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Patent Searching and Data


Title:
PROCESS FOR PRODUCING A BIODEGRADABLE COMPOUND MADE FROM NATURAL RUBBER CONTAINING WASTE PLANT FIBRES AND PRODUCT OBTAINED
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2020/248026
Kind Code:
A1
Abstract:
The process for producing a biodegradable compound made from natural rubber containing waste plant fibres and the product obtained, which are the subject matter of the present invention, comprise a process that results in a biodegradable compound made from natural rubber containing waste plant fibres from processing extractive products replacing mineral fillers and logging waste with waste plant fillers from processing extractive products from the Amazon forest, such as açaí, cupuaçu, cocoa, chestnuts, murumuru, pracaxi, andiroba, buriti, inter alia, whether in the form of micronized plant fibres or of the cake remaining from crushing and pressing the seeds to remove plant oils used in the cosmetic industry. The present invention results in a biodegradable compound intended for the production of shoe soles, insoles and sandals, among other products.

Inventors:
DAMASCENO MARIA ZÉLIA MACHADO (BR)
Application Number:
PCT/BR2019/050220
Publication Date:
December 17, 2020
Filing Date:
June 12, 2019
Export Citation:
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Assignee:
DAMASCENO MARIA ZELIA MACHADO (BR)
International Classes:
C08J3/26; A43B13/04; B65D85/00; C08J5/04; C08K7/02; C08L7/02; C08L97/02
Foreign References:
US4559243A1985-12-17
US20140275351A12014-09-18
US20150267015A12015-09-24
CN108997662A2018-12-14
BRPI0405902A2006-08-22
BR102013009757A22015-01-06
Other References:
SAMONEK, FRANCISCO: "A borracha vegetal extrativa na Amazonia: um estudo de caso dos novos encauchados de vegetais no Estado do Acre", DISSERTAÇÃO DE MESTRADO, 2006, XP055771832
Attorney, Agent or Firm:
SKO OYARZÁBALL MARCAS E PATENTES SOCIEDADE SIMPLES LTDA (BR)
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Claims:
REIVINDICAÇÕES

1. PROCESSO DE PRODUÇÃO DE COMPOSTO

BIODEGRADÁVEL DE BORRACHA NATURAL COM FIBRAS

VEGETAIS RESIDUAIS caracterlzado por compreender um processo de produção de borracha biodegradável dotado pelas seguintes etapas:

a) o látex colhido não recebe nenhuma aplicação de estimulantes no painel, de modo que sem estimulantes a seringueira produz de forma natural e tem uma vida útil mais prolongada;

b) o seringueiro colhe diariamente a borracha que se formou na cuia, evitando a contaminação do produto extraído;

c) o látex colhido, na forma de um coágulo de borracha, é lavado em água corrente e mantido de molho em uma solução de água clorada;

d) a borracha produzida não tem cheiro e elimina o ataque de microorganismos, resultando em uma umidade inferior a 10%; e) a borracha por vir limpa do seringai e com pouca umidade, não precisa ser processada em uma usina, sendo direcionada direto para indústria;

f) os 10% de umidade são eliminados peia fricção no misturador interno (bunbury), mesma máquina que fará a mistura do composto;

g) o composto é formado por borracha natural, cargas vegetais e aditivos, em misturas, na máquina misturadora, nas seguintes proporções: para 100 partes de borracha natural, são utilizados de 5 a 10 partes de óleo vegetal, de 7 a 12 partes de óxido de zinco, de 1 a 3 partes de estearina vegetal, de 0,8 a 3 partes de breu, de 0,5 a 1 partes de cera de carnaúba, de 20 a 40 partes de fibra micronizada de resíduo do açaí, de 5 a 20 partes de fibra micronizada de torta resultante da prensagem de sementes para a produção de óleos vegetais, de 0,5 a 1 partes de expansor, de 1 a 3 partes de zmti -sal de zinco, 2 a 6 partes de tmq - trimetril-quinolina, de 6 a 15 partes de peróxido orgânico de dicumila;

h) o processo é produzido por borracha seca, produzida sem água, desidratada pela fricção, sendo amaciada com um óleo vegetal;

i) o composto é amaciado por óleo vegetal (castanha, buriti, muru-muru, pracaxi ou andiroba) e cera de carnaúba, estearina vegetal e breu, para permitir a sua homogeinização com fibras micronizadas do caroço do açaí, das tortas residuais do processamento de óleos (muru-muru, açaí, castanha, andiroba e pracaxi);

j) os agentes vulcanizantes, neste caso o peróxido orgânico de dicumila, na proporção de 6 a 15 partes para 100 partes de borracha, são misturados no misturador interno;

k) na formulação do composto para a produção de palmilhas para sandálias e tênis, é acrescentado o expansor, na proporção de ½ a 1 parte para 100 partes de borracha, tornando o produto mais macio e flexível, e gerando mais conforto em uso;

