol, un ácido orgánico y/o un hidrocarburo. El alcohol, puede ser por ejemplo, metanol, etanol, propanol, isopropanol, butanol, etilen glicol, propilen glicol, 1,4-butano diol, glicerina, o mezcla de estos alcoholes; el ácido orgánico puede ser, por ejemplo, ácido malónico, ácido succínico, ácido glutárico, ácido oleico, ácido linoleico, ácido glicólico, ácido láctico, ácido ?-hidroxibutírico o mezclas de estos ácidos; y el hidrocarburo puede ser, por ejemplo, metano, etano, propano, isobuteno, pentano, n-hexano, o mezclas de estos hidrocarburos. Previo a combinarse con la bacteria y/o encima, cualquiera de los materiales fibrosos aquí descritos puede hidrolizarse para dividir carbohidratos de peso molecular superior en carbohidratos de peso molecular inferior. En otro aspecto, la invención presenta métodos para hacer un material útil, tal como un combustible, al cortar una fuente de fibra o un material fibroso, y después combinarlo con una bacteria y/o una encima. Por ejemplo, la fuente de fibra puede cortarse una vez para proporcionar un material fibroso, y entonces el material fibroso puede combinarse con una bacteria y/o un enzima para hacer el material útil. En otro aspecto, la invención presenta métodos para densificar composiciones fibrosas. Los métodos incluyen cortar una fuente de fibra para proporcionar un material fibroso; combinar el material fibroso con una bacteria y/o enzima para proporcionar una composición de material fibroso; encapsular la composición en un material substancialmente impermeable al gas; y remover gas atrapados de la composición encapsulada para densificar la composición. Por ejemplo, el material impermeable al gas puede estar en la forma de una bolsa, y la composición puede densificarse al evacuar aire de la bolsa, y después sellar la bolsa. En otro aspecto, la invención presenta compuestos que incluyen un material fibroso, una resina y un tinte. Por ejemplo, el material fibroso puede tener una relación de longitud a diámetro promedio mayor que 5, y una desviación estándar de una longitud de fibra menor que 60 por ciento de una longitud de fibra promedio. En algunas modalidades, el compuesto adicionalmente incluye un pigmento. En algunas implementaciones, el tinte mojado en o colocado en la superficie de las fibras. En otro aspecto, la invención presenta métodos para hacer compuestos que incluyen teñir un material fibroso, combinar el material fibroso con una resina; informar un compuesto de la combinación. En otro aspecto, la invención presenta métodos para hacer compuesto que incluye agregar un tinte o una resina para proporcionar una combinación de tinte/resina; combinar la combinación de tinte/resina con un material fibroso; y formar un compuesto de la combinación de tinte/resina y material fibroso. El término "material fibroso", como se utiliza aquí, es un material que incluye numerosas fibras flojas, separadas y que se pueden separar. Por ejemplo, el material fibroso puede prepararse de un papel polirevestido o una fuente de fibra de papel Kraft blanqueado al cortar, por ejemplo, con un cortador de cuchillo giratorio. El término "tamiz" como se utiliza aquí, significa un miembro capaz de cortar material desacuerdo con un tamaño, por ejemplo, una placa perforada, cilindro o similares, o una malla de cable o tela de trapo. Las modalidades y/o aspectos pueden tener cualquiera de, o combinaciones de, las siguientes ventajas. Los materiales fibrosos se abren y/o tensan, lo que hace a los materiales más solubles, por ejemplo, en una solución o en una resina, y los hace más susceptibles a químicos, ataque enzimático o biológico. Los materiales fibrosos pueden tener, por ejemplo, una longitud relativamente angosta y/o distribución de relación de longitud a diámetro, para que sus propiedades se definan consistentemente. Por ejemplo, cuando se mezclan con una resina fundida o una solución, las fibras de los materiales fibrosos pueden modificar la reologia de la resina fundida o solución en una forma consistente y predecible, por ejemplo, que resulta en combinaciones de resina/material fibroso que, por ejemplo, son más fáciles de moldear y extrusionar. Por ejemplo, los materiales fibrosos pueden pasar fácilmente a través de aberturas o canales pequeños, tal como aquellos encontrados en o asociados con moldes de inyección, por ejemplo, entradas o corredores calientes. Las partes moldeadas de tales materiales fibrosos pueden exhibir un buen acabado de superficie, por ejemplo, con pocas manchas visibles de grandes partículas y/o partículas aglomerabas.

Todas las publicaciones, solicitudes de patente, patentes, y otras referencias aquí mencionadas se incorporan por referencia en su totalidad para todo lo que contienen. Otras características y ventajas de la invención serán evidentes a partir de la siguiente descripción detallada, y de las reivindicaciones.

DESCRIPCION DE LOS DIBUJOS La Figura 1 es un diagrama de bloques que ilustra conversión de una fuente de fibra en un primer y segundo material fibroso. La Figura 2 es una vista de corte transversal de un cortador de cuchillo giratorio. Las Figuras 3-8 son vistas superiores de una variedad de tamices hechos de monofilamentos. La Figura 9 es un diagrama de bloques que ¡lustra conversión de una fuente de fibra en un primer, segundo y tercer material fibroso. Las Figuras 10A y 10B son fotografías de fuentes de fibra; la Figura 10A es una fotografía de un contenedor de papel polirevestido, y la Figura 10B es una fotografía de rollos de papel Kraft no blanqueado. Las Figuras 11 y 12 son microfotografías de electrón de escaneo de un material fibroso producido de papel polirevestido a una ampliación de 25 X y una ampliación de 1000 X, respectivamente. El material fibroso se produjo en un cortador de cuchillo giratorio utilizando un tamiz con aberturas de 0.317 cm. Las Figuras 13 y 14 son microfotograf ías de electrón de escaneo de un material fibroso producido de papel cartón Kraft blanqueado a una ampliación de 25 X y una ampliación de 1000 X, respectivamente. El material fibroso se produjo en un cortador de cuchillo giratorio que utiliza un tamiz con aberturas de 0.317 cm. Las Figuras 15 y 16 son micrfotograf ías de electrón de escaneo de un material fibroso producido de papel cartón Kraft blanqueado a una ampliación de 25 X y una ampliación de 1000 X, respectivamente. El material fibroso se cortó dos veces en un cortador de cuchillo giratorio utilizando un tamiz con aberturas de 0.158 cm durante cada corte. Las Figuras 17 y 18 son m icrofotog rafias de electrón de escaneo de un material fibroso producido de papel cartón Kraft blanqueado a una ampliación de 25 X y una ampliación de 1000 X, respectivamente. El material fibroso se cortó tres veces en un cortador de cuchillo giratorio. Durante el primer corte, se utilizó un tamiz de 0.317 cm; durante el segundo corte, se utilizó un tamiz de 0.158 cm, y durante el tercer corte se utilizó un tamiz de 0.079 cm. La Figura 19 es un diagrama de bloques que ilustra densificación de volumen revertible de una composición de material fibroso.

