PT103591A

PT103591A - Processo de produção de corpos cilíndricos de material compósito de cortiça, destinados à produção de rolhas para vinhos de pressão, bem como as rolhas produzidas por este processo

Info

Publication number: PT103591A
Application number: PT103591A
Authority: PT
Inventors: Joao Carlos Moura Bordado; Antonio Bastos; Jaime Noto
Original assignee: Inst Superior Tecnico; Pietec
Priority date: 2006-10-17
Filing date: 2006-10-17
Publication date: 2008-04-30
Also published as: ZA200901778B; EP2099689A1; US20090236306A1; US20120091616A1; WO2008048129A1; CN101563274A; ES2334767T1; EP2099689B1; RU2009113813A; CN101563274B; US8414809B2; JP5576119B2; AU2007313559A1; JP2010519135A; CA2663846A1; PT103591B; RU2461504C2; CL2007002481A1; ES2334767T3; AR069997A1

Abstract

Novo processo de produção de corpos cilíndricos de aglomerado de cortiça destinados a rolhas para vinhos de pressão. No novo processo de moldação individual (peça a peça) é efectuada a alimentação simultânea de dois tipos de granulado e respectivos aditivos, fecho de molde por compressão, e aquecimento seguido de um tempo para polimerização. Os granulados utilizados são como habitualmente tratados com o aglomerante reactivo constituído por um quasi--prepolimero de base TDI ou guasi-prepolímero de base MDI. Após a desmoldagem o corpo cilíndrico é submetido a estabilização, e posteriormente maquinado para as dimensões finais.

Description

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Após fecho dos moldes estes passam para uma estufa pré-aquecida, e de temperatura controlada, onde se mantêm o tempo necessário para ocorrer a polimerização e assegurar a estabilidade mecânica que permita desmoldar, após arrefecimento, sem excesso de expansão.

Os moldes passam então para uma estufa de arrefecimento, com temperatura controlada e são arrefecidos, até uma temperatura de 30 a 80°C, preferencialmente de 40 a 60° centígrados, sendo então desmoldados por ejector de piston. O ciclo completo desde a introdução dos granulados até à extracção do corpo cilíndrico decorre de 30 a 80 minutos, preferencialmente de 40 a 70 minutos.

Características dos Corpos Cilíndricos obtidas por este processo

Os corpos cilíndricos obtidos são armazenados por um tempo suficiente para permitir a polimerização completa. Este intervalo de tempo pode variar entre 12 e 168 horas, preferencialmente entre 24 e 72 horas dependendo da temperatura ambiente e de humidade relativa.

Em seguida são maquinados para as dimensões pretendidas e submetidos ou não a um processo de lavagem e neste caso a uma secagem subsequente. As rolhas assim obtidas podem ou não receber uma marcação personalizada a que se segue um tratamento de superfície convencional. 10

As rolhas fabricadas de acordo com o processo de invenção descrito apresentam as seguintes vantagens: o Homogeneidade das caracteristicas físicas, permitindo obter uma excelente repetibilidade de comportamento, mecânico relativo à elasticidade, bem como eficácia de especificidade na aplicação. Obtém-se assim, de forma vantajosa, uma constância de pressão necessária para o engarrafamento, que decorre de repetibilidade das caracteristicas mecânicas. o Aspecto visual exterior, após engarrafamento, idêntico ao de uma rolha tradicional, e uma forma "de cogumelo" na abertura da garrafa, mais uniforme à que ocorre com a rolha tradicional. o Homogeneidade do comportamento organoléptico por um melhor domínio das tecnologias relativas às matérias-primas utilizadas.

As vantagens físicas que decorrem da invenção são melhor explicitadas através dos resultados que a seguir se apresentam, obtidas para um exemplo de composição que se situa dentro das gamas reivindicadas, mas sem qualquer carácter limitativo quanto aos modos possíveis de utilização das referidas gamas na fabricação de rolhas segundo o processo da presente invenção. 11

Exemplo :

Características de uma Rolha obtida de acordo com o processo de invenção

Comprimento (mm)............................48,0 ±0,5

Diâmetro (mm)...............................30,5 ±0,3

Massa específica aparente (kg/m3) ........... 275 ± 20

Comprimento da estrutura aglomerado de grão fino (0,25 a 2,5mm).................25,0 ± 2,0

Comprimento da estrutura aglomerado de grão Tradicional (3 a 7 mm)..............23,0 ±2,0

Este exemplo foi escolhido porque o comprimento da estrutura aglomerada de grão fino que contactará com o vinho corresponde à profundidade de vedação preconizada para vedação de bebidas efervescentes. É apresentada uma comparação, das caracteristicas físicas, entre as rolhas produzidas segundo o processo de invenção e as produzidas pelos processos tradicionais (a partir de granulados 3 a 7 mm): aglomeradas moldadas, aglomeradas com dois discos colados no mesmo topo e aglomeradas da nova geração (produzidas a partir de granulados 0,3 a 1,2 mm) .

