WO2015106363A1 - Procedimiento para elaborar una esponja en base a espuma de poliuretano la cual contiene nano partículas de cobre como aditivo bactericida y funguicida - Google Patents

Procedimiento para elaborar una esponja en base a espuma de poliuretano la cual contiene nano partículas de cobre como aditivo bactericida y funguicida Download PDF

Info

Publication number
WO2015106363A1
WO2015106363A1 PCT/CL2014/000047 CL2014000047W WO2015106363A1 WO 2015106363 A1 WO2015106363 A1 WO 2015106363A1 CL 2014000047 W CL2014000047 W CL 2014000047W WO 2015106363 A1 WO2015106363 A1 WO 2015106363A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
added
preparation
rate
polyurethane foam
foam
Prior art date
Application number
PCT/CL2014/000047
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Vittorio TAMAGNINI
Original Assignee
Virutex Ilko S.A.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Virutex Ilko S.A. filed Critical Virutex Ilko S.A.
Priority to US15/030,801 priority Critical patent/US20160311139A1/en
Publication of WO2015106363A1 publication Critical patent/WO2015106363A1/es

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B82—NANOTECHNOLOGY
    • B82B—NANOSTRUCTURES FORMED BY MANIPULATION OF INDIVIDUAL ATOMS, MOLECULES, OR LIMITED COLLECTIONS OF ATOMS OR MOLECULES AS DISCRETE UNITS; MANUFACTURE OR TREATMENT THEREOF
    • B82B3/00—Manufacture or treatment of nanostructures by manipulation of individual atoms or molecules, or limited collections of atoms or molecules as discrete units
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C44/00—Shaping by internal pressure generated in the material, e.g. swelling or foaming ; Producing porous or cellular expanded plastics articles
    • B29C44/02—Shaping by internal pressure generated in the material, e.g. swelling or foaming ; Producing porous or cellular expanded plastics articles for articles of definite length, i.e. discrete articles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B82—NANOTECHNOLOGY
    • B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
    • B82Y30/00—Nanotechnology for materials or surface science, e.g. nanocomposites
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G18/00—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
    • C08G18/06—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
    • C08G18/08—Processes
    • C08G18/16—Catalysts
    • C08G18/18—Catalysts containing secondary or tertiary amines or salts thereof
    • C08G18/1833—Catalysts containing secondary or tertiary amines or salts thereof having ether, acetal, or orthoester groups
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G18/00—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
    • C08G18/06—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
    • C08G18/08—Processes
    • C08G18/16—Catalysts
    • C08G18/18—Catalysts containing secondary or tertiary amines or salts thereof
    • C08G18/20—Heterocyclic amines; Salts thereof
    • C08G18/2081—Heterocyclic amines; Salts thereof containing at least two non-condensed heterocyclic rings
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G18/00—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
    • C08G18/06—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
    • C08G18/08—Processes
    • C08G18/16—Catalysts
    • C08G18/22—Catalysts containing metal compounds
    • C08G18/24—Catalysts containing metal compounds of tin
    • C08G18/244—Catalysts containing metal compounds of tin tin salts of carboxylic acids
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G18/00—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
    • C08G18/06—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
    • C08G18/28—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen characterised by the compounds used containing active hydrogen
    • C08G18/40—High-molecular-weight compounds
    • C08G18/48—Polyethers
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G18/00—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
    • C08G18/06—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
    • C08G18/28—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen characterised by the compounds used containing active hydrogen
    • C08G18/40—High-molecular-weight compounds
    • C08G18/48—Polyethers
    • C08G18/4825—Polyethers containing two hydroxy groups
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G18/00—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
    • C08G18/06—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
    • C08G18/70—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen characterised by the isocyanates or isothiocyanates used
    • C08G18/72—Polyisocyanates or polyisothiocyanates
    • C08G18/74—Polyisocyanates or polyisothiocyanates cyclic
    • C08G18/76—Polyisocyanates or polyisothiocyanates cyclic aromatic
    • C08G18/7614—Polyisocyanates or polyisothiocyanates cyclic aromatic containing only one aromatic ring
    • C08G18/7621—Polyisocyanates or polyisothiocyanates cyclic aromatic containing only one aromatic ring being toluene diisocyanate including isomer mixtures
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J9/00—Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof
    • C08J9/04—Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof using blowing gases generated by a previously added blowing agent
    • C08J9/12—Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof using blowing gases generated by a previously added blowing agent by a physical blowing agent
    • C08J9/125—Water, e.g. hydrated salts
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J9/00—Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof
    • C08J9/35—Composite foams, i.e. continuous macromolecular foams containing discontinuous cellular particles or fragments
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/02—Elements
    • C08K3/08—Metals
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L75/00—Compositions of polyureas or polyurethanes; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L75/04—Polyurethanes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29K—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
    • B29K2075/00—Use of PU, i.e. polyureas or polyurethanes or derivatives thereof, as moulding material
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29K—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
    • B29K2505/00—Use of metals, their alloys or their compounds, as filler
    • B29K2505/08—Transition metals
    • B29K2505/10—Copper
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29L—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASS B29C, RELATING TO PARTICULAR ARTICLES
    • B29L2031/00—Other particular articles
    • B29L2031/74—Domestic articles
    • B29L2031/7406—Sponges; Cleaning equipment
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G2110/00—Foam properties
    • C08G2110/0083—Foam properties prepared using water as the sole blowing agent
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2375/00—Characterised by the use of polyureas or polyurethanes; Derivatives of such polymers
    • C08J2375/04—Polyurethanes
    • C08J2375/08—Polyurethanes from polyethers
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/02—Elements
    • C08K3/08—Metals
    • C08K2003/085—Copper
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K2201/00—Specific properties of additives
    • C08K2201/011—Nanostructured additives

