WO2019060969A1 - Formulação antimicrobiana aplicada a dedos depenadores/depiladores de borracha - Google Patents

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Definitions

  • the present invention relates to the food industry, specifically to poultry depilation and swine depilation, and relates to the antimicrobial formulation for the manufacture of rubber compounds for the production of injection molding processes, transfer or compression by vulcanization / curing at high temperatures that will be used in poultry trimming equipment or pig depilators.
  • Pre-bulked rubber compositions and vulcanized rubber articles with existing antimicroblane properties utilize non-sulfur-based curing agents such as bisphenoi and silver-tone biocidal chromate peroxide.
  • compositions of antimicrobial pre-vulcanised rubber and antimicrobial vulcanised rubber articles refers to non-sketched rubber articles which exhibit long-lasting, solid or blown effective antimicrobial characteristics ( foams or sponges, or combinations of both in the form of multilayers). It uses the presence of agents and curing systems which are not sulfur bases, such as bisphenols and peroxides, which allow vulcanization and do not bind irreversibly to beach ions, thus resulting in a performance long-lasting antimicrobial agents.
  • non-silicone pre-filled, non-silicone rubber formulations produced from at least a majority of the weight of silicone rubber which includes components and is based on silver to provide characteristics long-lasting antimicrobial agents of the cured rubber articles. It differs from the present patent by using sulfur-based curing agents and systems with bladders which, in addition to silver, may contain zinc or be free from silver containing only zinc and silica in their composition. These articles are in the solid state vulcanized.
  • A-0214836-6 "Colored antimicrobial vulcanised rubber articles” refers to silicone-free vulcanized rubber articles produced from at least a major part by weight of a modified ethylene propyne-diene rubber (terpolymer ) (such as but not limited to EPDM and / or NSR), which includes silver based compounds to provide highly desirable long-term antimicrobial characteristics within cured rubber articles, wherein at least a portion thereof exhibits a color different from silver.
  • terpolymer such as but not limited to EPDM and / or NSR
  • this invention encompasses the presence of different non-sulfur based curing systems and curing agents, such as, for example, peroxides.
  • A-0208344-2 "Antimicrobial Rubber Compositions” refers to the provision of certain non-silicone formulations. pre-vulcanized and / or vulcanized raw rubber which include silver based compounds to provide long-term antimicrobial characteristics.
  • This invention encompasses the presence of different sulfur-based curing systems and curing agents, such as peroxides and inorganic and organic oxides, as some examples, which allow vulcanization.
  • cure compositions within said formulation do not include a considerable amount of sulfur compounds to which they act as coagents, wherein the curing agent in the greatest amount and responsible for the cure itself is an organic peroxide. Also this country refers only to EPDM,, NBR and Natural rubbers or any mixtures thereof.
  • the present formulation for use in food processing plants of animal origin differs from other patents and products because it exhibits excellent flexibility, dynamic properties, abrasion resistance and tear resistance, all coupled with the effective antibacterial protection, resulting in a rubber compound which acts as a clearly inhibiting agent of bacterial fixation destroying or limiting microbial growth on the surfaces of the fingers produced with this formulation.
  • the present invention relates to rubber articles formulated with biocides based on silver, beach and zinc or only zinc to promote the animicrobial characteristics in the cured rubber articles when using systems of sulfur-based curing.
  • the result is a clear decrease in bacterial fixation on the surface of the rubber product.
  • Rubber articles with the anti-bacterial formulation. which originate from the present invention have high efficacy and durability as they do not undergo decomposition at high temperatures nor are they environmentally friendly.
  • the technical effect obtained with the use of biodes in the rubber formulation of the fingers is to obtain a material clearly resistant to the proliferation of bacteria, such as Pseudamoms serua ⁇ nosa, Lisier ⁇ a monocytogenes, Staphylococcus aureus and Escherichia coli. in particular Salmoneila, increasing the safety of poultry and pig slaughterhouses
  • Rubber fingers with antimicrobial have the advantage over those used to prevent the proliferation of bacteria in the factory environment and may reduce the use of chemicals in sanitation of food plants. They contribute to the reduction of production costs, yet they substantially increase the degree of security for obtaining new products.
