MX2014009101A - Acetatos de celulosa sustituida y usos de los mismos. - Google Patents

Acetatos de celulosa sustituida y usos de los mismos.

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Abstract

La presente invención se relaciona con acetatos de celulosa sustituida, y métodos de uso de los mismos; una modalidad de la presente invención provee un revestimiento que tiene un acetato de celulosa sustituida que tiene un sustituyente polar que tiene un átomo de oxígeno unido covalentemente a un no metal seleccionado del grupo de azufre, fósforo, y boro; en donde el no metal está presente en por lo menos aproximadamente 0.01% en peso del acetato de celulosa sustituida.

Description

ACETATOS DE CELULOSA SUSTITUIDA Y USOS DE LOS MISMOS ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN La presente invención se relaciona con polímeros sintéticos y, en particular, con acetatos de celulosa sustituida, y métodos de uso de los mismos.
Acetato de celulosa es un éster de acetato derivado de celulosa, un biopolímero que ocurre naturalmente que comprende unidades de monómero de ß-D-glucosa, y se usa ampliamente para elaborar una variedad de productos del consumidor. La celulosa que ocurre naturalmente es insoluble en agua y la mayor parte de los solventes orgánicos. Sin embargo, los tres grupos hidroxilo libres de cada unidad de monómero de glucosa en celulosa pueden ser derivados para modificar ciertas propiedades, por ejemplo, solubilidad en ciertos solventes. Se piensa que el acetato de celulosa está entre los derivados de celulosa comercialmente más útiles, y sus propiedades químicas y físicas específicas generalmente dependen grandemente en el grado de sustitución de acetato en los tres grupos hidroxilo libres de una unidad de monómero de glucosa.
Desde su primera síntesis, se ha usado acetato de celulosa, entre otras cosas, como una base de película en fotografía, un componente en adhesivos, y materia prima usada en la fabricación de filtros de cigarro. Uno de los atributos clave de acetato de celulosa es que éste pude procesarse en muchas maneras y formas diferentes, incluyendo, películas, fibras, hojuelas, filamentos, y sólidos, dependiendo de la deseabilidad de la aplicación. Por ejemplo, la fibra de acetato de celulosa se usa principalmente en la fabricación de filtros de cigarro.
Más generalmente, la derivación de celulosa se realiza usando catalizadores ácidos a temperaturas de reacción elevadas. La síntesis de acetato de celulosa involucra acetilación de celulosa, la cual se obtiene comúnmente de pasta de madera, en la presencia de ácidos y anhídrido acético. Ácido acético y ácido sulfúrico son dos ácidos usualmente presentes durante de la reacción de acetilación. En esta reacción, el anhídrido acético sirve como el agente de acetilación principal; el ácido acético se usa principalmente como un diluyente; y se usa una pequeña cantidad de ácido sulfúrico como el catalizador. En general, las unidades monoméricas de celulosa tienen tres grupos hidroxilo que están disponibles fácilmente por sustitución, por ejemplo, vía acetilación. Las unidades monoméricas en ambos extremos también tienen un grupo hidroxilo adicional que está involucrado típicamente con enlaces inter-azúcar.
El producto de la reacción de acetilación es un acetato de celulosa primario que usualmente contiene niveles de concentración altos de acetato o, en otras palabras, tiene un grado alto de sustitución (DS) de acetato. Como se usa en la presente, "grado de sustitución de acetato" se refiere generalmente al número promedio de acetatos por unidad de monómero de glucosa. La estructura del acetato de celulosa puede caracterizarse generalmente especificando el grado de sustitución del acetato. Celulosa acetilada exhaustivamente se refiere comúnmente como triacetato de celulosa, donde, de conformidad con las líneas guía de la Federal Trade Commission, por lo menos 92% de los grupos hidroxilo se sustituyen con grupos acetilo. Por ejemplo, cuando existen por lo menos aproximadamente dos grupos acetilo por unidad de monómero de celulosa (esto es, un DS de aproximadamente 2), acetil celulosa puede tornarse significativamente menos biodegradable hasta que por lo menos algunos de los grupos acetilo se retiran vía hidrólisis enzimática o química. Celulosa acetilada que tiene DS reducido de acetato puede prepararse por hidrólisis controlada de triacetato de celulosa.
Después, el acetato de celulosa primario se hidroliza en la presencia de ácido acético y ácido sulfúrico para reducir el DS de acetato del aceto de celulosa primario. El producto de hidrólisis resultante es usualmente una hojuela de acetato de celulosa que tiene un DS del orden de aproximadamente 2.4 hasta aproximadamente 2.6.
Una vez que se obtiene la hojuela de acetato de celulosa, ésta puede someterse a tratamiento adicional para procesar el acetato de celulosa hasta su forma deseada. Por ejemplo, la fibra de acetato de celulosa puede formarse disolviendo las hojuelas de acetato de celulosa en acetona, colocando la solución de acetato de celulosa a través de una serie de procesos de filtración, e hilando en seco el aditivo de acetona a través de agujeros microscópicos en una tobera para hilar. Cuando el acetato de celulosa se mueve a través de este proceso de extrusión, se recolectan los filamentos de acetato de celulosa. Estos filamentos generalmente se integran y después se comprimen para asegurar cohesión de la banda de fibra así como el volumen deseado. El resultado final es una fibra de acetato de celulosa, la cual es esencialmente una banda continua compuesta de varios miles de filamentos que se mantienen juntos holgadamente mediante compresión. Los filamentos de fibra de acetato de celulosa usualmente son muy finos y pueden empacarse apretadamente juntos para crear un filtro. Como se usa en la presente, "fibra de acetato de celulosa" generalmente se refiere a conjuntos de filamentos de acetato de celulosa procesados postsíntesis.
El acetato de celulosa también es ecológico porque es un material fácilmente degradable hecho principalmente de una fuente renovable, pasta de madera. Aunque acetatos de celulosa que varían en su DS de acetato son estructuralmente similares, esta variación puede tener algún efecto en la biodegradabilidad del acetato de celulosa. En grados más altos de sustitución de acetilo, la velocidad de biodegradacion puede reducirse significativamente con relación a la celulosa que ocurre naturalmente o celulosa que tiene menor sustitución de acetilo. Acetatos de celulosa que tienen un DS menor de acetato se biodegradan más fácilmente que los acetatos de celulosa que tienen un DS mayor de acetato. Se cree que esta tendencia disminuye en DS menores de valores de acetato debido a que el material se torna insoluble en agua. En un ejemplo, las velocidades de biodegradación de acetato de celulosa que tienen valores DS de 1.85, 2.07 y 2.57 se probaron por su biodegradabilidad (Figura 1 ). El acetato de celulosa con un DS de 1.85 mostró la velocidad de biodegradación más alta mientras que el acetato de celulosa con un valor de acetilo de 2.57 mostró la velocidad de biodegradación más lenta.
Aunque el acetato de celulosa es una composición versátil con muchos usos comerciales, las propiedades de ciertos derivados de acetato de celulosa no se han estudiado exhaustivamente. Por ejemplo, en una síntesis típica, grupos de sulfato residual se retiran típicamente para mejorar la estabilidad térmica. Como un resultado, los acetatos de celulosa sintetizados por medios típicos tendrán aproximadamente 0.005% o menos de átomos de azufre por peso. Como tal, existen derivados potenciales de acetato de celulosa que pueden proveer propiedades mejoradas para muchas de las aplicaciones del consumidor de acetato de celulosa.
BREVE DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN La presente invención se relaciona con polímeros sintéticos y, en particular, con acetatos de celulosa sustituida, y métodos de uso de los mismos.
En algunas modalidades, la presente invención provee pañales que comprenden: una capa interior que comprende un núcleo absorbente que comprende un acetato de celulosa sustituida que comprende un sustituyente polar que comprende un átomo de oxígeno unido covalentemente a un no metal seleccionado del grupo que consiste de: azufre, fósforo, boro, y cloro; en donde el no metal está presente en por lo menos aproximadamente 0.01 % en peso del acetato de celulosa sustituida; y una capa exterior.
En otras modalidades, la presente invención provee vendajes que comprenden: una capa absorbente que comprende un acetato de celulosa sustituida que comprende un sustituyente polar que comprende un átomo de oxígeno unido covalentemente a un no metal seleccionado del grupo que consiste de: azufre, fósforo, boro, y cloro; en donde el no metal está presente en por lo menos aproximadamente 0.01 % en peso de acetato de celulosa sustituida; y una banda está diseñada para colocar la capa absorbente en contacto con una herida.
En aún otras modalidades, la presente invención provee composiciones de tierra de abono que comprenden: una composta orgánica; y una composición absorbente que comprende un acetato de celulosa sustituida que comprende un sustituyente polar que comprende un átomo de oxígeno unido covalentemente a un no metal seleccionado del grupo que consiste de: azufre, fósforo, boro y cloro; en donde el no metal está presente en por lo menos aproximadamente 0.01 % en peso del acetato de celulosa sustituida.
En aún otras modalidades, la presente invención provee composiciones de tierra modificada que comprenden: una composición de tierra; y un aditivo de retención de agua que comprende un acetato de celulosa sustituida que comprende un sustituyente polar que comprende un átomo de oxígeno unido covalentemente a un no metal seleccionado del grupo que consiste de: azufre, fósforo, boro, y cloro; en donde el no metal está presente en por lo menos aproximadamente 0.01 % en peso del acetato de celulosa sustituida.