DESCRIPCION DETALLADA Haciendo referencia a la Figura 1, una fuente de fibra 10 se corta, por ejemplo, en un cortador de cuchillo giratorio, para proporcionar un primer material fibroso 12. El primer material fibroso 12 se pasa a través de un primer tamiz 16 que tiene un tamaño de abertura promedio de 1.59 mm o menor (1/16 pulgadas, 0.0625 pulgadas) para proporcionar un segundo material fibroso 14. Si se desea, la fuente de fibra 10 puede cortarse previo al corte, por ejemplo, con una trituradora de papel. Por ejemplo, cuando se utiliza un papel como la fuente de fibra 10, el papel primero puede cortarse en tiras que son, por ejemplo, de ancho de 0.635 cm a 1.27 cm, que utilizan una trituradora de papel, por ejemplo, una trituradora de papel de tornillo giratorio contrario, tal como aquellas fabricadas por unson (Utica, Nueva York). Como una alternativa a trituración de papel, el papel puede reducirse en tamaño al cortar un tamaño deseado que utiliza un cortador de guillotina. Por ejemplo, el cortador de guillotina puede utilizarse para cortar el papel en láminas que son, por ejemplo, de 25.4 cm de ancho por 30.48 cm de largo. En algunas modalidades, el corte de fuente de fibra 10 y el paso del primer material fibroso resultante 12 a través del primer tamiz 16 se realizan concurrentemente. El corte y el paso también pueden realizarse en un proceso de tipo de lote. Por ejemplo, un cortador de cuchillo giratorio puede utilizarse para cortar concurrentemente la fuente de fibra 10 y el tamiz al primer material fibroso 12. Haciendo referencia a la Figura 2, un cortador de cuchillo giratorio 20 incluye una tolva 22 que puede cargarse con una fuente de fibra triturada 10' preparada al triturar la fuente de fibra 10. La fuente de fibra triturada 10' se corta entre aspas estacionarias 24 y aspas giratorias 26 para proporcionar un primer material fibroso 12. El primer material fibroso 12 pasa a través del tamiz 16 que tiene las dimensiones descritas anteriormente, y el segundo material fibroso resultante 14 se captura en el depósito 30. Para ayudar en la colección del segundo material fibroso 14, el depósito 30 puede tener una presión bajo presión atmosférica nominal, por ejemplo, al menos 10 por ciento bajo presión atmosférica nominal, por ejemplo, al menos 25 por ciento bajo presión atmosférica nominal, al menos 50 por ciento bajo presión atmosférica nominal, o al menos 75 por ciento presión atmosférica nominal. En algunas modalidades, la fuente de vacío 50 (Figura 2) se utiliza para mantener el depósito bajo la presión atmosférica nominal. El corte puede ser ventajoso para "abrir" y "tensar" los materiales fibrosos, lo que hace a los materiales más solubles, por ejemplo, en una solución o en una resina, y que los hace más susceptibles a ataque químico, enzimático o biológico. Sin desear limitarse por ninguna teoría particular, se cree, al menos en algunas modalidades, que el corte puede funcionalizar sus superficies de fibra con grupos funcionales, tal como grupos de ácido de hidroxilo o carboxílico, que, por ejemplo, pueden ayudar a dispersar las fibras en una resina fundida o químico mejorado o ataque biológico. La fuente de fibra puede cortarse en un estado seco, un estado hidratado (por ejemplo, que tiene hasta 10 por ciento en peso de agua absorbida), o en un estado húmedo, por ejemplo, que tiene entre aproximadamente 10 por ciento y aproximadamente 75 por ciento en peso de agua. La fuente de fibra incluso puede cortarse mientras se sumerge parcial o completamente bajo un líquido, tal como agua, etanol, isopropanol. La fuente de fibra también puede cortarse bajo un gas (tal como una corriente o atmosfera de gas diferente al aire), por ejemplo, oxígeno o nitrógeno, o vapor. Otros métodos para hacer los materiales fibrosos incluyen trituración de piedra, desgarre o desgaste mecánico, trituración de broche o molienda de desgaste de aire. Si se desea, los materiales fibrosos pueden separarse, por ejemplo, continuamente o en grupos, en fracciones de acuerdo con su longitud, ancho, densidad, tipo de material, o alguna combinación de estos atributos. Por ejemplo, para formar compuestos, frecuentemente es deseable tener una distribución relativamente angosta de longitudes de fibra. Además, por ejemplo, cuando se hacen composiciones que incluyen bacteria y/o una enzima, frecuentemente es deseable utilizar un material substancialmente individual como una materia prima. Por ejemplo, los materiales férreos pueden separarse de cualquiera de los materiales fibrosos al pasar un material fibroso que incluye un material férreo pasando un magneto, por ejemplo, un electromagneto, y entonces pasar el material fibroso resultante a través de una serie de tamices, cada tamiz teniendo diferentes aperturas adaptadas. Los materiales fibrosos también pueden separarse, por ejemplo, al utilizar un gas de alta velocidad, por ejemplo, aire. En tal acercamiento, los materiales fibrosos se separan al extraer diferentes fracciones, que pueden caracterizarse fotonicamente, si se desea. Tal aparato de separación se discute en Lindsay y otros, Patente de E.U.A. No. 6,883,667, la descripción completa de la cual se incorpora aquí por referencia en su totalidad. Los materiales fibrosos pueden utilizarse inmediatamente al seguir su preparación, o pueden secarse, por ejemplo, aproximadamente a 105°C durante 4-18 horas, para que el contenido de humedad, por ejemplo, sea menor que aproximadamente 0.5 por ciento antes de uso. Si se desea, la lignina puede moverse de cualquiera de los materiales fibrosos que incluye lignina, tal como materiales lignocelulosicos. También, si se desea, el material fibroso puede esterilizarse para matar cualquiera de los microorganismos que pueden estar en el material fibroso. Por ejemplo, el material fibroso puede esterilizarse al exponer el material fibroso a radiación, tal como radiación infrarroja, radiación ultravioleta, o una radiación de iones, tal como radiación gama. Los materiales fibrosos también pueden esterilizarse por ajuste de temperatura, por ejemplo, calentar o enfriar el material fibroso bajo condiciones y para un tipo suficiente para matar cualquiera de los microorganismos, o al emplear un esterilizante químico, tal como blanqueador (por ejemplo, hipoclorito de sodio), clorhexidina, o un óxido de etileno. Los materiales fibrosos también pueden esterilizarse al utilizar un organismo competitivo, tal como levadura contra bacteria. Haciendo referencia a las Figuras 3-8, en algunas modalidades, el tamaño de abertura promedio del primer tamiz 16 es menor que 0.79 mm (1/32 pulgadas, 0.03125 pulgadas), por ejemplo, menor que 0.51 mm (1/50 pulgadas, 0.02000 pulgadas), menor que 0.40 mm (1/64 pulgadas, 0.015625 pulgadas), menor que 0.23 mm (0.009 pulgadas), menor que 0.20 mm (1/128 pulgadas, 0.0078 125 pulgadas), menor que 0.18 mm (0.007 pulgadas), menor que 0.13 mm (0.005 pulgadas), o incluso menor que 0.10 mm (1/256 pulgadas, 0.00390625 pulgadas). El tamiz 16 se separa al entretejer monofilamentos 52 que tienen un diámetro apropiado para dar el tamaño de abertura deseado. Por ejemplo, los monofilamentos pueden hacerse de un metal, por ejemplo, acero inoxidable. Mientras los tamaños de abertura se vuelven más pequeños, se vuelven mayores las demandas estructurales sobre los monofilamentos. Por ejemplo, para tamaños de abertura menores que 0.40 mm, puede ser ventajoso hacer los tamices de monofilamentos hechos de un material diferente a acero inoxidable, por ejemplo, titanio, aleaciones de titanio, metales amorfos, níquel, tungsteno, rodio, renio, cerámicas, o vidrio. En algunas modalidades, el tamiz se hace de una placa, por ejemplo una placa metálica, que tiene aperturas, por ejemplo, cortadas en la placa que utilizan un láser. En algunas modalidades, el segundo fibroso 14 se corta y pasa a través del primer tamiz 16, o un tamiz de tamaño diferente. En algunas modalidades, el segundo material fibroso 14 se pasa a través de un segundo tamiz que tiene un tamaño de abertura promedio igual que o menor que el del primer tamiz 16. Haciendo referencia a la Figura 9, un tercer material fibroso 62 puede prepararse del segundo material fibroso 14 al cortar el segundo material fibroso 14 y al pasar el material resultante a través de un segundo tamiz 60 que tiene un tamaño de abertura promedio menor que el primer tamiz 16. Las fuentes de fibra incluyen fuentes de fibra celulósica, que incluyen papel y productos de papel como aquellos mostrados en las Figuras 10A (papel polirevestido) y 10B (papel kraft), y fuentes de fibra lignocelulosica, que incluyen madera, materiales