  • the present anti-microbial formulation applied to plucking / epilating fingers of rubber can be made with natural rubber (RH), synthetic polysoprene (IR), polybutadiene rubber (BR), nitrile rubber (NBR), styrene-butadiene copolymer (SBR and SSBR) and any mixtures thereof, until a range of parts per 100 rubber (phr) is reached, as shown in Table 1 below:
  • the formulation is composed of 30-100 of natural rubber or synthetic polHsoprene (IR); 0-70 polybutadiene rubber (BR); 0-70 nitrile rubber (MBR); 0-70 styrene-butadiene rubber (SBR or .SSSR); containing .0,1-50 plasticizers of the mineral oil type and esters, 0.1-30 phthalates; containing 0.1-80 carbon black reinforcing fillers or 0.1-80 precipitated silica, in addition to other semi-reinforcing fillers of the kaolin type, aluminum silicate; 0.5-20 of zinc oxide, 0.5-5 of stearic acid, 0.1-10 of glycylglycol (PEG); process auxiliaries 0,1 S of paraffin and / or fatty acid combination; as antidegradants 0.1-3 of 5PPD or ⁇ D (paraphenylene diamines), 0.1-3 of BHT, 0.1-5 polyethylene wax: for vulcanization as the main
  • the rubber compound can be made / blended with the present formulation in a closed mixer and / or cylinder type open mixer.
  • One or both of the equipment may be used sequentially when the mixing is performed in two or more steps: Step A - the rubbers are first adducted; Step 8 - antidegradants and builders are mixed; Step C - the fillers, process aids and plasticizers are mixed; Step D - in this last step the curing system and biocides are added.
  • the elaborated compounds can be processed into specific pre-prepared forms suitable for the manufacture of the products, this can be accomplished by the processes of calendering, extrusion, strip-forming or other specific conformations suitable to facilitate the molding and vulcanization of the products.
  • the molding may be carried out by the injection, transfer or compression processes, with curing temperature between 140 ° C and 200 ° C.
  • This formulation may be used for other rubber articles other than those described herein, but not limited to, rubber articles for cow milking machines, rice peelers, dairy machines, rubber mats and seals, as well as various other products which may come into contact with food.

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Abstract

A presente patente de invenção de invenção aplica-se à área da indústria de alimentos, especificamente à área de depenação mecânica das aves de depilação de suinos e refere-se a formulação antimicrobiana para elaboração de compostos de borracha para a produção de artefatos pelos processos de moldagem por injeção, transferência ou compressão por vulcanização/cura em altas temperaturas que serão utilizados em equipamentos depenadores de aves ou depiladores de suinos.

Description

FORMULAÇÃO ANTIMICROBIANA APLICADA A DEDOS DEPENADORES/DEPILADORES DE BORRACHA
[01] A presente patente de invenção ap-iíca-se á área cia indústria de alimentos, especificamente à área de depenação mecânica das aves e de depilação de suínos e refere-se a formulação antimicrobiana para elaboração de compostos de borracha para a produção de aríefatos pelos processos de moldagem por injeção, transferência ou compressão por vulcanização/cura em altas temperaturas que serão utilizados em equipamentos depenadores de aves ou depiladores de suínos.
[02] Aiualrneníe os dedos de borracha são uíiNzados em plantas de abatedouros de aves em máquinas depenadoras de aves em gerai; nos abatedouros de suínos em máquinas deplladoras de suínos. As peças existentes até então no mercado, quando em uso nas máquinas depsnadoras de aves ou depiladores de suínos, sofrem desgaste e quebram durante o processamento, apresentando baixa durabilidade. Por acumularem detritos indesejados e até nocivos à saúde dos consumidores finais, e até mesmo por não possuírem nenhuma proteção aniibacteriana, propiciam a fixação e proliferação de bactérias, principalmente a salmonela, prejudicando a segurança alimentar.
[03] As composições de borracha pré-vuícanizadas e artigos de borracha vulcanizados com propriedades antimicroblanas existentes utilizam agentes de cura à base de não enxofre, tais corno bisfenoi e peróxido coro biocida à base de tons de prata .