Definitions

  • the present invention relates to a process for the preparation of sponges based on polyurethane foam, modified in its toxicity level and in its anti-bacterial characteristics, by means of the addition of a nano-based anti-bacterial compound copper particles
  • Solid materials capable of absorbing an amount of water and / or aqueous fluids have long been used in various applications, of such materials in the prior art.
  • synthetic sponges were used, in various applications in which the quality of absorption of an important volume of liquid is necessary with respect to its size and weight.
  • natural sponges have long been replaced by synthetic sponges.
  • the advantages of synthetic sponges are varied, among others, a guaranteed supply, can be made in various sizes and shapes according to their application and a lower cost.
  • Said synthetic sponges can be made from a variety of polymeric materials that include; vinyl, viscose, cellulose, rubber, and polyurethane among others.
  • a sponge is a tool used, among other applications, for body hygiene or cleaning other surfaces, due to its ability to absorb water or other liquid products.
  • the sponge is a porous material that can be made from cellulosic fibers or plastic polymers (usually polyurethane). They exist as previously indicated, natural sponges, used in hygiene work, although they are mainly used for facial or body cleansing.
  • the sponges in the bathroom are used to distribute the soap throughout the body during ordinary hygiene activities. They can also be used for washing dishes or utensils, which consist of some cases, of a combination of sponge and scourer so that they can be used interchangeably.
  • the present invention is related to polyurethane-based sponges, which was discovered and patented in 1937, by Imperial Patent No. DRP-728,981 of November 13, 1937, in the name of Otto Bayer.
  • polyurethane foams are prepared by reacting polyisocyanate with a polyhydroxy compound, in the presence of water, which acts as a bubbling or blowing agent. Water reacts with isocyanate groups, releasing CO2 carbon dioxide, a gas that makes up the trapped cells or bubbles, once the polyurethane has cured.
  • the present invention solves the problem previously indicated by the use of "copper nanoparticles" as a bactericidal and fungicidal agent, which presents no risks to humans, thereby simplifying the preparation of the polyurethane foam containing the nano copper particles
  • the preparation of the base foam does not have large differences with the modalities used in the prior art
  • said foam is prepared from a mixture of a high molecular weight poly-alcohol to which it is added, Toluene Diisocyanate (DIT) and water.
  • DIT Toluene Diisocyanate
  • the mixing is carried out in the presence of amino, metal and silicone catalysts, in small quantities.
  • Certain types of foams are made by adding soluble dyes to the mixture.
  • foams require certain physical characteristics, such as high hardness, these are made with variations of the basic Polyol and catalysts, such as special amines or silicones.
  • the final product obtained is a stable, flexible, resilient, non-toxic polyurethane foam, suitable for laminating in thickness. thin, capable of being used in mattresses, quilts, footwear industry, upholstery, insulation, shock protection and possible to be cut for the manufacture of sponges of a smaller size, etc.
  • the foam is subjected to a treatment with a flame retardant or flame retardant, as the name implies, which makes it difficult to burn and resist, without combusting against possible burns of lighted cigarettes or matches, etc.
  • Polyol polyether alcohol of the main reactive long chain, which with its OH radicals binds to the TDI (Toluen diisocyanate) to form the foam.
  • Silicone polydimethylsiloxane, non-hydrolysable surfactant, decreases the surface tension of the polyol, improving its reaction capacity; additionally increases the resistance of the cell walls, preventing the foam from collapsing.
  • Amine 33% triethylene diamine in polypropylene glycol, acts as a catalyst for the reaction between TDI and water.
  • Amine bis (dimethylaminoethyl) ether, 70% in dipropylene glycol, acts as a reaction catalyst.
  • Tin Octoate Tin II salt of 2-ethylhexoic acid acts as a catalyst for the reaction between polyol and TDI, a reaction known as foam gelation.
  • Dyes Polyol soluble dyes, dye the foam of various colors, without affecting the chemical composition.
  • the raw material or components are available, in tanks or tanks, which have their respective pumps and from them, according to a pre-established dosage, these compounds are sent by pipes to the mixing machine.
  • the foam in formation passes from the mixer, to an accumulation and distribution pan, then going to the growth and expansion tunnel.
  • Said tunnel has the walls and floor, covered with kraft paper and a polyethylene sheet, in addition, the tunnel floor advances at a pre-established dosage rate receiving the compounds of the mixture, then once the mixing of them is finished and formed a block of foam, which has an approximate weight of 270 kilograms, this block is transported in one piece until it ends in a cutter or guillotine.
  • the foam Upon reaching the cutter or guillotine, the foam is firm enough to be guillotined in the pre-established sizes required to form the sponges.
  • the foam already cut is sent later, to the courts of "curing", by means of cranes cranes specially conditioned, to be subjected to a procedure of "curing" of approximately 24 hours. After this cure, the foam is ready for storage and commercialization.