En aún otras modalidades, la presente invención provee artículos que comprenden: una capa no tejida que comprende fibras de un acetato de celulosa sustituida que comprende un sustituyente polar que comprende un átomo de oxígeno unido covalentemente a un no metal seleccionado del grupo que consiste de: azufre, fósforo, boro, y cloro; en donde el no metal está presente en por lo menos aproximadamente 0.01 % en peso del acetato de celulosa sustituida.
En aún otras modalidades, la presente invención provee métodos que comprenden: proveer un acetato de celulosa sustituida que comprende un sustituyente polar que comprende un átomo de oxígeno unido covalentemente a un no metal seleccionado del grupo que consiste de: azufre, fósforo, boro, y cloro; en donde el no metal está presente en por lo menos aproximadamente 0.01 % en peso de acetato de celulosa sustituida; y colocar el acetato de celulosa sustituida en un artículo absorbente.
En aún otras modalidades, la presente invención provee métodos que comprenden: proveer un material absorbente que comprende un acetato de celulosa sustituida que comprende un sustituyente polar que comprende un átomo de oxígeno unido covalentemente a un no metal seleccionado del grupo que consiste de: azufre, fósforo, boro, y cloro; en donde el no metal está presente en por lo menos aproximadamente 0.01 % en peso de acetato de celulosa sustituida; y colocar el material absorbente en un pañal.
Las características y ventajas de la presente invención serán fácilmente evidentes para aquellos con habilidad en la técnica tras una lectura de la descripción de las modalidades preferidas a continuación.
BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS Las siguientes figuras se incluyen para ilustrar ciertos aspectos de la presente invención, y no deben ser consideradas como modalidades exclusivas. La materia objeto descrita es objeto de modificación considerable, alteración, y equivalentes en cuanto a forma y función, como ocurrirá para aquellos con habilidad en la técnica y que tienen la ventaja de esta divulgación.
La Figura 1 muestra una gráfica de biodegradabilidad de acetato de celulosa con grados variables de sustitución.
La Figura 2 muestra datos de absorbencia de agua como se describió en el Ejemplo 3.
La Figura 3 muestra datos de absorbencia de agua como se describió en el Ejemplo 3.
La Figura 4 muestra datos de absorbencia de agua como se describió en el Ejemplo 3.
La Figura 5 muestra datos de absorbencia de agua como se describió en el Ejemplo 3.
DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN La presente invención se relaciona con polímeros sintéticos y, en particular, con acetatos de celulosa sustituida, y métodos de uso de los mismos.
La presente invención provee compuestos, métodos, y procesos relacionados con acetatos de celulosa sustituida que tienen varias ventajas y/o propiedades deseables. Los acetatos de celulosa sustituida de la presente invención pueden utilizarse en una variedad de aplicaciones incluyendo varios productos del consumidor, especialmente donde absorbencia, adhesividad y/o degradabilidad, pueden ser útiles.
Como se usa en la presente, el término "acetato de celulosa sustituida" generalmente se refiere a un acetato de celulosa que tiene por lo menos un sustituyente polar sustituido en el grupo hidroxilo de un polímero de celulosa. Como se usa en la presente, un "sustituyente polar" es una porción química no-acetilo que comprende un átomo electronegativo (por ejemplo, oxígeno) unido a un átomo no metal (por ejemplo, azufre, fósforo, boro y cloro).
Se ha descubierto sorprendentemente de conformidad con la presente invención que la composición de acetato de celulosa sustituida que tiene porcentaje en peso relativamente alto de por lo menos un átomo no metal correspondiente a un sustituyente polar que tiene un grado relativamente alto de sustitución puede proveerse. Además, también se ha descubierto sorprendentemente, que el porcentaje en peso de átomos no metal, puede ajustarse y/o modificarse para producir o mejorar varias propiedades de acetato de celulosa sustituida como se describió en la presente.
Los acetatos de celulosa sustituida de la presente invención son, en algunas modalidades, materiales versátiles (es decir, poseen muchas propiedades químicas y físicas deseables distintas) y materiales ecológicos (es decir, hechos de fuentes renovables, degradables, biodegradables, etc.) apropiados para uso en varios productos del consumidor.
Como se usa en la presente, "degradable" se refiere a la capacidad de un material para descomponerse y/o romperse en partes más simples. Como se usa en la presente, "biodegradable" se refiere a la capacidad de un material para degradarse por la acción de cosas vivas. Dependiendo de la aplicación, la definición de "biodegradable" puede estar sujeta a los resultados de pruebas estándar, por ejemplo, los protocolos de prueba de la Organisation for Economic Co-operation and Development (OECD).
Sin estar limitado por la teoría, se cree que ajusfando el porcentaje en peso del átomo no metal de un sustituyente polar, un acetato de celulosa sustituida de la presente invención puede proveer nuevas o mejoradas propiedades físicas y/o químicas. Por ejemplo, se cree que ciertos sustituyentes polares (por ejemplo, sulfato) pueden incrementar la hidrofilicidad del acetato de celulosa sustituida así como incrementar el potencial para interacción electrostática.
Las composiciones de acetato de celulosa sustituida, las cuales se describen con más detalle a partir de ahora, tienen ciertas propiedades ventajosas y roles comerciales (por ejemplo, como un adhesivo, estabilizador químico, absorbente) que pueden ser impartidas o mejoradas con base en el porcentaje en peso del átomo no metal presente. En algunas modalidades, reajustar el porcentaje en peso del átomo no metal puede retirar o reducir una calidad indeseable o propiedad en el acetato de celulosa sustituida.
Un acetato de celulosa sustituida puede describirse por la concentración de sus sustituyentes polares lo cuales, a su vez, pueden especificase en términos del grado de sustitución del sustituyente polar (es decir, número promedio del sustituyente por unidad de monómero de glucosa) o como un porcentaje en peso del átomo no metal (por ejemplo, azufre, fósforo, boro y cloro) presente con relación al peso total del acetato de celulosa sustituida. En términos prácticos, modificar el grado de sustitución de un sustituyente polar también modificará el porcentaje en peso del átomo no metal o en un acetato de celulosa sustituida por una cantidad predecible y viceversa. Como corresponde, puede asumirse que incrementar el grado de sustitución de un sustituyente polar generalmente incrementará el porcentaje en peso del átomo no metal presente en un acetato de celulosa sustituida. En términos prácticos, disminuir el grado de sustitución de un sustituyente polar generalmente disminuirá el porcentaje en peso del átomo no metal presente en un acetato de celulosa sustituida por una cantidad predecible.
En la teoría, el porcentaje en peso del átomo no metal en un acetato de celulosa sustituida puede variar desde aproximadamente 0.01 % hasta aproximadamente 25%, lo cual corresponde a un acetato de celulosa que tiene pocos sustituyentes polares (en algunos casos, significativamente y sorprendentemente más que el acetato de celulosa preparado típicamente) y un acetato de celulosa que ha sido sustituido exhaustivamente. Aunque la presente invención se practica preferiblemente especificando el porcentaje en peso del no metal del sustituyente polar, la presente invención puede ser practicada equivalentemente especificando el grado de sustitución del sustituyente polar u otras mediciones similares de concentración. El grado de sustitución de un sustituyente polar puede variar desde aproximadamente 0.005 hasta aproximadamente 3.
Varias modalidades descritas en la presente utilizan acetato de celulosa sustituida que tiene un sustituyente polar en un intervalo amplio de productos del consumidor. Ajustando el porcentaje en peso del átomo no metal del sustituyente polar, se cree que las composiciones de acetato de celulosa sustituida de la presente invención pueden usarse, entre muchas cosas, como un absorbente eficaz, un adhesivo, un estabilizador químico, y un agente de formación de película de estabilización. Por ejemplo, ajustando el porcentaje en peso de un átomo de azufre (por ejemplo, de un sustituyente de sulfato), el acetato de celulosa sustituida de la presente invención puede ir desde un material soluble en agua hasta un material hinchable en agua. En algunas modalidades, la composición de acetato de celulosa sustituida hinchable en agua puede usarse como un revestimiento degradable para encapsular, por ejemplo, una composición farmacéutica de tal manera que la liberación de la composición farmacéutica se retarda en el cuerpo. Otras propiedades que pueden ajustarse incluyen, pero no están limitadas a, solubilidad en ciertos solventes, capacidad para estabilizar emulsiones, adhesividad a varias superficies, y biodegradabilidad. Estas propiedades pueden ajustarse adicionalmente modificando el porcentaje en peso del átomo no metal del sustituyente polar presente en el acetato de celulosa sustituida como se necesita. Un experto en la técnica debería ser capaz de modificar el porcentaje en peso del no metal como sea necesario para practicar las muchas modalidades de la presente invención.
En algunas modalidades, modificar el grado de sustitución del acetato también puede producir o mejorar ciertas propiedades del acetato de celulosa sustituida. En algunas modalidades, el acetato de celulosa sustituida soluble en agua tiene un grado de sustitución de acetato entre aproximadamente 0.4 hasta aproximadamente 1. En algunas modalidades, el acetato de celulosa sustituida hinchable en agua tiene un grado de sustitución de acetato entre aproximadamente 1 hasta aproximadamente 2. Cuando el grado de sustitución del acetato varía entre 0.05 hasta 3, el sistema de solvente apropiado puede cambiar. En algunas modalidades, en el grado de sustitución de acetato relativamente más bajo, el agua es un solvente apropiado. En algunas modalidades, en el grado de sustitución de acetato relativamente más alto, se requiere un solvente orgánico. El grado de sustitución puede variarse de tal manera que puede seleccionarse un sistema de solvente que es apropiado para el uso final destinado.