relacionados con madera, por ejemplo, cartón de partícula. Otras fuentes de fibra adecuadas incluyen fuentes de fibra naturales, por ejemplo, pasturas, cáscaras de arroz, bagazo, algodón, yute, cáñamo, lino, bambú, henequén, abacá, paja, mazorcas de maíz, cáscaras de arroz, fibra de coco; fuentes de fibra altas en contenido de a-celulosa, por ejemplo, algodón; fuentes de fibra sintética, por ejemplo, hilo extruido (hilo orientado o hilo no orientado) o fuentes de fibra de carbón; fuentes de fibra inorgánica; y fuentes de fibra metálica. Las fuentes de fibras naturales o sintéticas pueden obtenerse de materiales textiles de retazo virgen, por ejemplo, restos o pueden ser desperdicio después del consumidor, por ejemplo, trapos. Cuando los productos de papel se utilizan como fuentes de fibra, pueden ser materiales vírgenes, por ejemplo, materiales vírgenes de retazo, o pueden ser desperdicio post-consumidor. Además de materiales crudos vírgenes, el desperdicio de postconsumidor, industrial (por ejemplo, despojo), y de procesamiento (por ejemplo, el fluente de procesamiento de papel) también pueden utilizarse como fuentes de fibra. También, la fuente fibra puede obtenerse o derivarse de desperdicios humanos (por ejemplo, alcantarillado), animales o plantas. Las fuentes de fibra adicionales se describieron en las Patentes de E.U.A. Nos. 6,448,307, 6,258,876, 6,207,729, 5,973,035 y 5,952,105, cada una de las cuales se incorpora aquí por referencia en su totalidad. Pueden utilizarse mezclas de cualquiera de las fuentes fibrosas anteriores. Generalmente, las fibras de los materiales fibrosos pueden tener una relación de longitud a diámetro promedio relativamente grande (por ejemplo, mayor que 20 a 1), incluso si se cortaron más de una vez. Además, las fibras de los materiales fibrosos aquí descritos pueden tener una longitud relativamente angosta y/o distribución de relación de longitud a diámetro. Sin desear limitarse por ninguna teoría particular, actualmente se cree que la relación de longitud a diámetro promedio relativamente grande y la longitud relativamente angosta y/o distribución de relación de longitud a diámetro, al menos en parte, son responsables de la facilidad con la cual se dispersan los materiales fibrosos en una resina, por ejemplo, una resina termoplástica fundida, también se cree que la relación de longitud a diámetro promedio relativamente grande y la longitud relativamente angosta y/o distribución de relación de longitud a diámetro, al menos en parte, son responsables de las propiedades consistentes de los materiales fibrosos, la modificación de reologia predecible que los materiales fibrosos imparten en una resina, la facilidad en la cual las combinaciones de los materiales fibrosos y las resinas se funden, extruyen y moldean por inyección, la facilidad en la cual los materiales fibrosos pasan a través de canales y aberturas pequeños, frecuentemente tortuosos, y los excelentes acabados de superficie posibles con partes moldeadas, por ejemplo, acabados brillosos y/o acabados substancialmente carentes de manchas visibles. Como se utiliza aquí, los anchos de fibra promedio (es decir, diámetro) son aquellos determinados ópticamente al seleccionar aleatoriamente aproximadamente 5000 fibras. Las longitudes de fibra promedio son longitudes pesadas de longitud corregida. Las áreas de superficie BET (Branauer, Emmet y Te I le r) son áreas de superficie de punto múltiple, y porosidades son aquellas determinadas por porosimetría de mercurio. La relación de longitud a diámetro promedio del segundo material fibroso 14 puede ser, por ejemplo mayor que 8/1, por ejemplo, mayor que 10/1, mayor que 15/1, mayor que 20/1, mayor que 25/1, o mayor que 50/1. Una longitud promedio del segundo material fibroso 14, por ejemplo, puede estar entre aproximadamente 0.5 mm y 2.5 mm, por ejemplo, entre aproximadamente 0.75 mm y 10 y 1.0 mm, y un ancho promedio (es decir, diámetro) del segundo material fibroso 14 puede ser, por ejemplo, entre aproximadamente 5 pm y 50 pm, por ejemplo, entre aproximadamente 10 pm y 30 pm. En algunas modalidades, una desviación estándar de la longitud del segundo material fibroso 14 es menor que 60 por ciento de una longitud promedio del segundo material fibroso 14, por ejemplo, menor que 50 por ciento de la longitud promedio, menor que 40 por ciento de la longitud promedio, menor que 25 por ciento de la longitud promedio, menor que 10 por ciento de la longitud promedio, menor que 5 por ciento de la longitud promedio, o incluso menor que 1 por ciento de la longitud promedio. En algunas modalidades, un área de superficie de BET del segundo material fibroso 14 es mayor que 0.1 m2/gramo, por ejemplo, mayor que 0.25 m2/gramo, mayor que 0.5 m2/gramo, mayor que 1.0 m2/gramo, mayor que 1.5 m2/gramo, mayor que 1.75 m2/gramo, mayor que 5.0 m /gramo, mayor que 10 m2/gramo, mayor que 25 m2/gramo, mayor que 35 m2/gramo, mayor que 50 m2/gramo, mayor que 60 m2/gramo, mayor que 75 m2/gramo, mayor que 100 m2/gramo, mayor que 150 m2/gramo, mayor que 200 m2/gramo, o incluso mayor que 250 m2/gramo. Una porosidad del segundo material fibroso 14 puede ser, por ejemplo, mayor que 20 por ciento, mayor que 25 por ciento, mayor que 35 por ciento, mayor que 50 por ciento, mayor que 60 por ciento, mayor que 70 por ciento, por ejemplo, mayor que 80 por ciento, mayor que 85 por ciento, mayor que 90 por ciento, mayor que 92 por ciento, mayor que 94 por ciento, mayor que 95 por ciento, mayor que 97.5 por ciento, mayor que 99 por ciento, o incluso mayor que 99.5 por ciento. En algunas modalidades, una relación de la relación de longitud a diámetro promedio del primer material fibroso 12 a la relación de longitud a diámetro promedio del segundo material fibroso 14, por ejemplo, es menor que 1.5, por ejemplo, menor que 1.4, menor que 1.25, menor que 1.1, menor que 1.075, menor que 1.05, menor que 1.025, o incluso substancialmente igual a 1. En modalidades particulares, el segundo material fibroso 14 se corta de nuevo y el material fibroso resultante se pasa a través de un segundo tamiz que tiene un tamaño de abertura promedio menor que el primer tamiz para proporcionar un tercer material fibroso 62. En tales casos, una relación de la relación de longitud a diámetro promedio del segundo material fibroso 14 a la relación de longitud a diámetro promedio del tercer material fibroso 62, por ejemplo, puede ser menor que 1.5, por ejemplo, menor que 1.4, menor que 1.25, o incluso menor que 1.1. En algunas modalidades, el tercer material fibroso 62 se pasa a través de un tercer tamiz para producir un cuarto material fibroso. El cuarto material fibroso, por ejemplo, puede pasarse a través de un cuarto tamiz para producir un quinto material. Los procesos de tamización similares pueden repetir tantas veces como se desee para producir el material fibroso deseado que tiene las propiedades deseadas. En algunas modalidades, el material fibroso deseado incluye fibras que tienen una relación de longitud a diámetro promedio mayores que 5 y que tienen una desviación estándar de la longitud de fibra que es menor que 60 por ciento de la longitud promedio. Por ejemplo, la relación de longitud a diámetro promedio puede ser mayor que 10/1, por ejemplo, mayor que 25/1, o mayor que 50/1, y la longitud promedio puede estar entre aproximadamente 0.5 mm y 2.5 mm, por ejemplo, entre aproximadamente 0.75 mm y 1.0 mm. Un ancho promedio del material fibroso puede estar entre aproximadamente 5 pm y 50 pm, por ejemplo, entre aproximadamente 10 pm y 30 pm. Por ejemplo, la desviación estándar puede ser menor que 50 por ciento de la longitud promedio, por ejemplo, menor que 40 por ciento, menor que 30 por ciento, menor que 25 por ciento, menor que 20 por ciento, menor que 10 por ciento, menor que 5 por ciento, o incluso menor que 1 por ciento de la longitud promedio. Un material fibroso deseable puede tener, por ejemplo, un área de superficie de BET mayor que 0.5 m2/gramo, por ejemplo mayor que 1.0 m2/gramo, mayor que 1.5 m2/gramo, mayor que 1.75 m2/gramo, mayor que 5 m2/gramo, mayor que 10 m2/gramo, mayor que 25.0 m2/gramo, mayor que 50.0 m2/gramo, mayor que 75.0 m2/gramo, o incluso mayor que 100.0 m2/gramo. Un material deseado puede tener, por ejemplo, una porosidad mayor que 70 por ciento, por ejemplo, mayor que 80 por ciento, mayor que 87.5 por ciento, mayor que 90 por ciento, mayor que 92.5, mayor que 95, mayor que 97.5, o incluso mayor que 99 por ciento. Una modalidad particularmente preferida tiene un área de superficie de BET mayor que 1.25 m2/gramo y una porosidad mayor que 85 por ciento.

