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Patent Searching and Data


Title:
SACCHAROMYCES CEREVISIAE MUCIN, MIXTURE AND METHOD FOR INCREASING COMPACTION OF SOIL AND MATERIALS FOR CONSTRUCTION
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2010/056098
Kind Code:
A1
Abstract:
The present invention describes a mucin of high molecular weight obtained from Sacharomyces Spp. having the action of increasing the compaction, California bearing ratio and strength of surfaces of soil and other materials for construction; a mixture to increase the compaction, California bearing ratio and strength of surfaces of soil and other materials for construction, wherein said mixture comprises a quantity of said mucin of high molecular weight and a quantity of a solution denominated "liquid-crystal"; and a method for increasing the compaction, California bearing ratio and strength of surfaces of soil and other materials for construction.

Inventors:
CUEVAS PACHECO GREGORIO (MX)
Application Number:
PCT/MX2008/000154
Publication Date:
May 20, 2010
Filing Date:
November 11, 2008
Export Citation:
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Assignee:
CUEVAS PACHECO GREGORIO (MX)
International Classes:
C04B28/00; C09K17/40; E02D3/12
Domestic Patent References:
WO1997011039A11997-03-27
WO2006085260A22006-08-17
Foreign References:
GB822783A1959-10-28
US20050282939A12005-12-22
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Claims:
REIVINDICACIONES

Habiendo descrito mi invención, como antecede considero como una novedad y reclamo de mi propiedad Io contenido en las siguientes cláusulas.

1. Una secuencia de aminoácidos, caracterizada porque tiene las características de Ia SEQ. ID No. 1.

2. La secuencia de aminoácidos, de Ia reivindicación 1 , caracterizada porque incrementa Ia compactación, el Valor Relativo de Soporte y Ia resistencia.

3. La secuencia de aminoácidos, caracterizada porque Ia actividad de alta compactación, el Valor Relativo de Soporte y Ia resistencia, es sobre terracerías y materiales para Ia construcción.

4. Una mucina obtenida de Sacharomyces spp., de peso molecular alto, caracterizada porque se constituye de Ia secuencia de ID No. 1 y de una cadena de mañosa, cuya configuración estructural es acorde a Ia siguiente fórmula.

Donde R1 es Ia SEQ. ID No. 1 ; y R2 es una cadena de mañosa.

5. La mucina de Ia reivindicación 4, caracterizada porque exhibe actividad de alta compactación.

6. La mucina de las reivindicaciones 4 y 5, caracterizada porque Ia actividad de alta compactación es sobre terracerías y materiales para Ia construcción.

7. Una mezcla que tiene actividad de alta compactación, caracterizada porque comprende Ia mucina de alto peso molecular de las reivindicaciones 4, 5 y 6.

8. La mezcla de Ia reivindicación 7, caracterizada porque Ia actividad de alta compactación es sobre terracerías y materiales para Ia construcción.

9. La mezcla de las reivindicaciones 7 y 8, caracterizada porque comprende una solución denominada "cristal líquido", Ia cual a su vez se constituye de: Carboximetil Celulosa (CMC); Edetato Disódico Dihidratado (EDTA); Bisulfito de Sodio; Ácido Bórico; GeI de sílice; Estiren - acrílico (copolímero); e Hidróxido de Sodio 10 N.

10. La mezcla de Ia reivindicación 9, caracterizada porque, Ia Carboximetil Celulosa (CMC) está en un 9.6 %; el Edetato Disódico Dihidratado (EDTA) en un 0.8 %; el Bisulfito de Sodio 0.8 %; el Ácido Bórico 0.4 %; el GeI de sílice un 18 %; el Estiren - acrílico (copolímero) en un 50 %; y el Hidróxido de Sodio 10 N en un 2%.

11. Una solución denominada "cristal líquido" para elaborar una mezcla que tiene alta actividad de compactación, caracterizada porque comprende: Carboximetil Celulosa (CMC); Edetato Disódico Dihidratado (EDTA); Bisulfito de Sodio; Ácido Bórico; GeI de sílice; y Estiren - acrílico (copolímero); e Hidróxido de Sodio.