[04] A PI 0409713-0 - "Composições de borracha pré-vulcanizada antimicrobiana e artigos de borracha vulcanizada antimicrobiana" - refere-se a artigos de borracha nâo~slcone que exibem características aniimicrobianas eficazes de longa duração, no estado sólido ou soprado (espumas ou esponjas, ou combinações de ambos em forma de multícamadas).. Utiliza a presença de agentes e sistemas de cura que não são basoades em enxofre, tois como bisfenóis e peróxidos, que permitem vulcanização e não se ligam irreversivelmente a íons de praia, dessa forma resultando em unia performance antimicrobiana de longa duração tios artigos de borracha. Provê um método antimicrobiano e, ainda, a certas formulações de borracha bruta, pré- vuícanízadas, não-sílicone, produzidas a partir de pelo menos uma maioria, em peso, de borracha nãe-sÍlicone que inclui componentes è base de prata para proporcionar características antimicrobianas de longa duração dsníro dos artigos de borracha curados. Difere-se da presente patente por utilizar agentes e sistemas de cura baseados em enxofre com blocldas que, além da prata, podem conter zinco ou serem isentos de prata contendo apenas zinco e sílica em sua composição. Estes artigos estão no estado sólido vulcanizados.
[05] Á Pi 0214836-6 "Artigos de borracha vulcanizada antimicrobiana colorida" - refere~se a artigos de borracha vulcanizada sem silicone produzidos a partir de peio menos uma maior parte em peso de uma borracha de etiieno- propiteno-dieno modificada (terpolímero) (tal como, mas sem limitação, EPDM e/ou NSR), que inclui compostos a base de prata para proporcionar características antimicrobianas de longo prazo altamente desejáveis, dentro de artigos de borracha curados, em que pelo menos uma porção destes exibe uma cor diferente de prata. Além disso, esta invenção abrange a presença de diferentes sistemas e agentes de cura que não sejam à base de enxofre, tais como, por exemplo, peróxidos. Difere-se da presente patente por utilizar agentes e sistemas de cura baseados em enxofre com biocidas que, além da praia, podem conter zinco ou serem isentos de praia contendo apenas zinco e sílica em sua composição, além. -do que os artigos além de coloridos podem apresentar coloração preta. Estes artigos estão no estado sólido vulcanizados.
[06] A PI 0208344-2 "Composições antimicrobianas de Borracha" refere-se ao fornecimento de certas formulações sem serem de silicone tis. borracha bruta pré-vulcanizada e/ou vulcanizada que incluem compostos ã base de prata para fornecer características antimicrobianas a longo termo. Esta invenção abrange a presença de diferentes sistemas de cura à base de enxofre e de agentes de cura, íais como peróxidos e óxidos inorgânicos e orgânicos, como alguns exemplos, que permitem a vulcanização. Mo entanto, os agentes de cura dentro da dita formulação não incluem uma quantidade consideráveí de compostos à base de enxofre, ao quais atuam como coagentes, onde o agente de cura em maior quantidade e responsávei pela cura propriamente dita é um peróxido orgânico. Também esta paíeníe refere-se apenas as borrachas EPDM, , NBR e Natural ou quaisquer misturas das mesmas. Difere-se da presente patente a qual utiliza agentes e sistemas de cura baseados exclusivamente em enxofre com biocidas que, além da praia, podem conter zinco ou serem isentos de prata contendo apenas zinco e sílica em sua composição. Também outras borrachas são referidas nesta invenção, entre elas: IR, SBR, SSSR e BR. Estes artigos estão no estado sólido vulcanizados.
[07] A presente formulação para uso em plantas processadoras de alimentos de origem animal difere-se das outras patentes e produtos por apresentar excelente flexibilidade, propriedades dinâmicas, resistência à abrasão e resistência ao rasgo, tudo isto aliado à efeííva proteção antibacteriana, resultando em um composto de borracha que atua corno agente claramente inibidor da fixação bacteriana destruindo ou limitando o crescimento microbiano nas superfícies dos dedos produzidos com esta formulação.
[08] A formulação antsmicrobiana aplicada a dedos depenadores/depíladores de borracha descrita na presente patente apresenta as seguintes vantagens:
[09] - melhora de forma considerável o desempenho da depenação das aves ou depilação dos suínos, pois as peças;
[010] - deslizam mais suavemente sobre as carcaças, evitando macerações e/ou danos indesejados, até então não inteiramente evitados;
[011] - alcançam desempenho dinâmico e maior durabilidade, o que se traduz em maior vida útil dos dedos.