COMPUESTOS DE MATERIAL FIBROSO/RESINA Los compuestos que incluyen cualquiera de los materiales fibrosos o mezclas de cualquiera de los materiales fibrosos aquí descritos (que incluyen cualquiera de los materiales fibrosos descritos en las Patentes de E.U.A. Nos. 3,448,307, 6,258,876, 6,207,729, 5,973,035 y 5,952,105), por ejemplo, el primer 12 o segundo material fibroso 14, y una resina, por ejemplo, una resina termoplástica o una resina termoconfigurable, pueden prepararse al combinar el material fibroso deseado y la resina deseada. El material fibroso deseado puede combinarse con la resina deseada, por ejemplo, al mezclar el material fibroso y la resina en un extrusor u otra mezcladora. Para formar el compuesto, el material fibroso puede combinarse con la resina como el mismo material fibroso o como un material fibroso densificado que puede reabrirse durante la combinación. Tal material densificado se discute en la Solicitud Internacional No. PCT/US2006/010648, presentada el 23 de Marzo, 2006, la descripción de la cual se incorpora aquí por referencia en su totalidad. Ejemplos de resinas termoplásticas incluyen termoplásticos regidos y elastoméricos. Los termoplásticos rígidos incluyen poliolefinas (por ejemplo, polietileno, polipropileno, o copolímeros de poliolefina), poliésteres (por ejemplo, tereftalato de polietileno), poliamidas (por ejemplo, nylon 6, 6/12 ó 6/10), y polietileniminas. Ejemplos de resinas termoplásticas elastoméricas incluyen copolímeros estirénicos elastoméricos (por ejemplo, copolímeros de estireno-etileno-butíleno-estireno), elastómeros de poliamida (por ejemplo, copolímeros de polieter-poliamidas) y copolímeros de acetato de etilen-vinilo. En algunas modalidades, la resina termoplástica tiene una velocidad de flujo fundido de entre 10 gramos/10 minutos a 60 gramos/10 minutos, por ejemplo, entre 20 gramos/10 minutos a 50 gramos/10 minutos, o entre 30 gramos/10 minutos a 45 gramos/10 minutos, como se midió al utilizar ASTM 1238. En algunas modalidades, las mezclas compatibles de cualquiera de las resinas termoplásticas anteriores pueden utilizarse. En algunas modalidades, la resina termoplástica tiene un índice de polidispersidad (PDI), es decir, una relación del peso molecular promedio de peso al peso molecular promedio de número, mayor que 1.5, por ejemplo, mayor que 2.0, mayor que 2.5, mayor que 5.0, mayor que 7.5, o incluso que 10.0. En modalidades específicas, las poliolefinas o mezclas de poliolefinas se utilizan como la resina termoplástica. Ejemplos de resinas termoconfigurables incluyen caucho natural, caucho de butadieno y poliuretanos.

