DESCRIPCIÓN

La presente invención se refiere a un marcador de trazabilidad preferentemente para animales, basado en polímeros de origen fósil. El marcador es biodegradable una vez terminada su función, lo que implica que se desintegra completamente sin contaminar el medioambiente.

Antecedentes de la invención

Actualmente los marcadores para animales son de plástico y su diseño cumple varios objetivos: permite la identificación del animal, es fácil de leer y aguanta las condiciones de vida propias del animal. Hay gran variedad de crotales en función de la especie.

El uso de etiquetas o marcadores presenta problemas ecológicos importantes al ser desechados. Comúnmente, las etiquetas o marcadores se hacen con polietileno ("PET") laminado o un cloruro de polivinilo ("PVC"), polipropileno, gomas de caucho vulcanizado, nylon, termo-polímero de achlonithlo-butadieno-estireno ("ABS"), o policarbonato ("PC"), todos ellos polímeros difíciles de degradar.

Así, en el estado de la técnica encontramos el documento con número de publicación CA1325720C que se refiere a una etiqueta de oreja para animales que se va a utilizar particularmente para ganado, fabricados con plásticos convencionales como el polietileno de alta y baja densidad, polipropileno, poliuretano, gomas, PVC, ABS o nylon. Todos estos materiales son plásticos convencionales no degradadles y por ello implican un problema de contaminación.

El documento con número de publicación EP2191715B1 se refiere a la reutilización de etiquetas de identificación de animales que comprenden medios de identificación electrónica para volver a reusarlas. En este caso se pretende disminuir el deshecho de etiquetas de identificación mediante su reutilización. La solicitud de patente US20080222930A1 describe una etiqueta de plástico de oreja para animales que incluye un cuerpo de etiqueta y un inserto de bloqueo, en el que una vez que el inserto de bloqueo se coloca dentro del saliente de un receptáculo del cuerpo de la etiqueta de oreja, el inserto no se desprende fácilmente del mismo. La etiqueta está fabricada en resinas de uretano, vinílicas y/o acrílicas. La degradabilidad de estos polímeros en el medioambiente es difícil de controlar ya que depende de múltiples factores como temperatura o presencia de determinados enzimas o microorganismos.

Como se ve del estado de la técnica, es necesario el desarrollo de nuevos marcadores de trazabilidad basados en una materia prima de origen fósil pero que sea biodegradable y con características mecánicas adecuadas para su uso.

Descripción de la invención

La presente invención pretende resolver los problemas de degradación de los marcadores, asegurando que cuando hayan realizado su función pueda ser biodegradados.

Todo el ganado debe ser marcado con un elemento que lo señale, por lo que las cantidades de marcadores desechadles es enorme, de aquí la importancia de que sean biodegradables, además destaca el índice de pérdida de crotales en ganaderías extensivas, por lo tanto, es importante que se puedan biodegradar y no queden estos marcadores permanentemente sobre el terreno.

El marcador debe mantener su funcionalidad en diferentes condiciones climáticas. Por eso el uso de plásticos convencionales ha sido la solución rápida a este problema, aunque genera un grave problema de contaminación por los residuos que genera. La presente invención resuelve este problema.

Se ha desarrollado un nuevo marcador de trazabilidad con unos materiales que confieren la elasticidad y rigidez necesaria a la cápsula aun estando en condiciones de humedad, o contacto con las bacterias y el sol, y manteniendo su condición de biodegradación una vez que se deseche. En el marcador de la invención se van a utilizar polímeros biodegradables. Se entiende como polímero capaz de degradarse los que superan indistintamente los parámetros de alguna de estas normativas. EN 13.432: 2000 "Requisitos de los envases y embalajes valorizares mediante compostaje y biodegradación", EN 14.855 "Determinación de la biodegradabilidad aeróbica final y desintegración de materiales plásticos en condiciones de compostaje controladas", ASTM D6400-99 "Especificación Standard para los plásticos compostables", ASTM D5338-98 "Método de ensayo Standard para la determinación de la degradación aeróbica de los materiales plásticos en condiciones controladas de compostaje", la norma ISO 14.851 sobre la "Determinación de la biodegradabilidad aeróbica final de los materiales plásticos en medio acuoso".