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Nanotechnology (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Composite Materials (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Polyurethanes Or Polyureas (AREA)

Abstract

Un procedimiento para la elaboración de esponjas en base a espuma de poliuretano, con alta capacidad de absorción y modificada en su nivel de toxicidad, en donde para asegurar su capacidad antibacteriana se le han agregado nano partículas de cobre.

Description

PROCEDIMIENTO PARA ELABORAR UNA ESPONJA EN BASE A ESPUMA DE POLIURETANO LA CUAL CONTIENE NANO PARTÍCULAS DE COBRE COMO ADITIVO BACTERICIDA Y FUNGUICIDA
La presente invención tiene relación, con un procedimiento para la elaboración de esponjas en base de espuma de poliuretano, modificada en su nivel de toxicidad y en sus características anti-bacterianas, por medio de la adición de un compuesto anti-bacteriano en base a nano partículas de cobre.
Antecedentes de la Invención
Los materiales sólidos capaces de absorber una cantidad de agua y/o fluidos acuosos, se vienen utilizando hace mucho tiempo en diversas aplicaciones, de tales materiales en el arte previo.
Para ello, eran utilizadas esponjas naturales, en diversas aplicaciones en las cuales es necesaria la cualidad de absorción de un importante volumen de líquido respecto de su tamaño y peso. Sin embargo las esponjas naturales han sido desde hace tiempo reemplazadas por esponjas sintéticas. Las ventajas de las esponjas sintéticas son variadas, entre otras, un abastecimiento asegurado, pueden ser elaboradas en diversos tamaños y formas de acuerdo con su aplicación y un menor costo. Dichas esponjas sintéticas pueden ser elaboradas desde una variedad de materiales poliméricos que incluyen; los vinilos, viscosa, celulosa, goma, y poliuretano entre otros.
Una esponja es un utensilio empleado, entre otras aplicaciones, para la higiene corporal o la limpieza de otro tipo de superficies, debido a su capacidad de absorción de agua u otros productos líquidos.
La esponja, es un material poroso que puede ser elaborado desde fibras celulósicas o de polímeros plásticos (generalmente poliuretano). Existen como se ha sido previamente indicado, esponjas naturales, utilizadas en labores de higiene, aunque principalmente se utilizan para la limpieza facial o corporal.
Las esponjas en el baño, se emplean para distribuir el jabón por el cuerpo durante las actividades ordinarias de higiene. Además se pueden utilizar para el lavado de la vajilla o utensilios, las que consisten en algunos casos, de una combinación de esponja y estropajo de modo que se pueden emplear indistintamente una u otro.
La presente invención tiene relación con esponjas elaboradas en base a poliuretano, el que fue descubierto y patentado en el año 1937, mediante la Patente Imperial N° DRP-728.981 del 13 de Noviembre de 1937, a nombre de Otto Bayer.
Una variación posible del procedimiento de elaboración del poliuretano en los 76 años transcurridos desde su descubrimiento, ha sido en 1952, Bayer patentó el oltopren©, en 1955 el Desmopan©, entre las muchas patentes relacionadas con el poliuretano, a continuación se citan algunas; la solicitud de patente inglesa UK 20130276352, la patente norteamericana US 4.985.467 otorgada a D. Kelly y otros, la patente norteamericana US 6.136.878, otorgada a Sharon Free y otros.
Usualmente las espumas de poliuretano son preparadas por medio de la reacción de poli-isocianato con un compuesto poli-hidroxi, en presencia de agua, la que actúa como agente burbujeante o soplante. El agua reacciona con los grupos isocianatos, liberando dióxido de carbono CO2, gas que conforma las celdillas o burbujas atrapadas, una vez que el poliuretano ha curado.