Además del material fibroso deseado y la resina, aditivos, por ejemplo, en la forma de un sólido o un líquido, pueden agregarse a la combinación del material fibroso y resina. Por ejemplo, aditivos adecuados incluyen rellenos tal como carbonato de calcio, grafito, wollastonita, mica, vidrio, vidrio de fibra, sílice, y talco; retardadores de flama inorgánicos tal como trihidrato de alumina o hidroxido de magnesio; retardantes de flama orgánicos tal como compuestos orgánicos clorados o bromados; desperdicio de construcción de suelo; caucho de neumático de suelo, fibras de carbón; o fibras o polos metálicos (por ejemplo, aluminio, acero inoxidable). Estos aditivos pueden reforzar, extender, o cambiar propiedades eléctricas, mecánicas o de compatibilidad. Otros aditivos incluyen fragancias, agentes de acoplamiento, compatibilizadores, por ejemplo, polipropileno maleado, auxiliares de procesamiento, lubricantes, por ejemplo, polietileno fluorinado, plastificantes, antioxidantes, opacantes, estabilizadores de calor, colorantes, agentes espumantes, modificadores de impacto, polímeros, por ejemplo polímeros degradables, fotoestabilizadores, biocidas, agentes antiestéticos, por ejemplo, estearatos o aminas de ácido graso etoxilatado. Compuestos antiestáticos adecuados incluyen negros de carbón conductores, fibras de carbón, rellenos metálicos, compuestos cationicos, por ejemplo, compuestos de amonio cuaternario, por ejemplo, cloruro de N-(3-cloro-2-hidroxipropil)-trimetilamonio, alcanolaminas, y aminas. Polímeros degradables representati os incluyen ácidos polihidróxicos, por ejemplo, polilactidas, poliglicolidos y copolímeros de ácido láctico y ácido glicólico. Poli (ácido hidroxibutirico), poli(ácido hidroxivalerico), poli[lactido-co-(e-caprolactona)], poli[glicolido-co-(e-caprolactona)], policarbonatos, poli(aminoácidos), poli(hidroxialcanoato)s, polianidridos, poliortoesteres y mezclas de estos polímeros. En algunas modalidades, el material fibroso se esteriliza previo a combinarlo con una resina para matar cualquiera de los microorganismos que pueden estar en el material fibroso. Por ejemplo, el material fibroso puede esterilizarse al exponer el material fibroso a radiación; al calentar el material fibroso bajo condiciones y por un tiempo suficiente para matar cualquiera de los microorganismos, por ejemplo, hervir a presión atmosférica normal; o al emplear esterilizantes químicos. Puede ser ventajoso hacer que el compuesto huela y/o parezca madera natural, por ejemplo, madera de cedro. Por ejemplo, la fragancia, por ejemplo, fragancia de madera natural, puede componerse en la resina utilizada para hacer el compuesto. En algunas implementacíones, la fragancia se compone directamente en la resina como un aceite. Por ejemplo, el aceite puede componerse en la resina que utiliza un molino de rodillo, por ejemplo, una mezcladora o un extrusor de Banbury®, por ejemplo, un extrusor de tornillo doble con tornillos que giran a la contra. Un ejemplo de una mezcladora de Banbury® es la mezcladora Banbury® serie F, fabricada por Farrel. Un ejemplo de un extrusor de tornillo doble es WP ZSK 50 MEGAcompunder™, fabricado por Krupp Werner & Pfleiderer. Después de componerse, la resina con esencia puede agregarse al material fibroso y extruirse o moldearse. Alternativamente, los grupos maestros de resinas rellenas con fragancia están disponibles comercialmente de International Flavors and Fragances, bajo el nombre comercial Polylff™ o de RTP Company. En algunas modalidades, la cantidad de fragancia en el compuesto está entre aproximadamente 0.05 por ciento en peso y aproximadamente 10 por ciento en peso, por ejemplo, entre aproximadamente 0.1 por ciento y aproximadamente 5 por ciento o 0.25 por ciento y aproximadamente 2.5 por ciento. Otras fragancias de madera naturales incluyen hierbabuena, cereza, fresa, durazno, lima, menta verde, canela, anís, albaca, bergamota, pimienta negra, alcanfor, manzanilla, citronela, eucalipto, pino, abeto, geranio, gengibre, toronja, jazmín, junípero, Lavanda, limón, mandarina, mejorana, almizcle, mirra, naranja, pachuli, rosa, romero, salvia, sándalo, árbol verde, tomillo, piróla, Ylang Ylang, vainilla, auto nuevo o mezclas de estas fragancias. En algunas modalidades, la cantidad de fragancia en la combinación de fragancia de material fibroso está entre aproximadamente 0.005 por ciento en peso y aproximadamente 20 por ciento en peso, por ejemplo, entre aproximadamente 0.1 por ciento y aproximadamente 5 por ciento o 0.25 por ciento y aproximadamente 2.5 por ciento. Incluso otras fragancias y métodos se describen en la Solicitud Provisional de E.UA Serie No. 60/688,002, presentada el 7 de junio, 2005, la descripción completa de la cual se incorpora aquí por referencia. Cualquier material fibroso descrito anteriormente, por ejemplo, el primer 12 segundo material fibroso 14, junto con una resina, puede utilizarse para formar partículas tal como tuberías, paneles, materiales de adorno, tablas, alojamientos, laminas, bloques, ladrillos, polos, cercado, miembros, puertos, persianas, tonos, mamparas, marcos, cubiertas de ventana, tarjetas madres, pisos, mosaicos, uniones de ferrocarril, bandejas, asas de herramienta, quioscos, películas, envolturas, cintas, cajas, canastas, anaqueles, cubiertas, aglutinantes, divisores, paredes, esferas, marcos, estanterías, esculturas, sillas, mesas, escritorios, juguetes, juegos, pellas, muelles, embarcaderos, botes, mástiles, tanque sépticos, paneles automotrices, alojamientos de computadora, cubiertas eléctricas sobre y bajo la tierra, muebles, mesas para picnic, bancos, albergues, bandejas, hangares, servidores, ataúdes, portadas, bastones, muletas, aislamiento, secuencia, trapo, novedades, almacenes y estructuras. El material fibroso pueden teñirse antes de combinarse con la resina y compuesto para formar los compuestos descritos anteriormente. En algunas modalidades, este teñido puede ser útil al cubrir o esconder el material fibroso, especialmente grandes aglomeraciones del material fibroso, en partes moldeadas o extruidas. Tales grandes aglomeraciones, cuando están presentes en concentraciones relativamente altas, pueden mostrar manchas en las superficies de las partes moldeadas o extruidas. Por ejemplo, el material fibroso deseado puede teñirse al utilizar un tinte ácido, tinte directo o un tinte reactivo. Tales tintes están disponibles de Spectra Dyes, Kearny, NJ o eystone Aniline Corporation, Chicago, IL. Ejemplos específicos de tintes incluyen AMARILLO CLARO 26 DE SPECTRA™, AMARILLO 4GL CONC200 DE SPECTRACID™, RODAMINA 8 DE SPECTRANYL™, ROJO NATURAL B DE SPECTRANYL™, B E NZO P E R P U R I N A DE S P E CTR AM I N E ™ , NEGRO OB DE SPECTRADIAZO™, TURQUESA G DE S P E CTR AM I N E ™ , y GRIS LVL DE SPECTRAMINE™ 200 por ciento, cada uno disponible de Spectra Dyes. En algunas modalidades, los concentrados de color de resina que contienen pigmentos se mezclan con tintes. Cuando tales mezclas entonces se componen con el material fibroso deseado, el material fibroso puede teñirse en su lugar durante el compuesto. Los concentrados de color están disponibles de Clariant.