Por todo lo dicho la presente invención se refiere a un marcador de trazabilidad que comprende: un primer polímero de origen fósil biodegradable en un porcentaje en peso respecto al peso total comprendido entre el 10% peso/peso total y el 99% peso/peso total; y un segundo polímero en un porcentaje en peso respecto al peso total comprendido entre el 1% peso/peso total y el 50% peso/peso total seleccionado entre: tereftalato de polibutileno, tereftalato de polietileno, ácido poliláctico de origen fósil, poliuretano termoplástico de origen biológico, poliamida o combinaciones de estos.

El término marcador de trazabilidad se refiere a un elemento para la identificación y control preferentemente de los animales que puede estar formado por dos piezas que se acoplan o un elemento unitario por ejemplo a modo de cinta o banda. El marcador se coloca en algún lugar visible del animal.

Descripción de una realización preferida

Como se ha dicho un primer aspecto de la invención se refiere a un marcador de trazabilidad que comprende: un primer polímero de origen fósil biodegradable en un porcentaje en peso respecto al peso total comprendido entre el 10% peso/peso total y el 99% peso/peso total; y un segundo polímero en un porcentaje en peso respecto al peso total comprendido entre el 1% peso/peso total y el 50% peso/peso total seleccionado entre: tereftalato de polibutileno, tereftalato de polietileno, ácido poliláctico de origen fósil, poliuretano termoplástico de origen biológico, poliamida o combinaciones de estos.

En el marcador se utiliza una mezcla de polímeros para ajustar tanto sus características mecánicas como su tiempo de degradación ajustándose a la vida media del animal que lo lleva.

Los polímeros que utiliza el marcador de trazabilidad de la invención se seleccionan entre un primer grupo que, manteniendo las características mecánicas, son más o menos rápidos en cuanto a tiempos de biodegradación y son utilizados en función de la vida media de los animales de granja, por ejemplo, la vida media de un pollo en la granja puede ser de pocos meses, mientras que una vaca de leche puede estar en la granja 20 años.

Los diversos materiales plásticos de origen fósil utilizados en el marcador de la presente invención son susceptibles de procesos de degradación como consecuencia de agentes físicos como el calor, radiación solar, deformación por la acción mecánica y de agentes químicos como el oxígeno, la humedad, el ozono, contaminantes atmosféricos. Por ello se han desarrollado mezclas que controlen el tiempo de degradación para que puedan realizar su función y una vez terminada se degraden sin crear problemas medioambientales.

Se procedió a mezclar diferentes polímeros, de origen fósil hasta conseguir los objetivos propuestos. Se consiguió una mezcla de diferentes polímeros que obtenía la duración óptima para uso, ya fuesen tres meses o años. Se consigue de esta forma unas prestaciones ideales para cada uso, ser vivo u objeto, teniendo todas en común la desintegración final en compostaje de los materiales usados.

De manera preferente la presente invención muestra una variedad de mezclas aprovechando los diferentes materiales y sus propiedades con el fin de configurar un mismo producto pero que tenga diferentes periodos de vida útil. Por otro lado, las mezclas son compatibles con los procesos de fabricación industriales, especialmente por inyección. Buscando la textura, la fluidez y la temperatura adecuada para que sea factible su fabricación. En la mayoría de los materiales en estado puro se ha detectado que o no se cumple alguno de los requisitos de fabricación por inyección, ya sea por su baja temperatura de fusión que imposibilita la transformación, ya sea por dar como resultado piezas o muy rígidas o demasiado flexibles, que dan un producto defectuoso para su uso, o piezas que no cumplirían con las normativas de tiempo para compostaje.