L) o peróxido orgânico de dicumiía não é tóxico, não oferecendo nenhum risco aos consumidores, nem ao ambiente, pois as rebarbas geradas no processo produtivo podem ser reincorporadas novamente no processo produtivo;

m) após isto, em moinho aberto, a massa homogénea é laminada para que o composto, na sequencia, possa ser transformado, em moldes fechados, e em prensas hidráulicas, em solados de calçados, palmilhas e sandálias.

2. PRODUTO OBTIDO, caracterizado por o composto biodegradável, ser vulcanizado por um peróxido orgânico, que não agride o ambiente, não gera resíduos e está plenamente compatível com as normas técnicas e exigências, sendo dotado pela seguinte formulação: para 100 partes de borracha natural, são utilizados de 5 a 10 partes de óleo vegetal, de 7 a 12 partes de óxido de zinco, de 1 a 3 partes de estearina vegetal, de 0,8 a 3 partes de breu, de 0,5 a 1 partes de cera de carnaúba, de 20 a 40 partes de fibra micronizada de resíduo do açaí, de 5 a 20 partes de fibra micronizada de torta resultante da prensagem de sementes para a produção de óleos vegetais, de 0,5 a 1 partes de expansor, de 1 a 3 partes de zmti -sal de zinco, 2 a 6 partes de tmq - trimetril-quinolina, de 6 a 15 partes de peróxido orgânico de dicumila

3. PRODUTO OBTIDO, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado por resultar em uma borracha vegetal limpa, com menos de 10% de umidade, sem cheiro e que elimina o ataque de microorganismos que iriam degradá-la.

4. PRODUTO OBTIDO, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado por o composto biodegradável de borracha natural ser dotado com fibras vegetais residuais do processamento de produtos extrativos, tais como açaí, cacau, castanha, muru-muru, buriti, pracaxi, andiroba, cupuaçu, processada com o uso de aditivos naturais de origem não petróleo, a ser vulcanizado com peróxido orgânico, é produzido para produção de solados de calçados, palmilhas e sandálias, entre outros produtos.

5. PRODUTO OBTIDO, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado por o composto possibilitar a produção de embalagens diversas, mantas acústicas para a construção civil, placas de borracha para absorção de impacto, botas de borracha, tatame, entre outros.

Description:
PROCESSO DE PRODUÇÃO DE COMPOSTO BIODEGRADÁVEL DE BORRACHA NATURAL COM FIBRAS VEGETAIS RESIDUAIS E

PRODUTO OBTIDO

CAMPO DA INVENÇÃO

[01] A presente invenção descreve um processo de produção de composto biodegradável de borracha natural com fibras vegetais residuais e produto obtido. Mais especificamente compreende um composto biodegradável de borracha natural com fibras vegetais residuais do processamento de produtos extrativos, tais como açaí, cacau, castanha, muru-muru, buriti, pracaxi, andiroba, cupuaçu, processada com o uso de aditivos naturais de origem não petróleo, a ser vulcanizado com peróxido orgânico, em substituição ao sistema convencionai via enxofre. Resultando em um composto biodegradável destinado para produção de solados de calçados, palmilhas e sandálias, entre outros produtos.

ANTECEDENTES DA INVENÇÃO

[02] Atualmente, existem vários compostos de borracha natural com o uso de cargas minerais (caulim, sílica, argila, negro de fumo) ou até vegetais (farinha de madeira, pó-de-serra, celulose), mas todos utilizam aditivos derivados de petróleo para o seu processamento (óleo parafínico, parafina, resinas sintéticas, estearina).

[03] O processo de produção destes compostos se inicia no seringai ao ser efetuado a sangria (corte, coagulação, coleta e higienização) para a produção da borracha natural, sendo que a borracha produzida é o Cernambi Virgem a Granel - CV.