EJEMPLOS Los microfotografías de electrón de escaneo se obtuvieron en un microscopio de electrón de escaneo de emisión de campo GEOL 65000. Las longitudes y anchos de fibra (es decir, diámetros) se determinaron por Integrated Paper Services, Inc., Appleton, Wl, que utiliza un analizador automatizado TAPPI T271). El área de superficie de BET se determinó por Micromeritics Analytical Services, mientras hubiera porosidad y densidad aparente.

Ejemplo 1 -Preparación de material fibroso de papel polirevestido Un rodillo de 680.389 kg de cartones de jugo vírgenes, de medio galón hechos de un cartón Kraft blanco polirevestido no impreso que tiene una densidad aparente de 320.4 kg/m2 se obtuvo de International Paper. El material se cortó en piezas 8 de 0.635 cm por 27.94 cm al utilizar un cortador de guillotina y alimentarse a un cortador de cuchillo giratorio de Munson, Modelo SC30. El Modelo SC30 se equipo con cuatro aspas giratorias, cuatro astas fijas, y un tamiz de descarga que tiene aberturas de 0.317 cm. El espacio entre las aspas giratorias y fijas se estableció aproximadamente a 0.508 cm. El cortador de cuchillo giratorio cortó las piezas como confeti a través de los bordes de cuchillo, al desgarrar las piezas y liberar un material fibroso a una velocidad de aproximadamente 0.454 kg por hora. El material fibroso tuvo un área de superficie de BET de 0.9748 m2/gramo +/- 0.0167 m2/gramo, una porosidad de 89.0437 por ciento de una densidad aparente (@.0.53 psia) de 0.1260 gramos/ml. Una longitud promedio de las fibras fue 1.141 mm y un ancho promedio de las fibras fue 0.027 mm, que da un promedio L/D de 42:1. Los micrógrafos de electrón de escaneo del material fibroso se mostraron en las Figuras 11 y 12 a una amplificación de 25 X y una amplificación de 1000 X, respectivamente.

Ejemplo 2-preparación de material fibroso de cartón Kraft blanqueado Un rodillo de 680.389 kg de cartón kraft blanco blanqueado virgen que tiene una densidad aparente de 480.60 kg/m2 se obtuvo de International Paper. El material se cortó en piezas 8 de 0.635 cm por 27.94 cm al utilizar un cortador de guillotina y alimentarlo a un cortador de cuchillo giratorio de Munson, modelo SC30. El tamiz de descarga tuvo aberturas de 0.317 cm. El espacio entre las aspas giratorias y fijas se estableció aproximadamente a aproximadamente 0.508 cm. El cortador de cuchillo giratorio cortó las piezas como confeti, lo que liberó un material fibroso a una velocidad de aproximadamente 0.454 kg por hora. El material fibroso tuvo un área de superficie de BET de 1.1316 m2/gramo +/- 0.0103 m2/gramo, una porosidad de 88.3285 por ciento y una densidad aparente (@ 0.53 psia) de 0.1497 gramos/ml. Una longitud promedio de las fibras fue 1.063 mm y un ancho promedio de las fibras fue 0.0245 mm, lo que de un promedio que L/D de 43:1. Las microfotografías de electrón de escaneo del material fibroso se mostraron en las Figuras 13 y 14 a una amplificación de 25 X y una amplificación de 1000 X, respectivamente.

Ejemplo 3-Preparación de material fibroso cortado doble de cartón Kraft blanqueado Un rodillo de 680.389 kg de cartón kraft blanco blanqueado virgen que tiene una densidad aparente de 480.60 kg/m2 se obtuvo de International Paper. El material se cortó en piezas 8 de 0.635 cm por 27.94 cm al utilizar un cortador de guillotina y alimentarlo a un cortador de cuchillo giratorio de Munson, modelo SC30. El tamiz de descarga tuvo aberturas de 0.317 cm. El espacio entre las aspas giratorias y fijas se estableció aproximadamente a aproximadamente 0.508 cm. El cortador de cuchillo giratorio cortó las piezas como confeti, lo que liberó un material fibroso a una velocidad de aproximadamente 0.454 kg por hora. El material resultante del primer cortado se retroalimentó en la misma configuración descrita anteriormente y se cortó de nuevo. El material fibroso resultante tuvo un área de superficie de BET de 1.4408 m2/gramo +/- 0.0156 m2/gramo, una porosidad de 90.8998 por ciento y una densidad aparente (@ 0.53 psia) de 0.1298 gramos/ml. Una longitud promedio de las fibras fue 0.891 mi y un ancho promedio de las fibras fue 0.026 mm, lo que dio un L/D promedio de 34:1. Las microfotograf ías de electrón de escaneo del material fibroso se mostraron en las Figuras 15 y 16 a una amplificación de 25 X y una amplificación de 1000 X, respectivamente.

Ejemplo 4-Preparación de material fibroso cortado tres veces de cartón kraft blanqueado Un rodillo de 680.389 kg de cartón kraft blanco blanqueado virgen que tiene una densidad aparente de 480.60 kg/m2 se obtuvo de International Paper. El material se cortó en piezas 8 de 0.635 cm por 27.94 cm que utiliza un cortador de guillotina y se alimentó a un cortador de cuchillo giratorio de Munson, Modelo SC30. El tamiz de descarga tuvo aberturas de 0.317 cm. El espacio entre las aspas giratorias y fijas se estableció aproximadamente a 0.0508 cm. El cortador de cuchillo giratorio cortó las piezas como confeti a través de los bordes de cuchillo. El material resultante del primer corte se retroalimentó en la misma configuración y el tamiz se reemplazó con un tamiz de 0.158 cm. El material se cortó. El material resultante del segundo corte se retroalimentó en la misma configuración y el tamiz se reemplazó con un tamiz de 0.079 cm. El material se cortó. El material fibroso resultante tuvo un área de superficie de BET de 1.6897 m2/gramo +/- 0.0155 m2/gramo, una porosidad de 87.7163 por ciento y una densidad aparente (@ 0.53 psia) de 0.1448 gramos/ml. Una longitud promedio de las fibras fuertes 0.824 mm y un ancho promedio de las fibras fue 0.0262 mm, lo que dio un L/D promedio de 32:1. Las microfotograf ías de electrón de escaneo del material fibroso se mostraron en las Figuras 17 y 18 a una amplificación de 25 X y a una amplificación de 1000 X, respectivamente.