12. La solución "cristal líquido" de Ia reivindicación 11 , caracterizada porque el Carboximetil Celulosa (CMC) está un 9.6 %; el Edetato Disódico Dihidratado (EDTA) en un 0.8 %; el Bisulfito de Sodio en un 0.8 %; el Ácido Bórico en un 0.4 %; el GeI de sílice en un 18 %; y el Estiren - acrílico (copolímero) en un 50 %; y el Hidróxido de Sodio 10 N en un 2%.

13. Un método para preparar Ia solución "cristal líquido" referidas en las reivindicaciones 11 y 13, caracterizado porque consiste en: i) mezclar Ia Carboximetil Celulosa (CMC), Edetato Disódico Dihidratado

(EDTA) y Bisulfito de Sodio, en agua acidulada con Ácido Bórico, dentro de un primer reactor, a 47 0C, a 250 rpm y a un pH de 5.56; i) disolver el gel de sílice con estiren-acrílico (copolímero estirén-acrílico- emulsión lechosa), en un segundo reactor, a 25 0C, 200 rpm, durante 45 minutos, a un pH de 8.0; y iii) unir Ia mezcla de Ia etapa i) con Ia mezcla de Ia etapa ¡i), para Io cual Ia mezcla del primer reactor se transfiere a Ia mezcla del segundo reactor, dejando enfriar hasta 27 0C, mediante agitación por 200 rpm, con un pH de

7.8, durante 4 h

14. Un método para preparar Ia mezcla para compactar terracerías y materiales para Ia construcción, descrita en las reivindicaciones 7, 8, 9 y 10, caracterizado porque consiste en mezclar Ia solución "cristal líquido" con Ia mucina en cuestión, en una proporción de 22 y 78 %, respectivamente, dentro de un reactor de acero inoxidable, manteniendo Ia agitación de 250 rpm, durante 4 horas para su perfecta homogenización de ambos componentes.

15. Un método para compactar, incrementar el Valor Relativo de Soporte y Resistencia en superficies de terracería y otros materiales para Ia construcción, caracterizado porque consiste en aplicar 1 L de Ia mezcla descrita en las reivindicaciones 7, 8, 9 y 10, combinada con una cantidad de agua, sobre 5 m3 de una superficie a compactar.

16. El método de Ia reivindicación 15, caracterizado porque Ia cantidad de agua es Ia necesaria para lograr Ia humedad óptima de Ia superficie a compactar.

17. El método de las reivindicaciones 15 y 16, caracterizado porque Ia superficie a compactar es una terracería y/o materiales para Ia construcción.

Description:
MUCINA DE Saccharomyces cerevisiae, MEZCLA Y MÉTODO PARA INCREMENTAR LA COMPACTACIÓN DE TERRACERÍAS Y MATERIALES

PARA LA CONSTRUCCIÓN

CAMPO TÉCNICO DE LA INVENCIÓN

La presente invención se relaciona con Ia Biotecnología y Ia Construcción, ya que proporciona una mucina de peso molecular alto obtenida de Saccharomyces cerevisiae; una mezcla para Ia compactación de superficies que contiene a Ia mucina de peso molecular alto; y un método para incrementar Ia compactación de superficies, tales como vías terrestres de comunicación y transporte y las relacionada con Ia construcción.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN

Existen una serie de productos derivados de Ia petroquímica o de polímeros sintéticos empleados para las emulsiones asfálticas, otros productos también constituidos por polímeros sintéticos usados en Ia compactación de terracerías, pero que no modifican el factor importante como es Ia compactación, el Valor Relativo de Soporte (VSR), ni tampoco incrementan Ia resistencia de los materiales; no existen tampoco productos que modifiquen radicalmente los límites plásticos y los límites líquidos; principalmente de las arcillas clasificadas como bentoníticas; así como Ia permeabilidad y Ia densidad (US 2002/0182406, JP9287104, JP2004329993, JP2004332521 y US5212220).