[04] O seringueiro percorre as estradas de seringa diariamente, indo de árvore em árvore no meio da floresta, onde risca o tronco da seringueira e abaixo do risco fixa uma bica, por onde o látex ao escorrer, é conduzido a uma cuia, fixada na parte inferior. Ao fazer o corte o látex fica gotejando por um período aproximado de 2 horas e de forma natural, ele para de gotejar criando uma pequena película de borracha no corte. Ao fazer o corte, o seringueiro esguicha uma pequena quantidade de ácido pirolenhoso, dentro da cuia, para que o látex ao cair, aos poucos vá coagulando, até formar um pequeno coágulo de borracha, de 5 a 10 gramas.

[05] Com o uso dos estimulantes, a árvore produz mais, por ficar mais tempo gotejando, porém reduz a vida útil da árvore chegando a ficar improdutiva após 20 anos.

[06] Na forma convencional de produzir o Cernambi Virgem a Granel, os seringueiros fazem a sangria por até 15 dias seguidos de corte, deixando que o látex vá se acumulando nas cuias. Porém, neste processo acaba caindo ciscos, insetos, folhas e o coágulo apodrece pelo ataque de microorganismos. Além da sujidade e da putrefação com cheiro nauseabundo, esta borracha apresenta 53% de umidade.

[07] Com isso, o Cernambi Virgem a Granel convencional (53% umidade e muita sujeira) precisa ser processado em uma usina de beneficiamento de borracha, com máquinas caras e potentes para esmagá-la e triturá-la, onde para cada kg de borracha processado são gastos em torno de 10 litros de água, que se transformam em dejetos, altamente poluídos e precisam ser armazenados em tanques impermeáveis para não atingirem o lençol freático e serem tratados antes de retornarem aos mananciais. Esta borracha lavada precisa ainda ser secada em estufas que consomem lenha, gás ou outra forma de geração de calor.

[08] A borracha seca no processo de uma usina de beneficiamento convencional é amaciada com óleo parafínico, estearina, parafina para permitir a homogeinízação com cargas minerais (sílica, caulim, argila, negro de fumo, entre outras), altamente poluente e não biodegradável.

[09] Em pesquisa no estado da técnica verificamos diversos documentos que mencionam processo de produção de borracha natural, onde podemos destacar o seguinte documento:

[010] O documento BRPI03G4423-8, do mesmo inventor, descreve um processo de obtenção de látex vegetal pré-vulcanizado e produto obtido que compreende as etapas de extrair o látex de espécies nativas de Hevea brasiliensis; misturar ao látex, ainda no campo, uma solução de amônia a 25%, na proporção de 2% da solução sobre o volume de látex para preservar o látex em estado líquido; separar por coagem o látex das partículas sólidas; misturar ao látex vegetai preservado um composto aquoso que inclui um estabilizante, um ativador, um acelerador, enxofre, um antioxidante, resinas e óleos vegetais; homogeneizar a mistura entre 2 a 6 minutos. O produto resultante desse processo é um látex vegetal pré-vulcanizado que se apresenta na forma líquida e estável, fluído, não coacervado e que, por secagem, produz uma borracha já vulcanizada.

[011] Este documento citado descreve um processo de obtenção do látex vegetal que utiliza o processo convencional de vulcanização de forma que utiliza o enxofre, oxido de zinco e aceleradores que são aditivos poluentes e que acabam sendo agressivos ao meio ambiente, não atendendo as exigências das normas técnicas atualmente aplicadas no mercado.

[012] Portanto, o presente inventor, buscando resolver os inconvenientes do estado da técnica melhorou o processo de produção e obtenção da borracha natural vegetal de forma possibilitar a formação de um composto biodegradável com fibras vegetais residuais do processamento de produtos extrativos dotado por aditivos naturais de origem não petróleo. Assim, diferentemente do processo convencionai, não há aplicação de estimulantes no painel de forma que sem o uso de estimulantes a seringueira produz de forma natural e tem uma vida produtiva mais longa.