Con esta elección de polímeros se ha conseguido las propiedades mecánicas adecuadas para un marcador como es la flexibilidad y los tiempos adecuados de degradación.

El término peso total (p-r) en la presente invención se refiere al peso de todos los compuestos poliméricos y/o aditivos y/o cargas que comprende el marcador.

Los polímeros de origen fósil biodegradables han sido mejorados en sus propiedades mecánicas al ser mezclados con otros polímeros de como: ácido poliláctico de origen fósil, poliuretano termoplástico (TPU) de origen biológico y/o poliamida.

En la presente invención TPU de origen biológico se refiere preferentemente a TPU de origen vegetal, esto es TPU que se obtiene a partir de biomasa de origen vegetal. Unas de las ventajas de este tipo de TPU es su biodegradabilidad. Este tipo de TPU además de ser biodegradables, son seguros para la salud y reducen el impacto en la salud humana, son ligeros y se reduce con ellos la contaminación. Preferentemente se obtienen a partir de aceites vegetales. El uso del TPU de origen vegetal tiene la ventaja de la biodegradación total del TPU, el TPU que no tiene este origen vegetal no es degradable en diversas condiciones ambientales por la presencia de la molécula de isocianato. De manera particular el TPU de origen vegetal se sintetizan a partir de la lignina y la policaprolactona o a partir de ácido bio-succínico, ácido sebácico y 1,3 propanodiol, 1 ,4 butanodiol, ácido fumárico y 1 ,3-propanodiol) y poliéster diol (SS) biodegradable.

Tanto el ácido poliláctico de origen fósil como la poliamida son polímeros con buenas propiedades de flexión, tracción e impacto.

De manera preferente el primer polímero se selecciona entre: (poli (adipato-co- tereftato de butileno)), poli(Ecaprolactona), alcohol polivinílico o combinaciones de (poli (adipato-co-tereftato de butileno)) y poli(Ecaprolactona); (poli (adipato-co- tereftato de butileno)) y alcohol polivinílico; poli(Ecaprolactona) y alcohol polivinílico; (poli (adipato-co-tereftato de butileno)), poli(Ecaprolactona) y alcohol polivinílico.

De manera preferente el segundo polímero se selecciona entre: tereftalato de polibutileno, tereftalato de polietileno, ácido poliláctico de origen fósil, poliuretano termoplástico de origen biológico, poliamida o tereftalato de polibutileno y tereftalato de polietileno; tereftalato de polibutileno y ácido poliláctico de origen fósil; tereftalato de polibutileno y poliuretano termoplástico de origen biológico; tereftalato de polibutileno y poliamida; tereftalato de polietileno y ácido poliláctico de origen fósil; tereftalato de polietileno y poliuretano termoplástico de origen biológico; tereftalato de polietileno y poliamida; ácido poliláctico de origen fósil y poliuretano termoplástico de origen biológico; ácido poliláctico de origen fósil y poliamida; poliuretano termoplástico de origen biológico y poliamida; tereftalato de polibutileno, tereftalato de polietileno y ácido poliláctico de origen fósil; tereftalato de polibutileno, tereftalato de polietileno y poliuretano termoplástico de origen biológico; tereftalato de polibutileno, tereftalato de polietileno y poliamida; tereftalato de polibutileno, ácido poliláctico de origen fósil y poliuretano termoplástico de origen biológico; tereftalato de polibutileno, poliuretano termoplástico de origen biológico y poliamida; tereftalato de polietileno, ácido poliláctico de origen fósil y poliuretano termoplástico de origen biológico; tereftalato de polietileno, ácido poliláctico de origen fósil y poliamida; tereftalato de polietileno, poliuretano termoplástico de origen biológico y poliamida; ácido poliláctico de origen fósil, poliuretano termoplástico de origen biológico y poliamida; tereftalato de polibutileno, tereftalato de polietileno, ácido poliláctico de origen fósil y poliuretano termoplástico de origen biológico; tereftalato de polibutileno, tereftalato de polietileno, ácido poliláctico de origen fósil, y poliamida; tereftalato de polibutileno, ácido poliláctico de origen fósil, poliuretano termoplástico de origen biológico y poliamida; tereftalato de polietileno, ácido poliláctico de origen fósil, poliuretano termoplástico de origen biológico y poliamida; tereftalato de polibutileno, tereftalato de polietileno, ácido poliláctico de origen fósil, poliuretano termoplástico de origen biológico, poliamida. De manera particular el primer polímero se selecciona entre: (poli (adipato-co-tereftato de butileno)), poli(Ecaprolactona), alcohol polivinílico.