OTRAS COMPOSICIONES Y USOS DE LOS MATERIALES FIBROSOS Las composiciones pueden prepararse para incluir cualquiera de los materiales fibrosos descritos aquí, que incluyen cualquiera de los materiales fibrosos, resinas, aditivos u otros componentes descritos en las Patentes de E.U.A. Nos. 6,448,307, 6,258,876, 6,207,729, 5,973,035 y 5,952,105). Por ejemplo, cualquiera de los materiales fibrosos aquí descritos puede combinarse con un sólido, un liquido o un gas, por ejemplo, un químico o una formulación química (en el estado sólido o líquido), para que un farmacéutico (por ejemplo, un antibiótico), o un material agrícola (por ejemplo, semillas de planta, un fertilizante, herbicida o pesticida), o una enzima o una formulación que incluye enzimas. Composiciones que incluyen uno o más tipos de bacteria o bacterias en combinación con una o más enzimas también pueden prepararse. Tales composiciones pueden tomar ventaja de propiedades deseables de material fibroso. Por ejemplo, cualquiera de los materiales fibrosos pueden utilizarse para absorber químicos, absorber potencialmente muchas veces su propio peso. Por ejemplo, los materiales fibrosos pueden utilizarse para absorber aceite derramado, u otros químicos. Combinar estos materiales fibrosos con un microorganismo, tal como una bacteria, que puede metabolizar el aceite o químico puede ayudar en limpieza. Por ejemplo, los materiales fibrosos pueden combinarse con soluciones de enzimas, secarse y después utilizarse en una cama de mascotas, o combinarse con un farmacéutico y utilizarse para entregar un agente terapéutico, tal con un fármaco. Si se desea, los materiales fibrosos pueden combinarse con un polímero degradable, por ejemplo, ácido políglicólico, ácido poliláctico y copolímeros de ácido glicólico y láctico. Otros materiales degradables que pueden utilizarse se discutieron anteriormente. Composiciones que incluyen materiales fibrosos, por ejemplo, materiales celulósicos o lignocelulosicos y, por ejemplo, químicos o formulaciones químicas en el estado sólido, líquido o gaseoso, pueden prepararse, por ejemplo, en varios aparatos de inmersión, rociado, o mezcla. Por ejemplo, las composiciones pueden prepararse al utilizar mezcladoras de cinta, mezcladoras de cono, mezcladoras de cono doble, y mezcladoras de Patterson-Kelly "V". Si se desea, la lignina puede removerse de cualquiera de los materiales fibrosos que incluyen lignina, tal como materiales lignocelulosicos. También, si se desea, el material fibroso puede esterilizarse para matar cualquiera de los microorganismos que pueden estar en el material fibroso. Por ejemplo, el material fibroso puede esterilizarse al exponer el material fibroso a radiación, tal como radiación infrarroja, radiación ultravioleta, o una radiación de iones, tal como radiación gama. Los materiales fibrosos también pueden esterilizarse al calentar el material fibroso bajo condiciones y para un tiempo suficiente para matar cualquiera de los microorganismos o al emplear un esterilizante químico, tal como blanqueador (por ejemplo, hipoclorito de sodio), clorhexidina, o un óxido de etileno. Cualquiera de los materiales fibrosos puede lavarse, por ejemplo, con un líquido tal como agua, para remover cualquiera de las impurezas no deseadas y/o contaminantes. En una aplicación específica, los materiales fibrosos pueden utilizarse como una materia prima para varios microorganismos, tal como levadura y bacterias, y pueden fermentarse o de otra forma trabajar en los materiales fibrosos para producir un material útil, tal como un combustible, por ejemplo, un alcohol, un ácido orgánico, un hidrocarburo o hidrógeno, o una proteína. El alcohol producido puede ser un alcohol monohidroxico, por ejemplo, etanol, o un alcohol polihidroxico, por ejemplo, etilenglicol o glicerina. Ejemplos de alcoholes que pueden producirse incluyen metanol, etanol, propanol, isopropanol, metanol, etilenglicol propilenglicol, 1 ,4-butanodiol, glicerina o mezcla de estos alcoholes. El ácido orgánico producido puede ser un ácido monocarboxilico o un ácido policarboxílico. Ejemplos de ácidos orgánicos incluyen ácido fónico, ácido acético, ácido propionico, ácido butírico, ácido valérico, ácido caproico, palmítico, ácido estéarico, ácido oxálico, ácido malónico, ácido succínico, ácido glutárico, ácido oleico, ácido linoleico, ácido glicólico, ácido láctico, ácido ?-hidroxibutílico o mezclas de estos ácidos. El hidroxicarburo producido, por ejemplo, puede ser un alcano o un alqueno. Ejemplos de hidrocarburos que pueden producirse incluyen metano, etano, propano, isobuteno, tentano, n-hexano o mezclas de estos hidrocarburos. En una modalidad particular, la fuente de fibra que incluye una fuente de fibra celulósica y/o lignocelulosica se corta para proporcionar un primer material fibroso. El primer material fibroso entonces se pasa a través de un primer tamiz que tiene un tamaño de abertura promedio de aproximadamente 1.59 mm o menor (1/16 pulgadas, 0.0625 pulgadas) para proporcionar un segundo material fibroso. El segundo material fibroso se combina con una bacteria y/o enzima. En esta modalidad particular, la bacteria y/o enzima es capaz de utilizar el segundo material fibroso directamente sin pre-tratamiento para producir un combustible que incluye hidrógeno, un alcohol, un ácido orgánico y/o un hidrocarburo. En algunas modalidades, previo a combinar las bacterias y/o enzimas, el material fibroso se esteriliza para matar cualquiera de los microorganismos que puede estar en el material fibroso. Por ejemplo, el material fibroso puede esterilizarse al exponer el material fibroso a radiación, tal como radiación infrarroja, radiación ultravioleta, o una radiación de iones, tal como radiación gama. Los microorganismos también pueden matarse al utilizar esterilizantes químicos, tal como blanqueador (por ejemplo, hipoclorito de sodio), clorhexidrina, u óxido de etileno. En una modalidad particular, el material celulósico y/o lignocelulosico del material fibroso primero se divide en azúcares de peso molecular inferior, que entonces se agregan a una solución de levadura y/o bacterias para fermentar los azúcares de peso molecular inferior para producir etanol. El material celulósico y/o lignocelulósico puede dividirse al utilizar químicos, tal como ácidos o bases, por enzimas, o por una combinación de los dos. La hidrólisis química de materiales celulósicos se describe en Bjerre, en Biotechnol. Bioen., 49:568 (1996) y Kim en Biotechnol. Prog., 18:489 (2002), que cada uno se incorpora aquí por referencia en su totalidad . Las estrategias de bioetanol se discuten por DiPardo en Journal of Outlook for Biomass Ethanol Production and Demand (EIA Forecasts), 2002; Sheehan en Biotechnology Progrese, 15:8179, 1999; Martín en Enzyme Microbes Technology, 31:274, 2002; Greer en BioCycle, 61-65, Abril 2005; Lynd en Microbiology and Molecular Reviewa, 66:3, 506-577, 2002; Ljungdahl y otros en Patente de E.U.A. No. 4,292,406; y Bellamy en Patente de E.U.A. No. 4,094,742, que cada una se incorpora aquí por referencia en su totalidad. Haciendo referencia ahora la Figura 19, un material fibroso que tiene una densidad aparente baja puede combinarse con un microorganismo, por ejemplo, levadura seca por congelamiento o bacteria, y/o una enzima, y entonces densificarse de forma revertible a una composición de material fibroso que tiene una densidad aparente superior. Por ejemplo, una composición de material fibroso que tiene una densidad aparente de 0.05 gramos/cm2 puede densificarse al sellar el material fibroso en una estructura impermeable al gas relativamente, por ejemplo, una bolsa hecha de polietileno o una bolsa hecha de capas alternantes de polietileno y un nylon, y entonces evacuar el gas atrapado, por ejemplo, aire, de la estructura. Después de la evacuación del aire de la estructura, el material fibroso puede tener, por ejemplo, una densidad aparente mayor que 0.3 gramos/cm2, por ejemplo, 0.5 gramos/cm2, 0.6 gramos/cm2, 0.7 gramos/cm2 o más, por ejemplo, 0.85 gramos/cm2. Esto puede ser ventajoso cuando es deseable transportar el material fibroso a otra ubicación, por ejemplo, una planta de fabricación remota, en donde la composición de material fibroso puede agregarse a la solución, por ejemplo, para producir etanol. Después de perforar la estructura substancialmente impermeable al gas, el material fibroso densificado revierte a casi su densidad aparente inicial, por ejemplo, mayor que 60 por ciento de su densidad aparente inicial, por ejemplo, 70 por ciento, 80 por ciento, 85 por ciento o más, por ejemplo, 95 por ciento de su densidad aparente inicial. Para reducir electricidad estática del material fibroso, un agente antiestático puede agregarse al material fibroso. Por ejemplo, un compuesto antiestático químico, por ejemplo, un compuesto catiónico, por ejemplo, un compuesto de amonio cuaternario, puede agregarse al material fibroso. En algunas modalidades, la estructura, por ejemplo, bolsa, se forma de un material que disuelve en un líquido, tal como agua. Por ejemplo, la estructura puede formarse de un alcohol polivinílíco para que se disuelva cuando entra en contacto con un sistema basado en agua. Tales modalidades permiten a las estructuras densificadas agregarse directamente a soluciones, por ejemplo, que incluyen un microorganismo, sin liberar primero los contenidos de la estructura, por ejemplo, por corte.