Además, de las patentes citadas, se puede agregar las a continuación, relacionadas con el poliuretano y la preparación de espuma, la patente norteamericana US 4.104.435 J.C. Ballestero y otros, describe una esponja sintética que comprende un material espumado resiliente. La patente la patente norteamericana US 4.717.738, Masao Fukuda y otros, describe un poliuretano en base a resina basado en un hidroxilo que contiene un polímero poliol. La patente norteamericana US 4.725.629 Chad Garvey, que describe una espuma de poliuretano súper absorbente, basada en una red polimérica interconectada con un poliuretano de enlaces cruzados y un polímero de enlaces cruzados que contiene una pluralidad de segmentos de cadena, conformados por grupos funcionales que contienen unidades repetidoras que pueden ser iguales o diferentes.
Descripción de la Invención
En el arte previo se han otorgado una importante cantidad de patentes, las que describen modificaciones en la preparación de espuma de poliuretano para sus distintas aplicaciones, en las cuales, el material debe contar con condiciones de excepción, como bactericidas, fungicidas, anti-moho, además de una baja toxicidad, para lo cual en el estado del arte se emplean compuestos y sustancias tales como dimetilhidantoína, compuestos de amonio cuaternario, bisdimetilaminoetiléter, zeolita conteniendo plata, aceites héteros o fenoles, clorofenol e isotiazoles, compuestos para la disociación del formaldehído como dimetilol-hidantoína o sales de cobre o de zinc, compuestos que poseen acción como se ha indicado, bactericida, funguicida, ignífuga y/o anti-moho, etc.
La mayoría de los compuestos previamente señalados citados son altamente tóxicos para el ser humano y difíciles de manipular durante la preparación de la espuma de poliuretano, considerando las grandes cantidades requeridas para ello, siendo necesario casi, en su mayoría, procedimientos y cuidados especiales para la manipulación de dichos elementos.
La presente invención soluciona el problema previamente señalado por medio del uso de "nano partículas de cobre" como agente bactericida y funguicida, el cual no presenta riesgos para el ser humano, simplificando de este modo la preparación de la espuma de poliuretano que contiene las nano partículas de cobre.
En el caso de la presente invención, la preparación de la espuma base, tanto para las esponjas como de otros productos que se mencionan, no reviste grandes diferencias con las modalidades empleadas en el arte previo, dicha espuma es preparada a partir de una mezcla de un poli-alcohol de alto peso molecular al que se le agrega, Diisocianato de Tolueno (DIT) y agua. La mezcla es realizada en presencia de catalizadores amínicos, metálicos y silicona, en cantidades reducidas.
Cierto tipo de espumas, son elaboradas agregando colorantes solubles a la mezcla.
Algunas espumas, requieren características física determinadas, como por ejemplo alta dureza, estas son elaboradas con variaciones del Poliol básico y de los catalizadores, como aminas o siliconas especiales.
El producto final que se obtiene, es una espuma de poliuretano estable, flexible, resiliente, no tóxica, apta para laminarse en espesores delgados, susceptible de ser utilizada en colchones, acolchados, industria del calzado, cojinería tapicería, aislación, protección de golpes y posible de ser cortada para la fabricación de esponjas de un menor tamaño, etc.
La espuma es sometida a un tratamiento con un retardante de llama o ignífugo, como su nombre lo indica, lo que la hace difícil de arder y resiste, sin combustionar ante posibles quemaduras de cigarrillos o fósforos encendidos, etc.