[013] Desta forma, é objeto da presente invenção, um processo de produção de um composto biodegradável de borracha natural com fibras vegetais residuais do processamento de produtos extrativos que substitui as cargas minerais e os resíduos madeireiros, por cargas vegetais residuais originárias do processamento de produtos extrativos da floresta amazônica, como o açaí, o cupuaçu, o cacau, a castanha, o muru-muru, o pracaxi, a andiroba, o buriti, entre outros, seja na forma de fibras vegetais micronizadas ou de torta do esmagamento e prensagem das sementes para a retirada de óleos vegetais utilizados na indústria de cosméticos. Resultando em um composto biodegradável destinado à produção de solados de calçados, palmilhas e sandálias, entre outros produtos.

SUMÁRIO DA INVENÇÃO

[014] É característica da presente invenção um processo de produção de composto biodegradável de borracha natural com fibras vegetais residuais e produto obtido que provê um processo que resulta em uma borracha vegetal limpa, com menos de 10% de umidade, sem cheiro e que elimina o ataque de microorganismos que iriam degradá-la.

[015] É característica da presente invenção um processo de produção de composto biodegradável de borracha natural com fibras vegetais residuais e produto obtido que provê um processo que gera um produto biodegradável com qualidade superior às demais borrachas produzidas no Brasil.

[016] É característica da presente invenção um processo de produção de composto biodegradável de borracha natural com fibras vegetais residuais e produto obtido que provê um processo que gera um composto formado por borracha natural, cargas vegetais e aditivos, em misturas, na máquina misturadora.

[017] É característica da presente invenção um processo de produção de composto biodegradável de borracha natural com fibras vegetais residuais e produto obtido que provê um produto resultante deste processo que é um composto biodegradável, onde a vulcanização por um peróxido orgânico, não agride o ambiente, não gera resíduos e está plenamente compatível com as normas técnicas e exigências do mercado.

[018] É característica da presente invenção um processo de produção de composto biodegradável de borracha natural com fibras vegetais residuais e produto obtido que provê um processo que garante a manutenção da floresta em pé, onde as árvores mantêm~se vivas e produtivas, geram trabalho e uma renda digna para ribeirinhos, que recuperam e mantém a sua identidade “seringueira”, como guardiões da floresta, evitando o avanço da fronteira agrícola que provoca a destruição da floresta e sua rica biodiversidade.

[019] É característica da presente invenção um processo de produção de composto biodegradável de borracha natural com fibras vegetais residuais e produto obtido que provê um composto biodegradável de borracha natural com fibras vegetais residuais do processamento de produtos extrativos, tais como açaí, cacau, castanha, muru-muru, buriti, pracaxi, andiroba, cupuaçu, processada com o uso de aditivos naturais de origem não petróleo, a ser vulcanizado com peróxido orgânico, produzido para produção de solados de calçados, palmilhas e sandálias, entre outros produtos. DESCRIÇÃO DETALHADA DA INVENÇÃO

[020] O processo de produção de composto biodegradável de borracha natural com fibras vegetais residuais e produto obtido, objeto da presente invenção, compreende um processo que resulta em uma borracha vegetal limpa, com menos de 10% de umidade, sem cheiro e que elimina o ataque de microorganismos que iriam degradá-la, gerando um produto biodegradável com qualidade superior às demais borrachas brutas produzidas no Brasil.

[021] O processo da presente invenção compreende, mais especificamente, as seguintes etapas:

a) O látex colhido não recebe nenhuma aplicação de estimulantes no painel, de modo que sem estimulantes a seringueira produz de forma natural e tem uma vida útil mais prolongada;

b) O seringueiro colhe diariamente a borracha que se formou na cuia, evitando a contaminação do produto extraído;

c) O látex colhido, na forma de um coágulo de borracha, é lavado em água corrente e mantido de molho em uma solução de água clorada;

d) A borracha produzida não tem cheiro e elimina o ataque de microorganismos, resultando em uma umidade inferior a 10%; e) A borracha por vir limpa do seringai e com pouca umidade, não precisa ser processada em uma usina, sendo direcionada direto para indústria; f) Os 10% de umidade são eliminados pela fricção no misturador interno (bunbury), mesma máquina que fará a mistura do composto;

g) O composto é formado por borracha natural, cargas vegetais e aditivos, em misturas, na máquina misturadora, nas seguintes proporções: para 100 partes de borracha natural, são utilizados de 5 a 10 partes de óleo vegetai, de 7 a 12 partes de óxido de zinco, de 1 a 3 partes de estearina vegetal, de 0,8 a 3 partes de breu, de 0,5 a 1 partes de cera de carnaúba, de 20 a 40 partes de fibra micronizada de resíduo do açaí, de 5 a 20 partes de fibra micronizada de torta resultante da prensagem de sementes para a produção de óleos vegetais, de 0,5 a 1 partes de expansor, de 1 a 3 partes de ZMTI -sal de zinco, 2 a 6 partes de TMG - trimetril-quinolina, de 6 a 15 partes de peróxido orgânico de Dicumila;