OTRAS MODALIDADES Mientras ciertas modalidades se han descrito, son posibles otras modalidades. Mientras algunas modalidades utilizan tamices para proporcionar un material fibroso deseado, en algunas modalidades, ninguno de los tamices se utiliza para hacer el fibroso deseado. Por ejemplo, en algunas modalidades, una fuente de fibra se corta entre un primer par de aspas que define un primer espacio, que resulta en un primer material fibroso. El primer material fibroso entonces se corta entre un segundo par de aspas que define un segundo espacio que es menor que el primer espacio, que resulta en un segundo material fibroso. Los procesos de tamices similares pueden repetirse tantas veces como se desee para producir el material fibroso deseado que tiene las propiedades deseadas. En algunas modalidades, una relación de una relación de longitud a diámetro promedio del primer material fibroso a una longitud a diámetro promedio del segundo material fibroso es menor que 1.5. Incluso otras modalidades están dentro del alcance de las siguientes reivindicaciones.

Claims

REIVINDICACIONES

1.- Un método para hacer un combustible, el método comprende: cortar una fuente de fibra para proporcionar un primer material fibroso; pasar el primer material fibroso a través de un primer tamiz que tiene un tamaño de abertura promedio de aproximadamente 1.59 mm o menor (1/16 pulgadas, 0.0625 pulgadas) para proporcionar un segundo material fibroso; y combinar el segundo material fibroso con una bacteria y/o enzima, la bacteria y/o enzima utilizando el segundo material fibroso para producir un combustible que comprende hidrógeno, un alcohol, un ácido orgánico y/o un hidrocarburo.

2.- El método de acuerdo con la reivindicación 1, en donde el alcohol se selecciona del grupo que consiste de metanol, etanol, propanol, isopropanol, butanol, etilenglicol, propilenglicol, 1,4-butanodiol, glicerina, y mezclas de los mismos.

3.- El método de acuerdo con la reivindicación 1, en donde el ácido orgánico se selecciona del grupo que consiste de ácido fórmico, ácido acético, ácido propionico, ácido butírico, ácido valérico, caproico, ácido palmítico, ácido estéarico, ácido oxálico, ácido malónico, ácido succínico, ácido glutárico, ácido oleico, ácido linileico, ácido glicólico, ácido ?-hidroxibutírico y mezclas de los mismos.

4.- El método de acuerdo con la reivindicación 1, en donde el hidrocarburo se selecciona del grupo que consisten de metano, etano, propano, isobuteno, pentano, n-hexano, y mezclas de los mismos.

5.- El método de acuerdo con la reivindicación 1, en donde el segundo material fibroso tiene un área de superficie de BET mayor que aproximadamente 0.25 m2/gramo.

6. - El método de acuerdo con la reivindicación 1, en donde el segundo material fibroso tiene un área de superficie de BET mayor que aproximadamente 1.25 m2/gramo.

7. - El método de acuerdo con la reivindicación 1, en donde el segundo material fibroso tiene una porosidad mayor que aproximadamente 85 por ciento.

8. - Un método para hacer un combustible, el método comprende: cortar una fuente de fibra para proporcionar un primer material fibroso; y pasar el primer material fibroso a través de un primer tamiz que tiene un tamaño de abertura promedio de aproximadamente 1.59 mm o menor (1/16 pulgadas, 0.0625 pulgadas) para proporcionar un segundo material fibroso; hidrolizar el segundo material fibroso para proporcionar un material hidrolizado; y combinar el material hidrolizado con una bacteria y/o enzima, la bacteria y/.o enzima utilizando el material hidrolizado para producir un combustible que comprende hidrógeno, un alcohol, un ácido orgánico y/o un hidrocarburo.

9. - Un método para densificar una composición fibrosa, el método comprende: cortar una fuente de fibra para proporcionar un material fibroso; combinar el material fibroso con una bacteria y/o enzima para proporcionar una composición de material fibroso; encapsular la composición en un material substancialmente impermeable al gas; y remover el gas atrapado de la composición encapsulada para densificar la composición.

10. - El método de acuerdo con la reivindicación 9, en donde el material substancialmente impermeable al gas es soluble en agua.

11.- El método de acuerdo con la reivindicación 10, en donde el material substancialmente impermeable al gas está en la forma de una bolsa.

12.- El método de acuerdo con la reivindicación 9, en donde después de remover el gas atrapado, el material fibroso tiene una densidad aparente mayor que aproximadamente 0.6 gramos/cm2.