En algunas modalidades, el grado de sustitución de un sustituyente polar puede mantenerse relativamente fijo mientras que el grado de sustitución del acetato se ajusta. En algunas modalidades, la combinación de ajustar el grado de sustitución del sustituyente polar y el grado de sustitución de acetato provee al acetato de celulosa con las propiedades deseadas. En algunas modalidades, el intervalo del grado de sustitución del sustituyente polar puede afectar el intervalo del grado de sustitución del acetato que se necesita para proveer el acetato de celulosa sustituida con las propiedades deseadas. En algunas modalidades, el intervalo del grado de sustitución del acetato puede afectar el intervalo del grado de sustitución del sustituyente polar que se necesita para proveer el acetato de celulosa sustituida con las propiedades deseadas.
Los usos comerciales potenciales del acetato de celulosa sustituida de la presente invención varían ampliamente e incluyen, pero no están limitados a, artículos domésticos tales como botones, vasos, recubrimientos, blusas, vestidos, atuendos de fiesta y boda, mobiliario para el hogar, cortinaje, tapicería, fundas, y similares. Otros usos comerciales incluyen filtros que incluyen cigarros, depósitos de tinta, naipes, y similares, y productos con absorbencia alta tales como pañales y productos quirúrgicos.
En algunas modalidades, como un absorbente, los acetatos de celulosa sustituida de la presente invención tienen una capacidad de absorción de agua de varias veces (por ejemplo, desde aproximadamente 8 veces hasta aproximadamente 24 veces) su peso en un fluido de base-acuosa (por ejemplo, agua, solución salina, etc.) dependiendo del porcentaje en peso del átomo no metal presente en el acetato de celulosa sustituida.
En algunas modalidades, los acetatos de celulosa sustituida de la presente invención pueden ser eficaces como un adhesivo, capaces de pegar una variedad de sustratos incluyendo, pero no limitado, a cartón, plástico, papel, vidrio, madera, cáñamo, aserrín, compuestos (por ejemplo, compuestos de fibra reforzada, residuos de madera y similares. Se cree que los acetatos de celulosa sustituida de la presente invención pueden ser un estabilizador químico/coloidal eficaz, capaz de estabilizar varias mezclas de emulsión.
En algunas modalidades, los acetatos de celulosa sustituida de la presente invención pueden usarse como un agente de formación de película de estabilización para promover la formación de la película de una mezcla dada. En algunas modalidades, la película formada puede ser clara.
El acetato de celulosa sustituida puede existir en muchas formas diferentes y utilizarse en muchas maneras diferentes. En algunas modalidades, el acetato de celulosa sustituida puede ser filamentos, telas tejidas, telas no tejidas, fibras o bandas de fibra (abierta o no abierta), hojuelas, espumas, emulsiones, películas, geles, dispersiones, soluciones, pastas, suspensiones, y combinaciones de los mismos. En algunas modalidades, el acetato de celulosa sustituido puede usarse como revestimientos, aditivos, películas, capas, núcleos y similares.
En algunas modalidades, la presente invención también provee procesos para formar acetato de celulosa sustituida en varias formas de acetato de celulosa sustituida (por ejemplo, fibra de acetato de celulosa sustituida) Estos procesos típicamente ponen al acetato de celulosa sustituida en una mejor forma para utilizarse en ciertas aplicaciones. Por ejemplo, las fibras de acetato de celulosa sustituida pueden tener las propiedades deseables particularmente de ser capaces de absorber selectivamente y retirar niveles de ciertos químicos orgánicos; ser solubles en agua o hinchables en agua; tener un área de superficie alta; y ser compatibles con tintes. También se cree que las fibras de acetato de celulosa sustituida pueden tener resistencia a hongos y moho. Un acetato de celulosa sustituida puede ser deseable particularmente en aplicaciones textiles.
Aunque por lo menos algunas modalidades se relacionan con acetatos de celulosa que tienen por lo menos un sustituyente polar, derivados de acetatos de celulosa que tienen por lo menos un sustituyente polar también pueden usarse de conformidad con cualquiera de las modalidades compatibles de la presente invención. Los derivados de acetato de celulosa pueden incluir, pero no están limitados a, ésteres de acetato de celulosa, ésteres mezclados de acetato de celulosa, y similares. Ejemplos apropiados de ésteres de acetato de celulosa incluyen, pero no están limitados a, propionatos de acetato de celulosa, butiratos de acetato de celulosa, y similares. El grado de esterificación de ésteres de acetato de celulosa dependerá, por lo menos en parte, de la aplicación particular y será evidente para los expertos en la técnica.
El acetato de celulosa sustituida de la presente invención puede caracterizarse por tener un sustituyente polar que comprende un átomo de oxígeno unido covalentemente a un no metal seleccionado del grupo que consiste de: azufre, fósforo, y boro; en donde el no metal está presente en por lo menos 0.01 % en peso del acetato de celulosa sustituida. En algunas modalidades, el no metal puede estar presente en no más de aproximadamente 25% en peso del acetato de celulosa sustituida. Sin estar limitado por la teoría, se cree que el límite superior de 25% en peso corresponde a un derivado de celulosa sustituida completamente (por ejemplo, sulfato). El intervalo exacto del porcentaje en peso del no metal dependerá de, entre otras cosas, de la elaboración química del sustituyente polar.
Generalmente, por lo menos una porción de los grupos hidroxilo en un acetato de celulosa sustituida será sustituida por acetato. En algunas modalidades, el grado de sustitución del acetato será desde aproximadamente 0.05 hasta aproximadamente 3, preferiblemente desde aproximadamente 0.4 hasta aproximadamente 2. En algunas modalidades, la proporción del grado de sustitución de acetato al grado de sustitución del sustituyente polar puede ajustarse para producir o mejorar la propiedad deseada de un acetato de celulosa sustituida de la presente invención. En algunas modalidades, el DS de acetato es mayor que el DS del sustituyente polar.
Opcionalmente, el acetato de celulosa sustituida además puede comprender o mezclarse con un plastificante. Ejemplos apropiados de plastificantes incluyen, pero no están limitados a, glicerina, ésteres de glicerina (incluyendo mono, di o triacetil glicerina y ésteres de glicerina), polietilenglicol, dietilenglicol, propilenglicol, sulfóxido de dimetilo, triacetato de glicerol, diacetato de trietilenglicol, derivados de los mismos, combinaciones de los mismos, y mezclas de los mismos. En algunas modalidades, el plastificante comprende un plastificante seleccionado del grupo que consiste de ésteres de ácidos dibásicos saturados, ésteres de alcoholes polihídricos saturados, ésteres de ácido graso, resinas de sulfonamida, derivados de los mismos, y combinaciones de los mismos. Plastificantes pueden incorporarse al acetato de celulosa sustituida para disminuir la temperatura de transición vitrea (Tg) y el punto de fusión de la composición. Los plastificantes generalmente funcionan para facilitar el procesamiento e incrementar la flexibilidad y la dureza del producto final. Se cree que ciertos plastificantes (por ejemplo, éster de éter, tipo éster simple, etc.) pueden incrementar la capacidad de los filtros de acetato de celulosa sustituida para remoción de fenol lo cual es una propiedad útil en filtros de cigarro.
En algunas modalidades, el sustituyente polar puede seleccionarse del grupo que consiste de sulfatos, fosfatos, boratos, carbonatos, y combinaciones de los mismos. En algunas modalidades, el sustituyente polar está presente en por lo menos aproximadamente 0.03% en peso del acetato de celulosa sustituida. En algunas modalidades, el no metal del sustituyente polar está presente en no más de aproximadamente 75% en peso del acetato de celulosa sustituida. El intervalo exacto del porcentaje en peso del sustituyente polar dependerá de, entre otras cosas, de la elaboración química del sustituyente polar.
En una o más modalidades, el acetato de celulosa sustituida puede tener propiedades que pueden impartirse o mejorarse incrementando o disminuyendo la concentración de los sustituyentes polares o átomos no metal. En algunas modalidades, el acetato de celulosa sustituida puede ser soluble en agua. En algunas modalidades, el acetato de celulosa sustituida puede ser hinchable en agua. En algunas modalidades, el acetato de celulosa sustituida puede ser resistente a agua. En algunas modalidades, puede ser deseable para el acetato de celulosa sustituida tener un porcentaje de azufre relativamente alto y un grado relativamente alto de sustitución para acetato. En particular, los materiales hinchables en agua se marcan frecuentemente por su capacidad para absorber agua y se usan como material que para agua, material que retiene agua, suministros de material y similares. En algunas modalidades, el acetato de celulosa sustituida puede ser degradable. En algunas modalidades, el acetato de celulosa sustituida puede ser biodegradable.
El acetato de celulosa sustituida de la presente invención puede utilizarse como un material absorbente para varias aplicaciones del consumidor. La presente invención provee, en algunas modalidades, pañales que comprenden un núcleo absorbente que comprende el acetato de celulosa sustituida de la presente invención y una capa exterior. Opcionalmente, el pañal además puede comprender una distribución de capas diseñada para transferir humedad hacia el núcleo absorbente y/o un armazón exterior que cubre por lo menos una porción del núcleo absorbente.