Todas las patentes consultadas no se refieren a su aplicación en terracerías o diferentes tipos de suelos para lograr su mejoramiento, su compactación, su incremento en el VRS y en Ia resistencia; y sólo se ha empleado en forma rutinaria y clásica el peso físico. Las citas bibliográficas de patentes se refieren a su uso en morteros, asfaltos, concretos, cementos; pero no se menciona su aplicación en terracerías. Por otra parte, las mucinas que actualmente conocemos están constituidas de un polímero de glicoproteínas, las cuales son obtenidas por medio de microorganismos, y son utilizadas para Ia preparación de medicamentos, alimentos, etc., por Io que estas mucinas obtenidas, nunca se ha reportado que se utilicen para Ia compactación de superficies, Ia modificación del Valor Relativo de Soporte y el incremento de materiales componentes de los suelos o terracerías.

OBJETO DE LA INVENCIÓN

La presente invención tiene como objeto aportar una secuencia de aminoácidos, Ia cual tiene las características de Ia SEQ. ID No. 1 ; donde dicha secuencia exhibe actividad de alta compactación sobre terracerías y materiales para Ia construcción.

Esta invención tiene también como objeto una mucina obtenida de Saccharomyces cerevisiae, de peso molecular alto, que se constituye de Ia secuencia de ID No. 1 y de una cadena de mañosa; donde dicha mucina exhibe una actividad de alta compactación sobre terracerías y materiales para Ia construcción.

Otro objeto de Ia presente invención es aportar una mezcla que tiene actividad de alta compactación, caracterizada porque comprende: Ia mucina de alto peso molecular descrita en el párrafo anterior; y una solución denominada "cristal líquido", Ia cual a su vez se constituye de Carboximetil Celulosa (CMC); Edetato Disódico Dihidratado (EDTA); Bisulfito de Sodio; Ácido Bórico; GeI de sílice; Estiren - acrílico (copolímero); e Hidróxido de Sodio 10 N.

La presente invención también tiene como objeto aportar una solución denominada "cristal líquido" para elaborar Ia mezcla que tiene alta actividad de compactación, descrita en el párrafo anterior. La invención tiene como objeto aportar un método para compactar superficies de terracería y materiales para Ia construcción; donde dicho método consiste en aplicar Ia mezcla de descrita en las reivindicaciones anteriormente, sobre una superficie a compactar, que puede ser una terracería y/o materiales para Ia construcción.

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN

Los detalles característicos de Ia presente invención, se muestran claramente en Ia siguiente descripción y en los ejemplos incluidos.

Considerando las características, composiciones (orgánicas e inorgánicas), granulometrías y otras características como son los límites plásticos, los límites líquidos de los suelos, se desarrolló esta fórmula para aumentar los procesos de Compactación, Valor Relativo de Soporte y Resistencia de diferentes materiales, por Io cual se consultaron diferentes especialistas en mecánica de suelos para entender el mecanismo de acción del producto desarrollado en diferentes suelos, y así demostrar su interacción, su penetración, su acción y comportamiento ante diferentes estructuras de suelos, incluyendo suelos ácidos, neutros y alcalinos y con diferentes composiciones y/o porcentajes de suelos, tales como arcilla, limo, tepetate, arena y otros, demostrándose que Ia acción de este producto ha logrado los resultados deseados tanto a nivel de laboratorio de mecánica de suelos como pruebas en campo.

La investigación se llevó acabo utilizando Ia cepa de Sacharomyces cerevisiae ATCC 200892, como fuente de síntesis de Ia mucina de Ia presente invención; donde dicha mucina se constituye de Ia secuencia de ID No. 1 y de una cadena de mañosa, cuya configuración estructural es acorde a Ia siguiente fórmula: R 2

Donde Ri es Ia SEQ. ID No. 1 ; y R 2 es una cadena de mañosa.