Descripción Detallada de la Invención
A continuación, se detallan los elementos que forman parte de la composición de la espuma, los que además son detallados en la Tabla 1 de la presente Memoria Descriptiva;
I) Poliol: alcohol poliéter de cadena larga reactivo principal, el cual con sus radicales OH se une al TDI(Toluen diisocianato) para formar la espuma.
II) 2,4- y 2,6-Toluen diisocianato TDI (80:20), reactivo, el cual con sus grupos CN se une al poliol para formar la espuma.
III) Agua, que reacciona con el TDI, y como agente soplante, libera gas CO2, el cual forma las burbujas necesarias para formar la estructura celular o celdillas en la espuma.
IV) Silicona: polidimetilsiloxano, surfactante no hidrolizable, disminuye la tensión superficial del poliol, mejorando su capacidad de reacción; aumenta adicionalmente la resistencia de las paredes de las celdas, impidiendo que la espuma colapse.
V) Amina: Trietilendiamina al 33% en glicol de polipropileno, actúa como catalizador de la reacción entre el TDI y el agua.
VI) Amina: bis (dimetilaminoetil)éter, 70% en glicol de dipropileno, actúa como catalizador de la reacción.
VII) Octoato de estaño: Sal de estaño II del ácido 2-etilhexoico actúa como catalizador de la reacción entre el poliol y el TDI, reacción conocida como gelificación de la espuma.
VIII) Colorantes: Tinturas solubles en poliol, tiñen la espuma de diversos colores, sin afectar la composición química.
IX) Aditivos: Bactericidas, partículas de nano cobre, además pueden ser agregados, anti hongos y agentes ignífugos. Tabla 1
Figure imgf000006_0001
Densidad 21 ANC
Procedimiento de Elaboración
Para la preparación de la espuma en planta, existen dos procedimientos, a saber;
Procedimiento continuo, con dosificación automática en máquina mezcladora-pre formadora.
Procedimiento de lotes o batch, empleando reactor y moldes, con dosificación manual.
Considerando que el procedimiento de preparación de espuma es ampliamente conocido en el arte, se describirá solamente uno de los procedimientos de preparación de espuma, el cual produce como resultado un bloque de espuma de un peso aproximado de 270 kilogramos. La descripción del procedimiento de fabricación continuo es la siguiente:
Se dispone de la materia prima o componentes, en estanques o depósitos, que cuentan con sus respectivas bombas y desde ellos, de acuerdo a una dosificación preestablecida, se envían por tuberías dichos compuestos a la máquina mezcladora. La espuma en formación pasa desde la mezcladora, a una batea de acumulación y distribución, pasando luego al túnel de crecimiento y expansión.
Dicho túnel tiene las paredes y piso, recubiertas con papel kraft y una lámina de polietileno, además, el piso del túnel avanza a una velocidad de dosificación pre-establecida recibiendo los compuestos de la mezcla, luego una vez terminada la mezcla de los mismos y formado un bloque de espuma, el cual tiene un peso aproximado de 270 kilogramos, este bloque es transportado en una sola pieza hasta terminar en una cortadora o guillotina.
Al llegar a la cortadora o guillotina, la espuma está lo suficientemente firme para ser guillotinada en los tamaños pre-establecidos requeridos para formar las esponjas.
La espuma ya cortada, es enviada posteriormente, a los patios de "curado", por medio de grúas horquillas acondicionadas especialmente, para ser sometida a un procedimiento de "curado" de 24 horas de duración aproximadamente. Luego de este curado, la espuma está lista para su almacenamiento y comercialización.