En algunas modalidades, la capa de distribución está interpuesta entre el núcleo absorbente y la capa exterior. En algunas modalidades, la capa de distribución puede ser a prueba de agua.
En algunas modalidades, la capa exterior rodea el núcleo absorbente. En algunas modalidades, la capa exterior es a prueba de agua. En algunas modalidades, la capa exterior se configura para recibir una inserción del núcleo absorbente. La capa exterior también puede ser con color o con diseños de característica ornamental que incrementa el atractivo visual del pañal. En algunas modalidades, la capa exterior se configura con una abertura para recibir una inserción de un núcleo absorbente. En algunas modalidades, la capa exterior puede ser reutilizable.
En algunas modalidades, la capa exterior se fabrica de un material que comprende un material seleccionado del grupo que consiste de polietileno, película no tejida, película compuesta, tela, y combinaciones de los mismos.
En algunas modalidades, el pañal puede ser desechable. En algunas modalidades, por lo menos una porción del pañal puede ser reutilizable.
La presente invención provee, en algunas modalidades, vendajes que comprenden una capa absorbente que comprende un acetato de celulosa sustituida de la presente invención y una banda diseñada para mantener la capa absorbente en contacto con una herida. Opcionalmente, la capa absorbente además comprende un ingrediente activo seleccionado del grupo que consiste de antibióticos, analgésicos, antipiréticos, antimicrobianos, antisépticos, antialergenos, anti-acné, anestésicos, anti-inflamatorios, hemostáticos, cosméticos, vitaminas, vasodilatadores, emolientes, reguladores de pH, antipruriginosos, contrairritantes, antiestamínicos, esteroides y combinaciones de los mismos.
En algunas modalidades, el antiséptico puede comprender por lo menos un metal de transición. Ejemplos apropiados de un metal de transición incluyen, pero no están limitados a, aluminio, níquel, cobre, zinc, titanio, hierro, y plata.
En algunas modalidades, la herida es una incisión, una laceración, una abrasión, una herida de punción, una herida de penetración, o cualquier combinación de éstas.
En algunas modalidades, la banda puede ser elástica. En algunas modalidades, la banda puede ser adhesiva. En algunas modalidades, la banda comprende un material seleccionado del grupo que consiste de: tela tejida, tela no tejida, plástico, látex, y combinaciones de los mismos.
En algunas modalidades, los materiales de filtro de cigarro de la presente invención comprenden un filtro segmentado o una sección de un filtro que comprende un acetato de celulosa sustituida de la presente invención. En algunas modalidades, los materiales de filtro de cigarro de la presente invención además comprenden un diacetato de celulosa secundario convencional. Opcionalmente, los materiales de filtro de cigarro además comprenden un plastificante. Sin estar limitado por la teoría, se cree que el acetato de celulosa sustituida debería incrementar la degradabilidad del material de filtro de cigarro.
Ejemplos apropiados de plastificantes para uso con el material de filtro de cigarro relacionado con las modalidades incluyen ftalato, citrato de trietil acetilo, citrato de trietilo, citrato de acetiltributilo, dibutilsebacato, triacetin, triacetato de glicerina, polietilenglicol, propilenglicol, y glicerina.
En algunas modalidades, el acetato de celulosa sustituida puede ser una fibra. En algunas modalidades, el acetato de celulosa sustituida se moldea en una forma de barra.
En algunas modalidades, los dispositivos para fumar de la presente invención comprenden una sustancia fumable y un filtro de cigarro que comprende un filamento de acetato de celulosa sustituida de la presente invención. Como se usa en la presente, una "sustancia fumable" incluye cualquiera (por ejemplo, tabaco) que pueda quemarse y su humo pueda paladearse o inhalarse. Pueden utilizarse un número variado de diferentes formas incluyendo, pero no limitado a, seco, fermentado, curado, cortado, y similares.
En algunas modalidades, un dispositivo para fumar puede comprender un cigarro puro, una pipa, un cigarro, un vaporizador, y similares.
En algunas modalidades, las semillas revestidas de la presente invención comprenden una semilla que está revestida con un revestimiento que comprende un acetato de celulosa sustituida de la presente invención. Opcionalmente, las semillas revestidas además comprenden un revestimiento de aumento de crecimiento secundario. Ejemplos apropiados de revestimiento de aumento de crecimiento secundario pueden seleccionarse del grupo que consiste de nutrientes primarios, nutrientes secundarios, hormonas, insecticidas, pesticidas, herbicidas, fungicidas, bactericidas, pigmentos, aglutinantes, agentes tensioactivos, deslizantes, y combinaciones de los mismos.
Ejemplos apropiados de nutrientes primarios para uso en combinación con algunas modalidades de la presente invención pueden incluir, pero no están limitados a, amonio, nitrato, urea, fosfato de amonio, sulfato de amonio, fosfato de urea, molibdato de amonio, nitrato de potasio, fosfato de potasio, hidróxido de potasio, sulfato de potasio, y cloruro de potasio.
Ejemplos apropiados de nutrientes secundarios se seleccionan del grupo que consiste de sulfato de magnesio, nitrato de calcio, borato de sodio, nitrato de magnesio, complejo quelado de cobre, calcio, hierro, zinc, magnesio, manganeso, molibdato de amonio, molibdato de sodio, ácido benzoico, y ácido salicílico.
Ejemplos apropiados de aglutinantes para uso en combinación con algunas modalidades de la presente invención pueden incluir, pero no están limitados a, metilcelulosa, carboximetilcelulosa, hidroximetilcelulosa, hidroxipropilcelulosa, alcohol polivinílico, acetato de polivinilo, polividona, copolividona, derivados del mismo, y combinaciones de los mismos.
Ejemplos apropiados de agentes tensioactivos para uso en combinación con algunas modalidades de la presente invención pueden incluir, pero no están limitados a, lecitina, sulfato de lauril sódico, polisorbato 60, polisorbato 80, polioxetileno, copolímero de bloque polioxipropileno polioxietileno, derivados de los mismos, y combinaciones de los mismos.
Ejemplos apropiados de pigmentos para uso en combinación con algunas modalidades de la presente invención pueden incluir, pero no están limitados a, dióxido de titanio, óxido de hierro, pigmentos naturales, tintes naturales, colorantes FD&C, lacas D&C, derivados de los mismos, y combinaciones de los mismos.
Ejemplos apropiados de deslizantes para uso en combinación con algunas modalidades de la presente invención pueden incluir, pero no están limitados a, talco, dióxido de silicio coloidal, ácido esteárico, derivados del mismo, y combinaciones de los mismos.
Ejemplos apropiados de herbicidas para uso en combinación con algunas modalidades de la presente invención pueden incluir, pero no están limitados a, glifosato, dicamba, alanclor, meolaclor, oxabetrinil, tiocarbamato, 5-etil-N,N-dipropil-tiocarbamato, acetoclor, derivados del mismo, y combinaciones de los mismos.
Ejemplos apropiados de compuestos antídotos para uso en combinación con algunas modalidades de la presente invención pueden incluir, pero no están limitados a, fluorazol, ciometrinil, N,N-dialil dicloroacetamida , derivados del mismo, y combinaciones de los mismos.
Ejemplos apropiados de fungicidas, bactericidas, insecticidas, y pesticidas para uso en combinación con algunas modalidades de la presente invención pueden incluir, pero no están limitados a, cobres inorgánicos, compuestos de metal pesado, ácidos propenóicos, éteres de oximina, éteres de oximina sustituidos, derivados de los mismos, y combinaciones de los mismos.
Ejemplos apropiados de hormonas para planta para uso en combinación con algunas modalidades de la presente invención pueden incluir, pero no están limitados a, auxinas, ácidos giberélicos, citocinas, derivados de los mismos, y combinaciones de los mismos.
En algunas modalidades, las composiciones farmacéuticas revestidas de la presente invención comprenden una composición farmacéutica que está revestida con un revestimiento que comprende un acetato de celulosa sustituida de la presente invención.
En algunas modalidades, la composición farmacéutica para uso en combinación con algunas modalidades de la presente invención puede incluir, pero no está limitada a, analgésicos, agentes anti-inflamatorios, agentes anti-arrítmicos, agentes anti-asma, agentes antibacteriales, agentes antivirales, anticoagulantes, agentes anti-demencia, antidepresivos, antidiabéticos, agentes anti-hipertensivos, anti-maláricos, agentes antimigraña, agentes anti-muscarínicos, agentes anti-neoplásticos, inmunosupresores, agentes anti-protozoal, agentes anti-tiroideos, antitusígeno, ansiolíticos, sedantes, hipnóticos, neurolépticos, agentes neuroprotectores, bloqueadores beta, agentes inotrópicos cardiacos, inhibidores de adhesión celular, corticosteroides, moduladores de la actividad del receptor de citocina, diuréticos, agentes antiparkinsonianos, agentes gastrointestinales, antagonistas del receptor-H de histamina, queratolíticos, agentes de regulación de lípido, relajantes musculares, nitratos, agentes antifúngicos, agentes anti-anginales, agentes antiasmáticos no esteroideos, agentes nutritivos, hormonas de sexo, estimulantes, agentes anti disfunción eréctil, anestésicos, antiestamínicos, descongestionantes, supresores de tos, demulcentes, espectorantes, derivados de los mismos, combinaciones de los mismos, y mezclas de los mismos.