De manera preferente los porcentajes se seleccionan entre 10%-90% del primer polímero peso/peso total y 10%-50% del segundo polímero peso/peso total, más preferentemente 50%-70% peso/peso total del primer polímero y 30% y 50% peso/peso total del segundo polímero.

El (poli (adipato-co-tereftato de butileno)), PBTA, es un copoliéster alifático aromático sintético biodegradable, derivado principalmente de 1 ,4-butanodiol, ácido adípico y ácido tereftálico. Su estructura química está formada por una parte alifática que es responsable por su biodegradabilidad, y una parte aromática que proporciona buenas propiedades mecánicas. El tereftalato de polibutileno (PBT) y el tereftalato de polietileno (PET) presenta alta resistencia a la deformación térmica. Además, los polímeros PBT y PET tienen muy buenas propiedades de fricción y resistencia al desgaste. Comparado con PET, el PBT tiene una mayor resistencia a los impactos, sobre todo a bajas temperaturas. Por ello ambos se utilizan con el PBTA.

La poli(Ecaprolactona) (PCL) es un poliéster lineal y alifático, obtenido mediante polimerización por apertura de anillo del monómero cíclico s-caprolactona. Posee un carácter hidrofóbico, una morfología semicristalina y exhibe una muy buena solubilidad en solventes orgánicos y compatibilidad para la formación de mezclas. Posee una temperatura de fusión relativamente baja, comprendida entre 58 y 64 °C, y una temperatura de transición vitrea de -60 °C. Puede degradarse en un período comprendido entre dos y cuatro años, pero la velocidad de degradación puede modularse para diseñar cinéticas de degradación que se ajusten al animal concreto donde el marcador va a ser utilizado. Su estructura química está formada por una parte alifática que es responsable por su biodegradabilidad, y una parte aromática que proporciona buenas propiedades mecánicas.

El alcohol polivinílico (PVOH) se produce hidrolizando acetato de polivinilo. Entre sus propiedades podemos destacar que es un material soluble en agua, 100% no contaminante, se puede extruir. Tiene alta resistencia y flexibilidad. El poli (alcohol de vinilo) no funde como un termoplástico, sino que se descompone por pérdida de agua de dos grupos hidroxilos adyacentes a temperaturas superiores a 150°C. El poli (alcohol de vinilo) es soluble en agua. Se disuelve lentamente en agua fría, pero lo hace más rápidamente a temperaturas elevadas, y puede normalmente disolverse a más de 90°C. Las disoluciones acuosas no son particularmente estables, especialmente si hay presentes trazas de ácido o base.

Las propiedades mecánicas del PBAT puro pueden ser mejoradas con la adición de ácido poliláctico de origen fósil (PLA), mientras se mantiene la biodegradabilidad.

Por lo tanto, en una materialización preferente el marcador de trazabilidad comprende PBTA en una cantidad en peso comprendida entre el 30%-70% p/p-r; y una cantidad en peso entre el 30%-50% p/p? de PLA.

De manera preferente el marcador de trazabilidad comprende PBTA o PCL en una cantidad en peso comprendida entre el 30%-70% p/p-r; una cantidad en peso entre el 30%-40% p/pT de PLA y una cantidad de carga orgánica en particular almidón comprendida entre el 5% y el 20%.