Claims

REIVINDICACIONES
1. - Un procedimiento para la elaboración de esponjas en base a espuma de poliuretano, con alta capacidad de absorción y modificada en su nivel de toxicidad, CARACTERIZADO porque para asegurar su capacidad antibacteriana se le han agregado nano partículas de cobre y su preparación comprende los siguientes compuestos:
I) Poliol: alcohol poliéter de cadena larga.;
II) 2,4- y 2,6-Toluen-diisocianato TDI(80:20), como reactivo;
III) Agua, reacciona con el TDI, como agente soplante;
IV) Silicona: polidimetilsiloxano, surfactante no hidrolizable;
V) Amina: Tn'etilendiamina al 33% en glicol de polipropileno, catalizador;
VI) Amina: bis (dimetilaminoetil) éter, 70% en glicol de dipropileno, catalizador;
VII) Octoato de estaño: Sal de estaño II del ácido 2-etilhexoico como catalizador;
VIII) Colorantes: Tinturas solubles en poliol; y
IX) Aditivos: Bactericida, funguicida y bactericida.
2. - El procedimiento para la elaboración de esponjas en base a espuma de poliuretano con nano partículas de cobre de acuerdo con la reivindicación 1 , CARACTERIZADO porque los compuestos son mezclados en una máquina que comprende un túnel, el cual tiene las paredes y piso, recubiertos con papel kraft y una lámina de polietileno, además, el piso del túnel avanza a una velocidad de dosificación pre-establecida recibiendo los compuestos de la mezcla, luego una vez terminada la mezcla de los mismos y formado un bloque de espuma, el cual tiene un peso aproximado de 270 kilogramos, este bloque es transportado en una sola pieza hasta terminar en una cortadora o guillotina
3. - El procedimiento para la elaboración de esponjas en base a espuma de poliuretano con nano partículas de cobre de acuerdo con la reivindicación 1 , CARACTERIZADO porque los compuestos de la mezcla son los siguientes: I) Poliol a razón de 146,51 kg./minuto;
II) El TDI es agregado a razón de 78,66 Kg./min;
III) El agua es agregado a razón de 5,88 Kg./minuto;
IV) La amina I es agregado a razón de 0,588 Kg./min.;
V) La silicona L 603 es agregado a razón de 1 ,235 Kg./min.;
VI) El Octoato I es agregado a razón de 0,382 Kg./Min.;
VII) El pigmento amarillo es agregado a razón de 2,588 Kg./Min.;
VIII) El colorante naranja es agregado a razón de 0,009 Kg./Min. y
IX) El bactericida y/o germicida se agregan a razón de 0,323 Kg./Min; De esta forma se obtiene un bloque de espuma con un peso 270
Kilogramos.
4. - El procedimiento para la elaboración de esponjas en base a espuma de poliuretano con nano partículas de cobre de acuerdo con la reivindicación 1 , CARACTERIZADO porque el bactericida y/o germicida que es agregado son nano partículas de cobre en una proporción de 0,323 Kg. de nano partículas de cobre por minuto de avance del túnel.
5. - El procedimiento para la elaboración de esponjas en base a espuma de poliuretano con nano partículas de cobre de acuerdo con la reivindicación 1 , CARACTERIZADO porque una vez salida del mezclador la mezcla pasa a una batea de acumulación y distribución pasando luego a un túnel de crecimiento y expansión, dicho túnel tiene sus paredes inferior y laterales, recubiertas con papel Kraft y una lámina de polietileno.
6. -EI procedimiento para la elaboración de esponjas en base a espuma de poliuretano con nano partículas de cobre de acuerdo con la reivindicación 1 , CARACTERIZADO porque la espuma en el interior del túnel de expansión se desplaza como un solo bloque de acuerdo con el diseño del túnel, hasta llegar a una guillotina o cortadora.
7. - El procedimiento para la elaboración de esponjas en base a espuma de poliuretano con nano partículas de cobre de acuerdo con la reivindicación 1 , CARACTERIZADO porque la guillotina o cortadora troza el bloque de espuma en tamaños de esponja predeterminados, los que luego son sometidos a un procedimiento de curado por espacio de 24 horas.
8.- El procedimiento para la elaboración de esponjas en base a espuma de poliuretano con nano partículas de cobre de acuerdo con la reivindicación 1 , CARACTERIZADO porque una vez concluido el curado de las esponjas estas están listas para ser envasadas y comercializadas.
PCT/CL2014/000047 2014-01-17 2014-09-16 Procedimiento para elaborar una esponja en base a espuma de poliuretano la cual contiene nano partículas de cobre como aditivo bactericida y funguicida WO2015106363A1 (es)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US15/030,801 US20160311139A1 (en) 2014-01-17 2014-09-16 Method for producing a sponge made of polyurethane foam containing copper nanoparticles as a bactericidal and fungicidal additive