En algunas modalidades, la composición farmacéutica para uso en combinación con algunas modalidades de la presente invención puede incluir, pero no está limitada a, pseudoefedrina, fenilpropanolamina, fenileprina, efedrina, dextrometorfan, clorfedianol, carbetapentano, caramifen, noscapina, difenidramina, codeína, mentol, hidrocodona, hidromorfona, fominoben, guaiacolato de glicerilo, hidrato de terpino, cloruro de amonio, N-acetilcisteína, bromhexina, ambroxol, clorfeniramina, bromfeniramina, dexclorfeniramina, dexbromfeniramina, tripolidina, azatadina, doxilamina, tripelennamina, ciproheptadina, hidroxizina, elemastina, carbinoxamina, fenindamina, bromodifenidramina, pülamina, acrivastina, AHR-11325, astemizol, azelastina, cetirizina ebastina, cetotifen, lodoxamida, loratidina, levocabastina, mequitazina, oxatomida, setastina, tazifilina, temelastina, terfenadina, terbutalina, atropina, aminofilina, epinefrina, isoprenalina, metaproterenol, bitoterol, teofilina, albuterol, aspirina, acetaminofen, ibuprofeno, naproxeno, fenol benzocaína, hexil resorcinol, diclonina, derivados de los mismos, combinaciones de los mismos, las sales farmacéuticamente aceptables de los mismos, y mezclas de los mismos.
La presente invención provee kits para detección de un analito que comprende una molécula reportero que está revestida con un revestimiento que comprende un un acetato de celulosa sustituida de la presente invención.
La molécula reportero para uso en combinación con algunas modalidades de la presente invención puede incluir, pero no está limitada a, un anticuerpo, una proteína, una enzima, un péptido, un ácido nucléico, una molécula pequeña, un fluoróforo, derivados de los mismos, y combinaciones de los mismos.
En algunas modalidades, el revestimiento es soluble en agua o hinchable en agua. En general, el revestimiento provee una capa protectora que puede retardar o prevenir la degradación (por ejemplo, desnaturalización, separación) de la molécula reportero durante almacenamiento.
En algunas modalidades, los stents revestidos de la presente invención comprenden un stent que tiene una capa de revestimiento exterior que comprende un acetato de celulosa sustituida de la presente invención y una capa de revestimiento interior que comprende una composición farmacéutica.
En algunas modalidades, el stent comprende un material con memoria de forma. Ejemplos apropiados de material con memoria de forma para uso en combinación con algunas modalidades de la presente invención pueden incluir, pero no están limitados a, aleaciones de zinc, aleaciones de cobre, aleaciones de oro, aleaciones de hierro, aleaciones de cobre-zinc-aluminio-níquel, aleaciones de cobre-aluminio-níquel, y aleaciones de níquel-titanio.
En algunas modalidades, el stent comprende un polímero. Ejemplos apropiados de polímero para uso en combinación con algunas modalidades de la presente invención pueden incluir, pero no están limitados a, fibrina, ácido poliláctico, siliconas, poliuretanos, poliésteres, homopolímeros de vinilo, copolímeros de vinilo, homopolímeros de acrilato, copolímeros de acrilato, poliéteres, celulósicos, derivados de los mismos, y combinaciones de los mismos.
En algunas modalidades, la composición farmacéutica se selecciona del grupo que consiste de: glucocorticoides, heparina.hirudina, tocoferol, angiopetina, aspirina, factores de crecimiento, oligonucleótidos, agentes anti-plaquetas, agentes anti-coagulantes, agentes antimitóticos, anti- oxidantes, agentes anti-metabolito, agentes anti-inflamatorios, y combinaciones de los mismos.
En algunas modalidades, las composiciones de tierra de abono de la presente invención comprenden una composta orgánica y una composición absorbente que comprende un acetato de celulosa sustituida de la presente invención. Opcionalmente, la composición de tierra de abono además puede comprender por lo menos un componente seleccionado del grupo que consiste de marga, componente de tierra de diatomeas, componente de Perlita, y combinaciones de los mismos.
En algunas modalidades, la marga comprende componentes seleccionados del grupo que consiste de arena, cieno, barro y combinaciones de los mismos.
En algunas modalidades, el componente de tierra de diatomeas comprende por lo menos un componente seleccionado del grupo que consiste de tierra de diatomeas, fosfato, magnesio, potasio, nitrógeno, y combinaciones de los mismos.
En algunas modalidades, las composiciones de tierra modificadas de la presente invención comprenden una composición de tierra y un aditivo de retención de agua que comprende un acetato de celulosa sustituida de la presente invención. Opcionalmente, la composición de tierra modificada además puede comprender un aditivo seleccionado del grupo que consiste de arena, cieno, barro, barro calcinado, óxido de hierro, resina seca, y combinaciones de éstos.
Ejemplos apropiados de resinas secas para uso en combinación con algunas modalidades de . la presente invención pueden incluir, pero no están limitados a, polímero acrílico, polímero de acetato de polivinilo, copolímero de acetato de vinilo, derivados de los mismos, y combinaciones de los mismos.
En algunas modalidades, los fluidos de perforación de la presente invención comprenden un fluido de base y un viscosificante que comprende un acetato de celulosa sustituida de la presente invención. Opcionalmente, el fluido de perforación además puede comprender un aditivo seleccionado del grupo que consiste de agentes de control de pérdida de fluido, inhibidores de barro, lubricantes, agentes de ponderación, viscosificantes, y cualesquier combinaciones de los mismos.
En algunas modalidades, el fluido base puede ser un fluido acuoso, un fluido basado en aceite, un fluido sintético, o una emulsión.
En algunas modalidades, la presente invención provee artículos que comprenden una capa no tejida que comprende fibras de un acetato de celulosa sustituida de la presente invención.
En algunas modalidades, la capa no tejida puede incluir, pero no está limitada a, pañales, productos de higiene femenina, pañuelos húmedos, vendajes, toallas desechables, deslizadores desechables, batas quirúrgicas, pañero y cubiertas quirúrgicas, traje para fregar quirúrgico, gorras, filtros (por ejemplo, filtros HEPA; agua, café, bolsas de té; cartuchos de líquido, bolsas de vacío; geotextiles (por ejemplo, geomembranas); refuerzos de alfombra; y envolturas.
En algunas modalidades, la presente invención provee un proceso para elaborar una fibra de acetato de celulosa sustituida que comprende hilar un aditivo que comprende una solución de diacetato de celulosa y acetato de celulosa sustituida de la presente invención; y solvente; enrollar los filamentos de acetato de celulosa sustituida como hilado; formar una fibra de los filamentos de acetato de celulosa sustituida; comprimir la fibra; acondicionar la fibra comprimida; y empacar la fibra comprimida seca. Opcionalmente, el proceso además puede comprender el paso de lubricar los filamentos de acetato de celulosa sustituida.
En algunas modalidades, el solvente es agua, acetona, metiletilcetona, cloruro de metileno, dioxano, dimetilformamida, metanol, etanol, ácido acético glacial, C02 supercrítico, cualquier disolvente adecuado capaz de disolver los polímeros mencionados anteriormente, o cualquier combinación de los mismos. A manera de ejemplo no limitativo, un disolvente para acetato de celulosa puede ser una mezcla acetona/metanol.
En algunas modalidades, el acetato de celulosa sustituida es hilado en una tobera para hilar. En algunas modalidades, la tobera para hilar comprende agujeros. Los agujeros pueden ser de cualquier forma que es compatible con una o más modalidades de la presente invención. El diseño de la tobera para hilar y/o parámetros de hilado pueden afectar la velocidad a la cual se evapora el disolvente desde el filamento, lo cual puede afectar el tamaño, la forma en sección transversal, la resistencia, y la capacidad de procesamiento de los filamentos. En algunas modalidades, una tobera para hilar puede comprender una pluralidad de agujeros separados por lo menos 0.177 centímetros (0.070 pulgadas). En algunas modalidades, las toberas para hilar para usarse junto con la presente invención pueden comprender una pluralidad de agujeros de extrusión en una configuración de rosquilla. Como se usa en el presente documento, "configuración de rosquilla" se refiere a cualquier forma (circular, ovular, poligonal, y similares) que tiene un hueco en medio, en donde el hueco no tiene agujeros para extrusión. Tal como se usa en el presente documento, los términos "agujeros" y "agujeros de extrusión", cuando se utilizan junto con un diseño de tobera para hilar, se pueden usar indistintamente refiriéndose en general a aberturas a través de las cuales el aditivo es extrudido. En algunas modalidades, los agujeros de extrusión pueden ser cónicos, por ejemplo, avellanadores, con salidas capilares. La conicidad puede estar a un ángulo constante o a más de un ángulo. En algunas modalidades, los agujeros de extrusión dentro de una sola tobera para hilar pueden tener diferentes ángulos de conicidad. En algunas modalidades, los agujeros de extrusión y/o salidas capilares pueden tener una forma en sección transversal que produce una forma en sección transversal del filamento deseada. Ejemplos de formas en sección transversal de agujero de extrusión y/o salida capilar pueden incluir, pero no están limitadas a, circular, sustancialmente circular, ovular, sustancialmente ovular, de media luna, múltiples lóbulos, poligonal (por ejemplo, como trípodes, tetrápodos, estrellas, triángulos, cuadrados, trapezoides, pentágonos, hexágonos, etc. con lados de longitudes uniformes o longitudes variables), poligonal con esquinas redondeadas, y cualquier híbrido de las mismas. En algunas modalidades, un hilador puede comprender por lo menos dos agujeros de extrusión y/o salidas capilares en forma en sección transversal diferentes. En algunas modalidades, una tobera para hilar puede comprender por lo menos dos agujeros de extrusión y/o salidas capilares de tamaños diferentes. En algunas modalidades, el tamaño y/o la forma en sección transversal de un agujero de extrusión pueden variar de aquellos de la salida capilar correspondiente.