h) O processo é produzido por borracha seca, produzida sem água, desidratada pela fricção, sendo amaciada com um óleo vegetal;

i) 0 composto é amaciado por óleo vegetal (castanha, buriti, muru- muru, pracaxi ou andiroba) e cera de carnaúba, estearina vegetal e breu, para permitir a sua homogeinização com fibras micronizadas do caroço do açaí, das tortas residuais do processamento de óleos (muru-muru, açaí, castanha, andiroba e pracaxi);

j) Os agentes vulcanizantes, neste caso o peróxido orgânico de Dicumila, na proporção de 6 a 15 partes para 100 partes de borracha, são misturados no misturador interno; k) Na formulação do composto para a produção de palmilhas para sandálias e tênis, é acrescentado o expansor, na proporção de ½ a 1 parte para 100 partes de borracha, tornando o produto mais macio e flexível, e gerando mais conforto em uso;

l) O peróxido orgânico de Dlcumila não é tóxico, não oferecendo nenhum risco aos consumidores, nem ao ambiente, pois as rebarbas geradas no processo produtivo podem ser reincorporadas novamente no processo produtivo;

m) Após isto, em moinho aberto, a massa homogénea é laminada para que o composto, na sequencia, possa ser transformado, em moldes fechados, e em prensas hidráulicas, em solados de calçados, palmilhas e sandálias

[022] O produto resultante deste processo é um composto biodegradável, onde a vulcanização por um peróxido orgânico, não agride o ambiente, não gera resíduos e está plenamente compatível com as normas técnicas e exigências do mercado, sendo dotado pela seguinte formulação:

[023] Além disso, garantem a manutenção da floresta em pé, onde as árvores mantêm~se vivas e produtivas, geram trabalho e uma renda digna para ribeirinhos, que recuperam e mantém a sua identidade “seringueira”, como guardiões da floresta, evitando o avanço da fronteira agrícola que provoca a destruição da floresta e sua rica biodiversidade.

[024] O composto biodegradável de borracha natural com fibras vegetais residuais do processamento de produtos extrativos, tais como açaí, cacau, castanha, muru~muru, buriti, pracaxi, andiroba, cupuaçu, processada com o uso de aditivos naturais de origem não petróleo, a ser vulcanizado com peróxido orgânico, é produzido para produção de solados de calçados, palmilhas e sandálias, entre outros produtos.

[025] Com este composto podem ser produzidos, ainda, embalagens diversas, mantas acústicas para a construção civil, placas de borracha para absorção de impacto, botas de borracha, tatame, entre outros. TESTE DE LABORATÓRIO

Teste 1

[026] Ensaios de Abrasão e Densidade, realizados pelo Instituto SENAI de Tecnologia Calçado e Logística, de Novo Hamburgo-RS, demonstraram, que comparativamente com uma sandália convencional, a sandália de borracha amazônica tem maiores qualidades mecânicas e elásticas. Abrasão: sandália de borracha 190 (mm3), contra 503 (mm3) de uma sandália convencional. Densidade: Sandália de borracha 0,42 (g/cm3), sandália convencional 0,73

(g/cm3).

Teste 2

[027] Ensaios do índice de Retenção de Plasticidade, realizados pelo Centro Tecnológico de Polímeros SENAI - CETEPO, de São Leopoldo~RS, em amostras da borracha seca, após o processo de retirada da umidade no misturador interno, deram os seguintes resultados: índices Plasticidade Inicial (P0) Mediana: 52,0, Plasticidade envelhecida (P30), Mediana 33,4 e índice de Retenção de Plasticidade PRI % 64. Métodos/ Procedimentos utilizados: ABNT NBR ISSO 2930 2010, em estufa com temperatura de trabalho de 140,0°+/- 0,5°C. Comparados com ensaios de outras borrachas beneficiadas, como o Granulado Escuro Brasileiro - GEB, a borracha amazônica apresenta melhor desempenho, gerando produtos com maior resistência.