Por Io tanto, en esta invención queda incluida cualquier otra cepa de levadura del género Sacharomyces Spp., debido a que es posible obtener una mucina similar.

La mucina de Ia presente invención, exhibe actividad de alta compactación terracerías y materiales para Ia construcción; Ia cual tiene las siguientes características: 13899 átomos, 6989 átomos pesados, 1909 moléculas de agua, un peso molecular de 104758.621 Daltons, una masa molecular de 179894.98 Daltons, una carga de -80, un momento dipolo de 980.0947 Debye, y su fórmula química es C 34 52H 6 9ioN 4 i2θ3θ86Si7P6Cl4Na9SICa2. La mucina 20 aminoácidos (ver Secuencia de ID No. 1) que en conjunto con un polímero de carbohidratos producen Ia estructura de Ia mucina.

La mucina obtenida en Ia presente invención, se utiliza en este caso, para preparar una mezcla para compactar terracerías y materiales para Ia construcción. Donde dicha mezcla comprende, además de Ia mucina en cuestión, una solución que denominaré como "cristal líquido", Ia cual se constituye de: Carboximetil Celulosa (CMC); Edetato Disódico Dihidratado (EDTA); Bisulfito de Sodio; Ácido Bórico; GeI de sílice; Estiren - acrílico (copolímero); e Hidróxido de Sodio 10 N.

Específicamente, Ia solución "cristal líquido" se prepara con las siguientes concentraciones: Carboximetil Celulosa (CMC) está en un 9.6 %; el Edetato Disódico Dihidratado (EDTA) en un 0.8 %; el Bisulfito de Sodio 0.8 %; el Ácido Bórico 0.4 %; el GeI de sílice un 18 %; el Estiren - acrílico (copolímero) en un 50 %; y el Hidróxido de Sodio 10 N en un 2%.

El método para preparar Ia solución "cristal líquido de Ia presente invención consiste en las siguientes etapas:

i) mezclar Ia Carboximetil Celulosa (CMC), Edetato Disódico Dihidratado

(EDTA) y Bisulfito de Sodio, en agua acidulada con Ácido Bórico, dentro de un primer reactor, a 47 0 C, a 250 rpm y a un pH de 5.56; i) disolver el gel de sílice con estiren-acrílico (copolímero estirén-acrílico- emulsión lechosa), en un segundo reactor, a 25 0 C, 200 rpm, durante 45 minutos, a un pH de 8.0; iii) unir Ia mezcla de Ia etapa i) con Ia mezcla de Ia etapa ii), para Io cual Ia mezcla del primer reactor se transfiere a Ia mezcla del segundo reactor, dejando enfriar hasta 27 0 C, mediante agitación por 200 rpm, con un pH de

7.8, durante 4 h.

El siguiente ejemplo 1 ¡lustra un modo de preparación de Ia solución "cristal líquido", ver tabla 1.

Tabla 1. Ingredientes de Ia solución "Cristal Líquido" de Ia presente invención.

La mezcla para compactar terracerías y materiales para Ia construcción, se prepara de Ia manera siguiente: mezclar Ia solución "cristal líquido" con Ia mucina en cuestión, en una proporción de 22 y 78 %, respectivamente, dentro de un reactor de acero inoxidable, manteniendo Ia agitación de 250 rpm durante 4 horas para su perfecta homogenización de ambos componentes.

Ejemplo 2. En este ejemplo (Tabla 2) podemos ver el comportamiento de Ia respuesta de Ia compactación, a través de diferentes combinaciones de mucina y "cristal líquido".

Tabla 2. Proporciones en porcentajes de Ia mezcla mucina de Ia presente invención con Ia solución "cristal líquido".

MUC = mucina; CL = Cristal líquido, ECP = Evaluación compactación Proctor; VRS = Valor Relativo Soporte; R = Resistencia.