En algunas modalidades, los parámetros de hilado pueden incluir la extrusión de filamentos a una relación de descenso de nivel (velocidad de salida de fibra hasta velocidad de arrollamiento) que varía de aproximadamente 0.7 a aproximadamente 1.6.
Se debe comprender por alguien con habilidad en la técnica que la extrusión no implica un solo método o acción para la producción de los filamentos y se podría intercambiar con, por lo menos, hilar, expulsar, y similares.
En algunas modalidades, los métodos de la presente invención comprenden proveer acetato de celulosa sustituida de la presente invención y colocar el acetato de celulosa sustituida en un artículo absorbente. En algunas modalidades, el artículo absorbente puede ser cualquier artículo (por ejemplo, una prenda, un gel, una pieza de mueblaje, etc.) que puede utilizar un material absorbente. Ejemplos apropiados de artículos absorbentes pueden incluir, pero no están limitados a, pañales, prendas para incontinencia, vendajes, almohadillas quirúrgicas, paquetes de terapia de frío y calor, camas de agua, nieve artificial, y combinaciones de los mismos. En algunas modalidades, el artículo absorbente es desechable y/o degradable.
En algunas modalidades, el acetato de celulosa sustituida puede colocarse en la porción interna de un artículo absorbente. En algunas modalidades, el acetato de celulosa sustituida puede colocarse en la porción externa de un artículo absorbente. En algunas modalidades, el acetato de celulosa sustituida puede ser parte de la porción externa de un artículo absorbente. El término "colocar" no se pretende para limitar la presente invención a cualquier modo específico de acción.
En algunas modalidades, los métodos de la presente invención comprenden revestir una semilla con un revestimiento que comprende un acetato de celulosa sustituida de la presente invención. Opcionalmente, el revestimiento puede además comprender por lo menos un ingrediente seleccionado del grupo que consiste de un plastificante, un aglutinante, una cera, un estabilizante, y un colorante.
En algunas modalidades, los métodos de la presente invención comprenden revestir una composición farmacéutica con un revestimiento que comprende un acetato de celulosa sustituida de la presente invención. Opcionalmente, el revestimiento además comprende un aditivo seleccionado del grupo que consiste de un plastificante, un agente de templado, un agente emulsionante, un estabilizador de emulsión, y combinaciones de éstos.
En algunas modalidades, el agente de templado comprende un polímero soluble en agua seleccionado del grupo que consiste de hidroxipropil celulosa, hidroxipropil metil celulosa, metil celulosa, metil etil celulosa, polivinilpirrolidona, carboximetilcelulosa sódica, derivados de los mismos y combinaciones de los mismos.
En algunas modalidades, los métodos de la presente invención comprenden proveer un adhesivo que comprende un acetato de celulosa sustituida de la presente invención y aplicar el adhesivo sobre una superficie. En algunas modalidades, la superficie puede seleccionarse del grupo que consiste de madera, plástico, papel, vidrio, cartón y combinaciones de éstos. En algunas modalidades, el adhesivo es una dispersión. Opcionalmente, el adhesivo además puede comprender un solvente y/o un aditivo.
En algunas modalidades, el solvente puede ser acuoso. En algunas modalidades, el solvente puede ser una mezcla tal como un solvente orgánico/agua. En algunas modalidades, el solvente puede estar presente en aproximadamente 40% en peso hasta aproximadamente 99% en peso del adhesivo.
En algunas modalidades, el aditivo comprende un aditivo seleccionado del grupo que consiste de sales multi-valentes (por ejemplo, sales de circonio tales como carbonato de circonio), resinas de epiclorohidrin poliamida, aldheídos (por ejemplo, glioxal, gluteraldehído, hidroxiadipaldehído), reticuladores de formaldehído (por ejemplo, cero-formaldehído, reticuladores bajo-formaldehído), acetatos de polivinilo, alcoholes de polivinilo, poliestirenos, ácidos polilácticos, derivados de los mismos, y combinaciones de los mismos.
En algunas modalidades, la presente invención provee una composición de pintura que comprende un pigmento y un agente de formación de película de estabilización que comprende un acetato de celulosa sustituida de la presente invención y revestir una superficie con la pintura. Opcionalmente, la pintura además puede comprender por lo menos un elemento seleccionado del grupo que consiste de: un solvente, un relleno, un aditivo anticongelante, un catalizador, un espesante, un promotor de adhesión, un estabilizante UV, un agente des-abrillantado, un biocida, y combinaciones de los mismos.
Ejemplos apropiados de solventes incluyen, pero no están limitados a, un solvente alifático, un solvente aromático, un alcohol, una cetona, un hidrocarburo, un éster, un destilado de petróleo, agua, derivados de los mismos, y combinaciones de los mismos.
Ejemplos apropiados de pigmentos incluyen pigmentos seleccionados del grupo que consiste de arcilla, carbonato de calcio, mica, sílice, talco, dióxido de titanio, derivados de los mismos, y combinaciones de los mismos.
Ejemplos apropiados de filtros incluyen rellenos seleccionados del grupo que consiste de: tierra de diatomeas, talco, cal, baritina, arcilla, derivados de los mismos, y combinaciones de éstos.
En aún otras modalidades, la presente invención provee un método para proveer una pintura que comprende un pigmento; y un agente de formación de película de estabilización que comprende un acetato de celulosa sustituida que comprende un sustituyente polar que comprende un átomo de oxígeno unido covalentemente a un no metal seleccionado del grupo que consiste de: azufre, fósforo, boro, y cloro; en donde el no metal está presente en por lo menos aproximadamente 0.01 % en peso del acetato de celulosa sustituida; y revestir una superficie con la pintura.
Los métodos de la presente invención comprenden proveer un agente de formación de película de estabilización comprendiendo un acetato de celulosa sustituida de la presente invención e incorporar el agente de formación de película de estabilización hacia una emulsión. Ejemplos apropiados de la emulsión incluyen, pero no están limitados a, productos cosméticos, productos para estilización de cabello, película fotográfica, fluido para recorte, crema para piel, pasta, bálsamo, aceite, cera, detergente, bebida y combinaciones de éstos.
Los métodos de la presente invención comprenden proveer un agente espesante que comprende un acetato de celulosa sustituida de la presente invención e incorporar el agente espesante a una composición alimenticia. Composiciones para alimentos apropiadas pueden incluir, pero no están limitadas a, sopas, salsas, postres, gelatinas, dulces y similares.
Para facilitar un mejor entendimiento de la presente invención, se dan los siguientes ejemplos de las modalidades preferidas. De ninguna manera los siguientes ejemplos se deben leer como limitantes o para definir el alcance de la invención.
EJEMPLO 1 Algunas composiciones de adhesivo que comprenden el acetato de celulosa sustituida de la presente invención se probaron por sus propiedades adhesivas en varios sustratos incluyendo madera y cartón usando una prueba de cizallamiento del solapado. Los resultados se compararon con adhesivo disponible comercialmente (por ejemplo, ELMER'S GLUE ALL®). Se muestra un resumen de los resultados abajo en los Cuadros 1A y 1 B.
CUADRO 1A Resultados de la Prueba de Cizallamiento del Solapado CUADRO 1 B Resultados de la Prueba de Cizallamiento del Solapado Acetatos de celulosa sustituida con contenido alto de azufre de conformidad con una o más modalidades de la presente invención (lotes de Adhesivo de Acetato de Celulosa 1 -5) se prepararon y probaron como un adhesivo de madera usando INSTRON® (Modelo 3366) la prueba de Cizallamiento del Solapado. Los resultados, incluyendo la cantidad de azufre en la solución (mg de azufre por kg de azufre), se resumen en los Cuadros 1A y 1 B de arriba. Dos bloques de madera pequeños se pegaron juntos usando una solución acuosa 10% de los adhesivos y se permitieron secar. Los bloques resultantes fueron difíciles de separar (es decir, ninguno de los bloques se rompieron en configuración de prueba de tensión usada). Cuando se aplicó suficiente fuerza para separar los bloques, las fibras de madera se rompieron lo cual sugiere que el adhesivo de acetato de celulosa sustituida es tan fuerte como las fibras de madera. Los adhesivos de acetato de celulosa sustituida también se usaron para pegar cartón. El cartón también fue difícil de separar. Los adhesivos de acetato de celulosa sustituida fueron ópticamente claros y tienen un brillo alto lo cual puede ser deseable en aplicaciones comerciales. Los adhesivos de acetato de celulosa sustituida se secaron en menos de 30 minutos en condiciones ambientales.
Este ejemplo muestra, entre muchas cosas, que el aceto de celulosa sustituida con contenido de azufre alto es eficaz como un adhesivo en una variedad de sustratos.