Todas estas rolhas têm caracteristicas dimensionais e massa volúmica similar. A elasticidade foi avaliada com o auxílio da 12 relação força de compressão/força de relaxação, tendo estes valores de força sido obtidos de acordo com a metodologia que consta da Norma ISO 9727.

Foi igualmente medida a força de compressão instantânea necessária para comprimir a rolha desde o seu diâmetro inicial de 30.5 mm até 15 mm (diâmetro de compressão aquando do engarrafamento).

Foi medida a força exercida pela rolha 1 minuto após ter recuperado de 15 mm para 17,5 mm (diâmetro de base do gargalo das garrafas de champanhe e dos vinhos efervescentes).

Quanto menor for a relação FCOmp/Frecup melhores são as propriedades mecânicas da cortiça aglomerada, já que isto significa que pode ser comprimida, mantendo uma boa força de recuperação, que é indispensável para uma boa vedação.

Fcomp _ Força de Compressão

Frecup - Força de recuperação (Força Elástica residual)

Os resultados dos ensaios comparativos efectuados foram os seguintes:

Elasticidade

Rolha produzida de acordo com o processo de invenção...................................... 1,23 ± 0,02

Rolha de aglomerado moldada...................... 1,32 ± 0,29 13

Rolha aglomerada com dois discos................. 1.24 ± 0,13

Rolha aglomerada da nova geração de aglomerado de grão fino..................................... 1,30 ± 0,10

Constatámos assim que a rolha obtida pelo processo de invenção apresentou os melhores resultados tanto quanto ao valor da elasticidade como quanto à homogeneidade dos resultados dos ensaios. A resistência à ruptura por torção é também um parâmetro fundamental para uma rolha que vai ser removida do gargalo da garrafa por torção e não por pura tracção. Esta propriedade é avaliada recorrendo a uma máquina de ensaios de torção. Quanto mais elevado o valor do binário a que ocorre a ruptura, mais resistente é a rolha submetida a ensaio.

Os resultados obtidos foram os seguintes:

Binário de Ruptura (N.m)

Rolha produzida de acordo com o processo de invenção...................................... 47,9 ±3,5

Rolha aglomerada moldada......................... 41,9 ±3,8

Rolha aglomerada com dois discos................. 44,1 ±3,8 46, 2 ± 3,7

Rolha aglomerada de nova geração de aglomerado de grão fino .................................. 14

Constatou-se assim que a rolha produzida de acordo com o processo de invenção é a que apresenta melhores resultados e também resultados mais homogéneos.

Foi ainda verificado que a ruptura em torção ocorria de forma aleatória, tanto na estrutura do aglomerado fino, como no de aglomerado tradicional, ou mesmo através de ambas as estruturas, não apresenta diferenças significativas. Não se verificou ruptura da rolha segundo o plano teórico de junção entre os dois tipos de aglomerado.