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CL2014000139A CL2014000139A1 (es) 2014-01-17 2014-01-17 Procedimiento para la elaboracion de esponjas en base a espuma de poliuretano y nanoparticulas de cobre, y que ademas comprende poliol, tdi, agua, silicona, trietilendiamina, amina, octoato de estaño, colorantes y aditivos.
CL139-2014 2014-01-17

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2015106363A1 true WO2015106363A1 (es) 2015-07-23

Family

ID=53403926

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/CL2014/000047 WO2015106363A1 (es) 2014-01-17 2014-09-16 Procedimiento para elaborar una esponja en base a espuma de poliuretano la cual contiene nano partículas de cobre como aditivo bactericida y funguicida

Country Status (3)

Country Link
US (1) US20160311139A1 (es)
CL (1) CL2014000139A1 (es)
WO (1) WO2015106363A1 (es)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2017092236A1 (zh) * 2015-12-01 2017-06-08 东华大学 原位聚合法制备基于氧化铜/氧化亚铜的抗菌材料的方法
CN113150367A (zh) * 2021-05-20 2021-07-23 东莞市永迪泡绵有限公司 一种抗菌泡绵及其制备方法

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2561573B (en) * 2017-04-18 2023-02-15 Univ Bath Air filters
TR201903564A2 (tr) 2019-03-08 2019-03-21 Safas Saf Plastik Sanayi Ve Ticaret Anonim Sirketi Stres ve ağri azaltici bi̇r malzeme olarak magneti̇t parti̇külleri̇ i̇çeren sürekli̇ blok esnek poli̇üretan köpük üretmek i̇çi̇n yöntem
WO2021029836A1 (en) 2019-08-09 2021-02-18 Safaş Saf Plasti̇k Sanayi̇ Ve Ti̇caret Anoni̇m Şi̇rketi̇ Boron-modified flexible polyurethane foam for hygiene and a method of production therefor
FR3115660A1 (fr) * 2020-11-03 2022-05-06 Ali KARKI Masque de protection respiratoire en plastique souple auto-décontaminant
CN114163600A (zh) * 2021-12-09 2022-03-11 梦百合家居科技股份有限公司 一种透气抗菌记忆绵及其制备方法
DE102022128461A1 (de) * 2022-10-27 2024-05-02 Carl Freudenberg Kg Polyurethanschaum mit antimikrobieller Wirkung