En Ia Tabla 2 se observa que todas las combinaciones de Ia mucina y Ia solución "cristal líquido" dan una respuesta de Ia compactación muy por arriba que Ia compactación que presentan las mezclas tradicionalmente conocidas, donde su compactación no supera los 60 grados de compactación. Sin embargo, Ia mejor compactación se encontró a una proporción de 78 % de mucina y 22 de "cristal líquido".

De esta manera obtenemos una mezcla para compactar con las siguientes especificaciones:

1 ) Gravedad específica- 1.17 - Rangos: 1.15-1.23

2) Presión de vapor igual al agua

3) Solubilidad en agua 100%

4) Color - café claro 5) Punto de inflación - ninguno

6) Residuos o contaminantes de ecosistemas - ninguno

7) Densidad - 1.10 - Rangos: 1.05-1.15

8) Viscosidad 30 CPS. Rangos: 28-33

9) pH - 6.8-7.9

10) Espectro infrarrojo: Picos de absorción: a) Puentes de hidrógeno debido a Ia presencia de radicales -OH de los carbohidratos y de puentes de hidrógeno entre moléculas de agua: frecuencia de 3200-3600 cm "1 b) Presencia de absorción de enlaces C-H de metilenos "-CH 2 " (2925 cm "1 ) c) Presencia de absorción de enlaces C=C aromáticos (1600 cm "1 ) d) Presencia de absorción de enlaces C-N que corresponden a "aminas alifáticas" (1020-1220 cm "1 )

Otras características de dicha mezcla final no es tóxica, ni flamable, no explosivo, no irritante y no requiere ventilación ni uso de equipo de seguridad.

Ejemplo 3. Para determinar Ia óptima cantidad de mezcla para pavimentar, se probaron varias dosis de dicha mezcla sobre un volumen de 5 m 3 de suelo (ver Tabla 3), donde se puede comentar que el rango de las dosis de 0.6 a 1.8 L de mezcla son aceptables, en comparación con las compactaciones reportadas por Ia mezclas convencionales; sin embargo, se prefiere Ia dosis de 1 L de mezcla, debido a que es Ia que presentó mayor grado de compactación.

Tabla 3. Comportamiento de Ia compactación de 5 m 3 de suelo con distintas dosis de Ia mezcla en cuestión.

P = Evaluación compactación Proc or; = alor Relativo Soporte. Por Io tanto, la presente invención también comprende un método para compactar, incrementar el Valor Relativo de Soporte y Resistencia en superficies de terracería y otros materiales para Ia construcción, donde dicho método consiste en aplicar Ia mezcla descrita anteriormente, sobre una superficie a compactar, que puede ser una terracería y/o materiales para Ia construcción; en donde dicha mezcla se aplica en una cantidad que va de 0.6 a 1.8 L, sobre 5 m 3 ; pero se prefiere una cantidad de 1 L de dicha mezcla. La manera de aplicar es vaciando Ia mezcla en una cantidad de agua necesaria para lograr Ia humedad óptima de las terracerías y materiales a compactar.

Tomando en consideración Io importante en Ia calidad del manejo de las terracerías, antes de agregarles Ia carpeta asfáltica y/o el concreto, es Ia de tener un material o suelo perfectamente consolidado, con su humedad óptima; así como su compactación, su Valor Relativo de Soporte, su resistencia y los límites plásticos y líquidos, se pensó en desarrollar esta fórmula con las características de un producto de alto peso molecular, de tipo anfotérico (que contenga cargas positivas y negativas), y que actúe en forma hidrofílica e hidrofóbica frente a varios materiales; por Io tanto se pensó y se diseñó un producto que llevara a cabo estas funciones y que su aplicación permitiera el lograr un máximo de compactación modificándose el Valor Relativo de Soporte e incremento de Ia resistencia con el mínimo de agua empleada para su humedad óptima, así como el mínimo de horas - máquina empleadas para lograrlo; por Io tanto se logró este producto a base de mucinas de alto peso molecular y con las características de un cristal líquido y esto fue el motivo de Ia presente invención.