PT se refiere a peso total de la mezcla total de polímeros o polímeros y cargas o polímeros cargas y aditivos que forman el marcador.

De manera preferente el marcador puede comprender entre un 1% y un 40% de una carga inorgánica o carga orgánica.

La carga orgánica, puede ser cargas vegetales o animales como, por ejemplo: fibras y harinas vegetales, almidón, celulosa, caucho, quitosanos, gelatinas, el colágeno, gluten, soja, maíz, cascara de frutos secos, huesos de semillas, cascaras de moluscos. Estas cargas orgánicas aportar rigidez y modificar los tiempos de la degradabilidad.

Preferentemente para conferir mayor robustez a la pieza se puede añadir un relleno inorgánico no tóxico. Más preferentemente el relleno inorgánico se selecciona de sales de carbonato. De manera preferente el marcador de trazabilidad comprende PV en una cantidad en peso comprendida entre el 60%-90% p/p-r; y una cantidad en peso entre el 10%- 30% p/p _T de PLA.

De manera preferente el marcador de trazabilidad comprende PCL en una cantidad en peso comprendida entre el 60%-90% p/p?; y una cantidad en peso entre el 10%- 30% p/pT de poliamida.

De manera preferente el marcador de trazabilidad comprende PCL en una cantidad en peso comprendida entre el 60%-90% p/p?; y una cantidad en peso entre el 10%- 30% p/p _T de TPU.

De manera preferente el marcador de trazabilidad comprende PCL en una cantidad en peso comprendida entre el 60%-90% p/p?; y una cantidad en peso entre el 10%- 30% p/pT de una mezcla de TPU y poliamida.

De manera preferente el marcador de trazabilidad comprende PBTA en una cantidad en peso comprendida entre el 50%-60% p/p?; una cantidad en peso entre el 10%-25% p/pT de PET y una cantidad en peso entre el 10%-25% p/p? de PBT.

Para facilitar y controlar la desintegración se puede añadir un aditivo orgánico oxidante. Más preferentemente el aditivo orgánico oxidante está comprendido entre un 1% peso/peso total y un 3% peso/peso total.

Al marcador de la invención se le puede incorporar en su interior un dispositivo de trazabilidad RFID que se activa por cercanía donde se controla la trazabilidad y otros parámetros como vacunas, identificación, posibles interacciones con otros animales o rebaños, etc para controlar su estado de saludad, posición y ciclo de vida entre muchos otros parámetros. Debido a que los marcadores pueden contener en su interior este dispositivo, las paredes de las piezas deberán proteger el dispositivo de antena durante la vida útil, que puede variar de tres meses a décadas, manteniendo una rápida degradación en situación de compostaje una vez terminada la vida útil del aparato. El marcador puede tener una fijación de tipo pin o abrazadera. La fijación tipo pin es una pequeña punta que atraviesa el marcador de trazabilidad.

Preferentemente el marcador tiene insertado un microchip.

De manera preferente el marcador comprende un estabilizador térmico.

De manera preferente el marcador comprende un agente anti rayos UVA.

De manera preferente el marcador comprende un catalizador que ayuda al compostaje del mismo.

EJEMPLOS

Los siguientes ejemplos tienen únicamente carácter ilustrativo de esta invención, y no deben ser interpretados en sentido limitativo de la misma.

En todos los ejemplos los métodos para cuantificar la capacidad de transmisión de color en las muestras preparadas son los siguientes.

Ejemplo

En la siguiente tabla se ejemplifican vahos marcadores de la invención.

Todos los polímeros utilizados fueron de origen fósil.

Tabla 1. Composición de los marcadores de trazabilidad

Dio como resultado piezas con la flexibilidad necesaria para su función como marcador de trazabilidad y con tiempos de mayor a menor, rápido, columna 1 y 2, medio, columna 3 y lento, columna 4, en función de las necesidades del animal y su vida media al que va dirigido.