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4937273A (en) * 1987-12-16 1990-06-26 Bridgestone Corporation Process for producing antibacterial flexible polyurethane foam
EP1486523A1 (en) * 2003-06-03 2004-12-15 Luisi & Clement GmbH Antimicrobial polyurethane flexible foam
WO2011103046A1 (en) * 2010-02-18 2011-08-25 Crest Foam Industries Antimicrobial foam and method of manufacture
US20120322903A1 (en) * 2011-06-16 2012-12-20 Karandikar Bhalchandra M Antimicrobial Polyurethane Foam and Process to Make the Same

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4937273A (en) * 1987-12-16 1990-06-26 Bridgestone Corporation Process for producing antibacterial flexible polyurethane foam
EP1486523A1 (en) * 2003-06-03 2004-12-15 Luisi & Clement GmbH Antimicrobial polyurethane flexible foam
WO2011103046A1 (en) * 2010-02-18 2011-08-25 Crest Foam Industries Antimicrobial foam and method of manufacture
US20120322903A1 (en) * 2011-06-16 2012-12-20 Karandikar Bhalchandra M Antimicrobial Polyurethane Foam and Process to Make the Same

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
J. P . RUPARELIA ET AL.: "Strain specificity in antimicrobial activity of silver and copper nanoparticles", ACTA BIOMATERIALIA, vol. 4, no. 3, 1 May 2008 (2008-05-01), pages 707 - 716, XP022588851 *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2017092236A1 (zh) * 2015-12-01 2017-06-08 东华大学 原位聚合法制备基于氧化铜/氧化亚铜的抗菌材料的方法
CN113150367A (zh) * 2021-05-20 2021-07-23 东莞市永迪泡绵有限公司 一种抗菌泡绵及其制备方法

Also Published As

Publication number Publication date
US20160311139A1 (en) 2016-10-27
CL2014000139A1 (es) 2014-11-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2015106363A1 (es) Procedimiento para elaborar una esponja en base a espuma de poliuretano la cual contiene nano partículas de cobre como aditivo bactericida y funguicida
CN106957408A (zh) 一种聚氨酯海绵及其加工方法
CN104350079B (zh) 低密度泡沫和基于泡沫的制品
ES2366628T3 (es) Procedimiento para preparar una espuma de poliuretano flexible
BG63344B1 (bg) Метод и състав за получаване на еластични пенопласти и изделия от тях
JPH01161053A (ja) 抗菌性軟質ポリウレタンフォームの製造方法
CN102775765B (zh) 一种具有离子交换功能的亲水性聚氨酯软质泡沫材料及其应用
JPH03505750A (ja) 新規合成発泡体
AR062921A1 (es) Espumas viscoelasticas que tienen flujo de aire alto
JP6651523B2 (ja) 水性ポリマー分散物を有する粘弾性ポリウレタンフォーム
CN110563911A (zh) 一种抗菌海绵及其制备方法
CN103865030B (zh) 一种负离子记忆绵材料及其用途
CN104292527A (zh) 一种无n-亚硝基胺环保型胶乳海绵制品的制备方法
US20170247521A1 (en) Hydrophilic open cell foams with particulate fillers
KR101519614B1 (ko) 온도둔감형 폴리우레탄 메모리폼 형성용 조성물
BR112017005021B1 (pt) Espuma de poliuretano de baixas emissões produzida com catalisadores de amina reativos a isocianato
CN103524706A (zh) Papi型聚氨酯慢回弹海绵及其制备方法
CN101906200B (zh) 低挥发自催化组合聚醚多元醇
CN110050031A (zh) 液态树脂组合物
GB0402350D0 (en) Medicated polyurethane foams
US20140197562A1 (en) Composite material for making articles out of polyurethane doped with polymeric gel and the procedure for making it
ES2728963T3 (es) Mezcla retardante de llama para espumas de poliuretano
ES2628884T3 (es) Composiciones que contienen compuestos de amina cíclica, y espumas de poliuretano elaboradas con ellos
JP2013515837A5 (es)
KR100847882B1 (ko) 냄새 저감 및 항균성이 부가된 연질 폴리우레탄 폼 조성물및 폼의 제조방법

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 14879249

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 000067-2016

Country of ref document: PE

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 15030801

Country of ref document: US

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: MX/A/2016/009208

Country of ref document: MX

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 14879249

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1