Lisboa, 15 de Fevereiro de 2006

Claims

REIVINDICAÇÕES 1. Rolhas de material compósito para vinhos de pressão interna na garrafa superior a 1,5 bar, possuindo elasticidade, homogeneidade e resistência à ruptura quando removidas dos gargalos das garrafas por força de torção e tracção simultânea, caracterizadas por serem constituídas por dois tipos de aglomerado de cortiça, infimamente associados e produzidos a partir de duas gamas de granulados com granulometrias diferentes, nas seguintes percentagens: a) 10 a 90%, em volume, de Aglomerado 1, obtido a partir do Granulado 1 de cortiça com granulometria entre 3 e 10 mm; b) 90 a 10%, em volume, de Aglomerado 2, obtido a partir do Granulado 2 de cortiça de granulometria entre 0,25 e 3 mm, exclusive; sendo a superfície de união entre os dois aglomerados irregular devido à interpenetração dos mesmos e destinando-se o Aglomerado 2 a ficar em contacto com o vinho. em volume, de
2. Rolhas de acordo com a reivindicação 1, caracterizadas por serem constituídas por 40 a 60%, em volume de Aglomerado 1, e 60 a 40%, Aglomerado 2. 2
3. Rolhas de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizadas por o Granulado 1 ter uma granulometria de 3 a 7 mm e o Granulado 2 ter uma granulometria de 0,25 a 2,5 mm.
4. Processo para a produção de rolhas de material compósito para vinhos de pressão interna na garrafa superior a 1,5 bar, caracterizado por se proceder à moldagem individual das rolhas de aglomerado de cortiça, constituídas por dois tipos de aglomerado, intimamente associados e produzidos a partir de duas gamas de granulados de granulometria diferentes, nas seguintes percentagens: a) 10 a 90%, em volume, de Aglomerado 1, obtido a partir do Granulado 1 de cortiça com granulometria entre 3 e 10 mm; b) 90 a 10%, em volume, de Aglomerado 2, obtido a partir do Granulado 2 de cortiça de granulometria entre 0,25 e 3 mm, exclusive. em que os dois tipos de aglomerado são fornecidos ao molde individual através de dois sistemas de alimentação independentes.
5. Processo de acordo com a reivindicação 4, caracterizado por o aglomerado 1 ser obtido num misturador individual 1 a partir de uma formulação específica em que 3 se conjuga o granulado 1 com ligante e outros aditivos e o aglomerado 2 ser obtido num misturador individual 2 a partir de uma formulação especifica em que se conjuga o granulado 2 com ligante e outros aditivos, constituindo cada um deles um volume e massa previamente validados a que se chama formulação ou mistura, em que estas matérias-primas misturadas individualmente são transferidas para dois sistemas separados e independentes, de dosagem variável, e introduzidas em simultâneo por um conjunto de êmbolos nos alvéolos cilíndricos designados por moldes, fixados à placa porta-moldes por cada uma das extremidades.
6. Processo de acordo com a reivindicação 5, caracterizado por cada um dos dois alimentadores laterais e independentes, ser constituído por um conjunto de cavidades cilíndricas ou hemicilíndricas lineares, que recebem a mistura por gravidade com o auxílio de um sistema de agitação mecânica ou vibratória.
7. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações 4 a 6, caracterizado por as cavidades dos alimentadores serem alinhadas axialmente com as câmaras dos moldes e os êmbolos de compressão deslizarem pelo interior do alimentador empurrando a mistura para o interior dos moldes, em que esta operação ocorre em simultâneo nos dois topos dos moldes cilíndricos, onde os dois aglomerados (1 e 2) são então prensados.
Processo de acordo com qualquer uma das 4 reivindicações 4 a 7, caracterizado por o movimento de translação dos êmbolos assegurar a compactação, sendo a linha de união dos dois tipos de aglomerado uma linha irregular com alguma interpenetração de parte a parte para lá da linha média conceptual de separação.
9. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações 4 a 8, caracterizado por os moldes passarem após fecho para uma estufa pré-aquecida, e de temperatura controlada, onde se mantêm o tempo necessário para ocorrer a polimerização e assegurar a estabilidade mecânica que permita desmoldar, após arrefecimento, sem excesso de expansão.
10. Processo de acordo com as reivindicação 9, caracterizado por os moldes passarem então para uma estufa de arrefecimento, com temperatura controlada e serem arrefecidos a uma temperatura de 30 a 80 °C, sendo então desmoldados por ejector de êmbolos.
11. Processo de acordo com as reivindicação 9, caracterizado por os moldes serem arrefecidos até 40 a 60° centígrados.
12. Processo de acordo com a reivindicação 4 ou 5, caracterizado por a íntima ligação entre os dois tipos de aglomerado ser assegurada por ligante líquido poli-merizável. 5
13. Processo de acordo com a reivindicação 4 ou 5, caracterizado por os ligantes utilizados poderem ser diferentes para cada um dos tipos de aglomerado.
14. Processo de acordo com a reivindicação 4 ou 5, caracterizado por as formulações utilizadas poderem ser diferentes para cada um dos tipos de aglomerado.
15. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações 4, 5 ou 9, caracterizado por a ligação íntima entre os dois tipos de aglomerado ser garantida sob pressão e temperatura no interior do molde.
16. Processo de acordo com a reivindicação 15, caracterizado por o ligante líquido polimerizável ter estrutura macromolecular de poliuretano, com ou sem funcionalidade reactiva.
17. Processo de acordo com a reivindicação 16, caracterizado por o prepolímero de poliuretano utilizado no aglomerado da base ser precursor do ligante, ter uma estrutura molecular terminal derivada de diisocianato de 4, 4'-difenilmetano (MDI) e respectivos análogos polimé-ricos, ou derivada de diisocianato de tolueno (TDI), de seus isómeros ou análogos. Lisboa, 15 de Fevereiro de 2006