EJEMPLO 2 Este ejemplo describe la síntesis de un acetato de celulosa sustituida de sulfato de la presente invención. En el primer paso, la celulosa se acetiló en la presencia de anhídrido acético y ácido sulfúrico. La preparación de celulosa, ácido acético, anhídrido acético y ácido sulfúrico es similar a la preparación involucrada en una producción de diacetato de acetato de celulosa secundario estándar. Después, los reactivos se combinaron para iniciar la reacción de acetilación. Se permitió que esta reacción alcanzara tu término y después reaccionara con cualquier exceso de anhídrido por la incorporación de agua. La velocidad de reacción y la temperatura pueden monitorearse cercanamente y variarse para controlar ciertas propiedades de polímero.
Después, la celulosa acetilada (es decir, acetato de celulosa) se hidrolizó en la presencia de ácido acético sin precipitación y pasos de redisolución subsecuentes. Esto redujo el acetato de celulosa a los niveles DS de acetato objetivo controlando cuidadosamente el tiempo y la temperatura de reacción. Se incorporó agua como es necesario para mantener la solubilidad del polímero. Esto produjo un producto de acetato de celulosa sustituida de sulfato que tiene contenido de azufre sorprendentemente alto e inesperado.
Finalmente, el sólido se precipitó del sistema de solvente usando el diluyente apropiado. El producto se lavó como es necesario para retirar el exceso de solvente y secó hasta el nivel de sólidos deseado.
EJEMPLO 3 En este Ejemplo, acetato de celulosa hinchable en agua (contenido de azufre bajo) y acetato de celulosa sustituida (contenido de azufre alto) se probaron por su capacidad para absorber agua usando un análisis termogravimétrico (TGA). Cada muestra se colocó en un sistema TGA y sometió a las siguientes temperaturas. Las muestras se incrementaron hasta 1 10°C a 20°C/min. La temperatura se mantuvo a 1 10°C durante 30 minutos. Entonces se incrementó la temperatura hasta 650°C a 20°C/min. La muestra de gas entonces se cambió a aire y la temperatura se mantuvo a 650°C durante 30 minutos. En cada corrida de prueba, las muestras de acetato de celulosa estuvieron limitadas a menos de 100 mg.
Las Figuras 2-5 muestran las varias corridas del análisis TGA midiendo la absorbencia de agua del acetato de celulosa sustituida de sulfato alta y acetato de celulosa sustituida de sulfato baja.
La Figura 2 muestra un análisis TGA de muestra seca de acetato de celulosa hinchable en agua, saturado con agua (WSCA) 1036 RT-16. WSCA 1036 RT-16 es una muestra de partículas de acetato de celulosa sustituida de sulfato alto que contiene aproximadamente 0.5% de azufre por peso del acetato de celulosa. Cuando la temperatura se incrementa y mantiene a 110°C, el peso total de la muestra saturada con agua disminuye cuando el agua se seca. La temperatura del sistema TGA entonces se incrementó y mantuvo a 650°C, permitiendo así que se descomponga el acetato de celulosa sustituida de sulfato alto. WSCA 1036 RT-16 fue capaz de absorberse aproximadamente 1440% agua en peso como la muestra seca o sobre 14 veces su peso en agua.
La Figura 3 muestra corridas de duplicado de TGA para dos muestras secas WSCA 1037 RT-16. En comparación con el WSCA 1036 RT-16, el WSCA 1037 RT-16 es un acetato de celulosa sustituida con azufre bajo (DS de acetatos son similares). La absorción de agua detectada para las dos muestras fueron de 76.91 % y 81.31 %, las cuales corresponden a proporciones de agua a WSCA seco de 3.35 y 4.37 respectivamente.
La Figura 4 muestra corridas por duplicado de TGA para dos muestras RT-16 WSCA 1036 (sulfato alto) saturadas (-0.9%) de agua salina. Las dos muestras contenían 87.05% y 92.14% de agua salina lo cual corresponde a proporciones agua a WSCA seco de 7.48 y 13.6 respectivamente.
La Figura 5 muestra corridas por duplicado de TGA para la muestra RT-16 WSCA 1037 saturada (-0.9%) de agua salina. Las dos muestras contenían 78.31 % y 83.91 % de agua salina lo cual correspondió a proporciones de WSCA seco de 3.72 y 5.46 respectivamente.
Este Ejemplo muestra, entre otras cosas, que el acetato de celulosa sustituida que tiene un contenido de azufre alto es capaz de absorber agua (ambas desionizada y salina) varias veces su peso. Cuando se compara con acetato de celulosa sustituida con contenido de azufre bajo, el acetato de celulosa sustituida de azufre alto desplegó absorción de agua superior (ambos DI y salina).
EJEMPLO 4 Se incorporaron varias alternativas a algunas composiciones adhesivas que comprenden acetato de celulosa sustituida de la presente invención. Las composiciones resultantes fueron probadas por sus propiedades adhesivas en sustratos de madera (tiras de pino 0.635 cm (1/4") 3.81 (1.5") de ancho) usando la prueba de Cizallamiento de Solapado INSTRON® (Modelo 3366). Sumarios de los resultados se muestran abajo en los Cuadros 2 y 3 abajo.
CUADRO 2 Adhesivo de Acetato de Celulosa 6 (620 mg/kg Azufre) * promedio de 6 réplicas ** cizallamiento de solapado de área 3.81 x 2.54 cm (1.5" x 1") CUADRO 3 Adhesivo de Acetato de Celulosa 7-8 Como se muestra en el Cuadro 2, la incorporación de circonio puede incrementar la fuerza requerida para romper la unión formada por las composiciones de adhesivo de acetato de celulosa (acetato de celulosa sustituida con contenido de azufre alto). El Cuadro 3 muestra los resultados de la prueba de cizallamiento del solapado de adhesivos de acetato de celulosa 7 y 8 con carbonato de circonio y amonio (0.08% Zr), MW 140,000 acetato de polivinilo (14% de sólido) y MW 150,000 alcohol polivinilico (14% de sólido). El contenido de azufre de adhesivos de acetato de celulosa 6, 7, y 8 son 620 mg/kg, 520 mg/kg, y 557 mg/kg respectivamente.
Por lo tanto, la presente invención está bien adaptada para conseguir los fines y ventajas mencionadas, así como aquellas que sean inherentes a la misma. Las modalidades particulares divulgadas anteriormente son solamente ilustrativas, ya que la presente invención se puede modificar y practicar de maneras diferentes pero equivalentes evidentes para los expertos en la técnica que tienen el beneficio de las enseñanzas en la presente. Además, no se tienen pensadas limitaciones a los detalles de construcción o diseño mostrados en la presente, distintas a las descritas en las reivindicaciones más adelante. Por lo tanto es evidente que las modalidades ilustrativas particulares divulgadas anteriormente se pueden alterar, combinar o modificar y todas estas variaciones se consideran dentro del alcance y espíritu de la presente invención. La invención descrita de forma ilustrativa en el presente documento se puede llevar a cabo de forma adecuada en ausencia de cualquier elemento que no esté descrito específicamente en el presente documento y/o cualquier elemento opcional descrito en el presente documento. Aunque las composiciones y métodos se describen en términos de "que comprende", "que contiene", o "que incluye" varios componentes o pasos, las composiciones y métodos también pueden "esencialmente consistir en" o "consistir en" los varios componentes y pasos. Todos los números e intervalos divulgados anteriormente pueden variar por cierta cantidad. Cuando se divulga un intervalo numérico con un límite inferior y un límite superior, se divulga específicamente cualquier número y cualquier intervalo incluido que caiga dentro del intervalo. En particular, cada intervalo de valores (de la forma, "de aproximadamente a a aproximadamente b," o, de forma equivalente, "de aproximadamente a a b," o, de forma equivalente, "de aproximadamente a-b") divulgado en la presente ha de entenderse que expone cada número e intervalo abarcado dentro del intervalo más amplio de valores. También, los términos en las reivindicaciones tienen su significado plano y ordinario, a menos que el titular de la patente lo defina explícita y claramente de otro modo. Además, los artículos indefinidos "un" o "una", como se usan en las reivindicaciones, se definen en la presente como que significan uno o más del elemento que introducen. Si hay cualquier conflicto en los usos de una palabra o término en esta especificación y una o más patentes u otros documentos que se puedan incorporar en la presente como referencia, deben adoptarse las definiciones que sean consistentes con esta especificación.

Claims (29)

NOVEDAD DE LA INVENCIÓN REIVINDICACIONES
1 .- Una semilla revestida que comprende: una semilla que tiene un revestimiento que comprende un acetato de celulosa sustituida que comprende un sustituyente polar que comprende un átomo de oxígeno unido covalentemente a un no metal seleccionado del grupo que consiste de: azufre, fósforo, boro, y cloro; en donde el no metal está presente en por lo menos aproximadamente 0.01 % en peso del acetato de celulosa sustituida.
2 - La semilla revestida de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizada además porque el no metal está presente en no más de aproximadamente 25% en peso del acetato de celulosa sustituida.
3 - La semilla revestida de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizada además porque la semilla adicionalmente comprende un revestimiento de aumento de crecimiento secundario.
4 - La semilla revestida de conformidad con la reivindicación 3, caracterizada además porque el revestimiento de aumento de crecimiento secundario comprende un elemento seleccionado del grupo que consiste de: un nutriente primario, un nutriente secundario, una hormona, un insecticida, un herbicida, un fungicida un bactericida, un pigmento, un aglutinante, un agente tensioactivo, un deslizante, y cualquier combinación de los mismos.