[012] Especialmente no que concerne às propriedades bactericidas, a presente invenção refere-se a artigos de borracha formulados com biocidas à base de prata, praia e zinco ou apenas zinco para promover as características aníimicrobianas nos artigos de borracha curados quando utilizam-se sistemas de cura a base de enxofre. O resultado é uma clara diminuição da fixação bacteriana na superfície do produto de borracha. Estas propriedades bacíericsdas são obtidas com a utilização de biocidas que destroem ou iimitam o crescimento microbiano nas superfícies dos dedos de borracha, sem alterar o desempenho das peças que tevarn em sua forrnuteção a composição química descrita na Tabela 1,
[013] Os artigos de borracha com a formulação aníirmcrobiana. que se originam da presente invenção apresentam alta eficácia e durabilidade, pois não sofrem decomposição a altas temperaturas, nem são uxsvíados para o meio ambiente.
[014] O efeito técnico, obtido com a utilização de bioddas na formulação de borracha dos dedos é a obtenção de um material claramente resistente à proliferação de bactérias, como Pseudamoms seruaínosa, Lisiería monocytogenes, Staphylococcus aureus e Escherichia coli. em especial a Salmoneila, aumeníando a segurança aiimeníar dos abatedouros tanto de aves como de suínos
[015] Os dedos de borracha com antimicrobíano apresentam a vantagem em relação aos aíuaimente utilizados por prevenir a proliferação de bactérias no ambiente fabril, podendo reduzir o uso de produtos químicos no saneamento de plantas alimentares. Contribuem para a diminuição de custos de produção, ainda elevam substancialmente o grau de segurança para obtenção de novos produtos.
[016] A presente formulação antimícrobiana aplicada a dedos depenadores/depiladores de borraclia poderá ser elaborada com borracha natural (HR), polisopreno sintético (IR), borracha de pollbuíadfeno (BR)., borracha niírííica (NBR), copolimero de estireno-butadíeno (SBR e SSBR) puras e quaisquer misturas das mesmas, até completar um intervalo de partes por 100 de borracha (phr), conforme Tabela 1 abaixo:
Figure imgf000005_0001
Figure imgf000006_0001
[017] De acordo com a tabela acima, a formulação é composta de 30-100 de borracha natural ou polHsopreno sintético (IR); 0-70 de borracha poiibutadieno (BR); 0-70 de borracha nitrilica (MBR); 0-70 tie borracha estireno-butadieno (SBR ou .SSSR); contendo .0,1-50 de plastificantes do tipo óleo mineral e ésteres, 0,1-30 de ftaíatos; contendo 0,1-80 de cargas de reforço de negro de fumo ou 0,1-80 de silica precipitada, além de outras cargas semi-reforçantes do tipo caulim, silicato de alumínio; como sistema de aíivação 0,5-20 de óxido de zinco, 0,5-5 de ácido esteárico, 0,1-10 de posíetiienoglicol (PEG); auxiliares de processo 0,1 -S de combinação de parafinas e/ou ácidos graxas; como antidegradantes 0,1-3 de 5PPD ou ΙΡΡD (parafenilenos diaminas), 0,1-3 de BHT, 0,1-5 de cera de polietileno: para a vulcanização, como principal agente de cura 0,5-8 de enxofre, contendo adicionalmente doadores de enxofre como TMT0 e -DTDM, entre outros; como sistema de aceleração, 0,1-3 de suffenamidas (N08S, CBS, TBBS, entre outras), 0,1-3 de tíurãs (TMTM, TMTD, TBzTD, entre outros), 0,1-3 de DTDM (4,4' dítiodlmoríoiina), 0,1-3 de difioarbamatos (ZDEC ou ZDC, ZMDC, ZBDC, ZBEC, entre outros), 0,1-3 de tiazóis (MBT, MBTS, entre outros); contendo agentes bactericidas como 0,5-20 de quitosana,. 0,01.-6 de bioclda è base de prata, prata e zinco ou apenas zinco.
[018] O composto de borracha pode ser elaborado/misturado com a presente formulação em misturador fechado e/ou misturador aberto tipo cilindro. Pode-se utilizar apenas um dos equipamentos ou os dois equipamentos sequencialmente, quando a mistura é realizada em duas ou mais etapas: Etapa A - primeiramente adlcionam-se as borrachas; Etapa 8 - misturam-se os antidegradantes e atívadores; Etapa C - misíuram~se as cargas, auxiliares de processo e plastificantes; Etapa D - nesta última etapa são adicionados o sistema de cura e biocidas.