5.- Una composición farmacéutica revestida que comprende: una composición farmacéutica que tiene un revestimiento que comprende un acetato de celulosa sustituida que comprende un sustituyente polar que comprende un átomo de oxígeno unido covalentemente a un no metal seleccionado del grupo que consiste de: azufre, fósforo, boro, y cloro; en donde el no metal está presente en por lo menos aproximadamente 0.01 % en peso del acetato de celulosa sustituida.
6.- La composición farmacéutica revestida de conformidad con la reivindicación 5, caracterizada además porque el no metal está presente en no más de aproximadamente 25% en peso del acetato de celulosa sustituida.
7.- La composición farmacéutica revestida de conformidad con la reivindicación 5, caracterizada además porque la composición farmacéutica comprende una composición farmacéutica seleccionada del grupo que consiste de: un analgésico, un agente anti-inflamatorio, un agente antiarrítmico, un agente anti-asma, un agente antibacterial, un agente antiviral, un anticoagulante, un agente anti-demencia, un antidepresivo, un antidiabético, un agente anti-hipertensivo, un anti-malárico, un agente anti-migraña, un agente anti-muscarínico, un agente anti-neoplástico, un inmunosupresor, un agente anti-protozoal, un agente anti-tiroideo, un anti-tusígeno, un ansiolítico, un sedante, un hipnótico, un neuroléptico, un agente neuroprotector, un bloqueador beta, un agente inotrópico cardiaco, un inhibidor de adhesión celular, un corticosteroide, un modulador de la actividad del receptor de citocina, un diurético, un agente antiparkinsoniano, un agente gastrointestinal, un antagonista del receptor-H de histamina, un queratolítico, un agente de regulación de lípidos, un relajante muscular, un nitrato, un agente antifúngico, un agente anti-anginal, un agente antiasmático no esteroideos, un agente nutritivo, una hormona de sexo, un estimulante, un agente anti disfunción eréctil, un anestésico, un antiestamínico, un descongestionante, un supresor de tos, un demulcente, un espectorante, y cualquier combinación de los mismos.
8 - La composición farmacéutica revestida de conformidad con la reivindicación 5, caracterizada además porque la composición farmacéutica comprende una composición farmacéutica seleccionada del grupo que consiste de: pseudoefedrina, fenilpropanolamina, fenileprina, efedrina, dextrometorfan, clorfedianol, carbetapentano, caramifen, noscapina, difenidramina, codeína, mentol, hidrocodona, hidromorfona, fominoben, guaiacolato de glicerina, hidrato de terpino, cloruro de amonio, N-acetilcisteína, bromhexina, ambroxol, clorfeniramina, bromfeniramina, dexclorfeniramina, dexbromfeniramina, tripolidina, azatadina, doxilamina, tripelennamina, ciproheptadina, hidroxizina, elemastina, carbinoxamina, fenindamina, bromodifenidramina, piilamina, acrivastina, AHR- 325, astemizol, azelastina, cetirizina ebastina, cetotifen, lodoxamida, loratidina, levocabastina, mequitazina, oxatomida, setastina, tazifilina, temelastina, terfenadina, terbutalina, atropina, aminofilina, epinefrina, isoprenalina, metaproterenol, bitoterol, teofilina, albuterol, aspirina, acetaminofen, ibuprofeno, naproxeno, fenol benzocaína, hexil resorcinol, diclonina, las sales farmacéuticamente aceptables de los mismos, y cualquier combinación de los mismos.
9. - Un kit para detección de un analito que comprende: una molécula reportero que tiene un revestimiento que comprende un acetato de celulosa sustituida que comprende un sustituyente polar que comprende un átomo de oxígeno unido covalentemente a un no metal seleccionado del grupo que consiste de: azufre, fósforo, boro, y cloro; en donde el no metal está presente en por lo menos aproximadamente 0.01 % en peso del acetato de celulosa sustituida.
10. - El kit de conformidad con la reivindicación 9, caracterizado además porque el no metal está presente en no más de aproximadamente 25% en peso del acetato de celulosa sustituida.
1 1. - El kit de conformidad con la reivindicación 9, caracterizado además porque la molécula reportero comprende una molécula reportero seleccionada del grupo que consiste de: un anticuerpo, una proteína, una enzima, un péptido, un ácido nucléico, una molécula pequeña, un fluoróforo, un derivado de los mismos, ycualquier combinación de los mismos.
12. - El kit de conformidad con la reivindicación 9, caracterizado además porque el revestimiento es soluble en agua, hinchable en agua, o resistente al agua.
13.- Un stent revestido que comprende: un stent que tiene una capa de revestimiento exterior que comprende un acetato de celulosa sustituida que comprende un sustituyente polar que comprende un átomo de oxígeno unido covalentemente a un no metal seleccionado del grupo que consiste de: azufre, fósforo, boro, y cloro; en donde el no metal está presente en por lo menos aproximadamente 0.01 % en peso del acetato de celulosa sustituida; y una capa de revestimiento interior que comprende una composición farmacéutica.
14.- El stent revestido de conformidad con la reivindicación 13, caracterizado además porque el no metal está presente en no más de aproximadamente 25% en peso del acetato de celulosa sustituida.
15. - El stent revestido de conformidad con la reivindicación 13, caracterizado además porque el stent comprende un material con memoria de forma.
16. - El stent revestido de conformidad con la reivindicación 13, caracterizado además porque el stent comprende un material seleccionado del grupo que consiste de: una aleación de zinc, una aleación de cobre, una aleación de oro, una aleación de hierro, una aleación de cobre-zinc-aluminio-níquel, una aleación de níquel titanio, un polímero, y cualquier combinación de los mismos.
17. - El stent revestido de conformidad con la reivindicación 16, caracterizado además porque el polímero comprende un polímero seleccionado del grupo que consiste de: una fibrina, un ácido poliláctico, una silicona, un poliuretanos, un poliéster, un homopolímero de vinilo, un copolímero de vinilo, un homopolímero de acrilato, un copolímero de acrilato, un poliéter, un celulósico, derivados de los mismos, y combinaciones de los mismos.
18. - El stent revestido de conformidad con la reivindicación 13, caracterizado además porque la composición farmacéutica comprende una composición farmacéutica seleccionada del grupo que consiste de: un glucocorticoide, una heparina, una hirudina, un tocoferol, una angiopeptina, una aspirina, un factor de crecimiento, un oligonucleótido, un agente antiplaquetas, un agente anti-coagulante, un agente anti-mitótico, un antioxidante, un agente anti-metabolito, un agente anti-inflamatorio, y cualquier combinación de los mismos.
19. - Un método que comprende: revestir una semilla con un revestimiento que comprende un acetato de celulosa sustituida que comprende un sustituyente polar que comprende un átomo de oxígeno unido covalentemente a un no metal seleccionado del grupo que consiste de: azufre, fósforo, boro, y cloro; en donde el no metal está presente en por lo menos aproximadamente 0.01 % en peso del acetato de celulosa sustituida.
20.- El método de conformidad con la reivindicación 19, caracterizado además porque el no metal está presente en no más de aproximadamente 25% en peso del acetato de celulosa sustituida.
21. - El método de conformidad con la reivindicación 19, caracterizado además porque el grado de sustitución para un sustituyente de acetato es aproximadamente 0.05 hasta aproximadamente 3.
22. - El método de conformidad con la reivindicación 19, caracterizado además porque el revestimiento adicionalmente comprende por lo menos un ingrediente seleccionado del grupo que consiste de: un plastificante, un aglutinante, una cera, un estabilizante, un colorante, y cualquier combinación de los mismos.
23.- El método de conformidad con la reivindicación 19, caracterizado además porque el plastificante comprende un plastificante seleccionado del grupo que consiste de: una glicerina, un éster de glicerina, un polietilenglicol, un dietilenglicol, un propilenglicol, un sulfóxido de dimetilo, cualquier derivado de los mismos, y cualquier combinación de los mismos.
24 - Un método que comprende: revestir una composición farmacéutica con un revestimiento que comprende un acetato de celulosa sustituida que comprende un sustituyente polar que comprende un átomo de oxígeno unido covalentemente a un no metal seleccionado del grupo que consiste de: azufre, fósforo, boro, y cloro; en donde el no metal está presente en por lo menos aproximadamente 0.01 % en peso del acetato de celulosa sustituida.
25.- El método de conformidad con la reivindicación 24, caracterizado además porque el no metal está presente en no más de aproximadamente 25% en peso del acetato de celulosa sustituida.
26. - El método de conformidad con la reivindicación 24, caracterizado además porque el grado de sustitución para un sustituyente de acetato es aproximadamente 0.05 hasta aproximadamente 3.
27. - El método de conformidad con la reivindicación 24, caracterizado además porque el revestimiento adicionalmente comprende un aditivo seleccionado del grupo que consiste de un plastificante, un agente de templado, un agente emulsionante, un estabilizador de emulsión, y cualquier combinación de éstos.
28. - El método de conformidad con la reivindicación 24, caracterizado además porque el agente de templado comprende un polímero soluble en agua seleccionado del grupo que consiste de: un hidroxipropilcelulosa, un metilcelulosa, un metiletilcelulosa, un polivinilpirrolidona, una carboximetilcelulosa sódica, y cualquier combinación de los mismos.
29. - El método de conformidad con la reivindicación 24, caracterizado además porque el plastificante comprende un plastificante seleccionado del grupo que consiste de: propilenglicol, glicerina, éster de glicerina, triacetato de glicerina, polietilenglicol, cualquier derivado de los mismos, y cualquier combinación de los mismos.
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