[019] Após a etapa de mistura, os compostos elaborados podem ser processados em formas especificas de pré-eíaborados adequados para fabricação dos produtos, isso pode ser realizado através dos processos de calandragem, extrusáo, torma de tira ou outras conformações específicas adequadas para facilitar a moldagem e vulcanização dos produtos.
[020] A moldagem poderá ser realizada pelos processos de injeção, transferência ou compressão, com temperatura de cura entre 140°C a 200°C.
[021] Abaixo os resultado encontrados para uma das formulações:
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Figure imgf000008_0001
Figure imgf000008_0002
[022] Os resultados apontam que as amostras com biocida à base de zinco e com biocida à base de praia e zinco apresentaram atividade antimicrobiana frente aos micro-organismos testados, conforme demonstrado no quadro.
[023] Â presente formulação poderá ser utilizada para outros artigos de borracha aíém daqueles até aqui descritos, porém não limitados a artigos de borracha para ordenhadeiras de vacas, descascadores de arroz, máquinas coiheiíadeíras, esteiras e vedações de borracha, além de diversos outros produtos de borracha que possam entrar em contai» com alimentos.

Claims

REIVINDICAÇÕES
1 - "FORMULAÇÃO ANHMiCROBlAttA APLICADA A DEDOS DEPENADORES/DEPILADORES DE BORRACHA" caracterizada por formulação elaborada com borracha natural (NR), políssopreno sintético (IR), borracha de polibutadieno (BR), borracha nitriítca (NBR), copolímero de estireno-butadieno (SBR e SS8R) puras e quaisquer misturas das mesmas, até completar um intervalo de partes por 100 de borracha (phr); sendo 30-100 de borracha natural ou pofíisopreno sintético (IR); 0-70 de borracha polibutadieno (BR); 0-70 de borracha nitrilica (N8R); 0-70 de borracha esíireno-buíadieno (SBR ou SS8R); contendo 0,1-50 de plastificantes cio tipo óleo mineral e ésteres, 0,1-30 de ftaíatos; contendo 0,1-30 de cargas de reforço de negro de fumo ou 0,1-80 de «Olea precipitada, além de outras carges semi -reforçantes do tipo caulim, silicato de alumínio; como sistema de ativação 0,5-20 de óxido de zinco, 0,5-5 de ácido esteárico, 0,1-10 de polletilenagllcol (PEG); auxiliares de processo 0,1-8 de combinação de parafinas e/ou ácidos graxos; corno antídegradantes 0,1-3 de 6PPD ou IPPD (parafenilenos dlsrnínas), 0,1-3 de BHT, 0,1-5 de cera de polietileno; para a vulcanização, como principal agente de cura 0,5-8 de enxofre, contendo adicionalmente: doadores de enxofre como TMTD e DTDM,. entre outros; como sistema de sceferacêo,. 0,1-3 de. suffenamidas (NOBS, CBS, TBBS, entre outras), 0,1-3 de tlurãs ÍTMTM, TMTD, TSzTD, entre outros), 0,1-3 de DTDU (4,4' ditiodimorfolina) 0,1-3 de ditoabamatos (2D£C ou ZDCr Z¾IDC, 280C, Z8EC, entre outros), 0,1-3 de tiazôis (MBT, MBXS, entre outros); contendo agentes bactencfdss como.0,5-20 de quitosana, 0,01-6 de blocída à base de prata, prata e zinco ou apense zinco.
2. "FORMULAÇÃO ANTIMICROBIANA APLICADA A DEDOS DEPENADORES/DEPILADORES DE BORRACHA" de acordo com a reivindicação 1 caracterizada por ser obtica atraves de manipulação em 4 (quatro) etapas, sendo a primeira a adição de borrachas, a segunda a mistura de antidegradantes e ativadares, a terceira a mistura de cargas, auxiliares de processo e plastificantes e a quarta a adição do sistema de cura e biocidas.
3. "FORMULAÇÃO ANTIMICROBIANA APLICADA A DEDOS DEPEMADORES/DEfHLADORES DE BORRACHA" de acordo com as reivindicações 1e 2, caracterizada por após a etapa de mistura, os compostos elaborados serem processados em formas específicas de pré-elaborados adequados, através dos processos de calandragero, extrusão, forma de tira ou outras conformações específicas, adequadas para a moldagem e vulcanização; a moldagem poderá ser realizada pelos processos de ínjeção, transferência ou compressão, com temperatura de cura entre 140 a 200°C.
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