BRPI1103713A2 - processo de fabricaÇço de adesivo baseado em resina vegetal e adesivo baseado em resina vegetal - Google Patents

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BRPI1103713A2
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Laurencio Cuevas Perlaza
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Laurencio Cuevas Perlaza
Ismael Rodrigues Fuentes
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09JADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
    • C09J175/00Adhesives based on polyureas or polyurethanes; Adhesives based on derivatives of such polymers
    • C09J175/04Polyurethanes

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Adhesives Or Adhesive Processes (AREA)

Abstract

PROCESSO DE FABRICAÇçO DE ADESIVO BASEADO EM RESINA VEGETAL E ADESIVO BASEADO EM RESINA VEGETAL, sendo que o presente processo parte do emprego da glicerina em bruto oriunda da etapa de transesterificação envolvida no processo de fabricação de biodiesel, bem como de óleo vegetal obtido de plantas oleaginosas, dito processo origina um pré-adesivo que ao ser misturado a um catalisador configurado como um pré-polímero gera o adesivo em questão, o qual em aplicações na colagem de variados materiais, tais como metais (ferro, aço, etc.), madeira, placas de fibra de vidro, concreto, materiais cerâmicos entre outros.

Description

"PROCESSO DE FABRICAÇÃO DE ADESIVO BASEADO EM RESINA VEGETAL E ADESIVO BASEADO EM RESINA VEGETAL".
O presente pedido de patente de invenção tratada de um processo de fabricação de adesivo, bem como do adesivo obtido propriamente dito, o qual apresenta uma série de vantagens em face do estado da técnica. 0 Adesivo aqui tratado é produzido levando em conta a preocupação com a ecologia, sendo baseado em resina derivada de plantas oleaginosas.
0 estado da técnica atual contempla alguns tipos de adesivos mais amplamente utilizados, sendo eles o adesivo vinílico, os adesivos bi- componentes e os adesivos baseados em silicone.
De modo geral os adesivos acima comentados apresentam, como aspectos negativos importantes o processamento complexo, caro e baseado em matérias primas tóxicas, sendo que também do ponto de vista do produto final pode ser relatada uma elevada toxidade, motivo pelo qual requerem, para o seu uso, cuidados especiais bem como o uso de equipamentos de segurança. Outro aspecto negativo verificado com relação aos adesivos convencionais está relacionado ao fato de que em sua maioria (em especial com relação aos adesivos vinilicos e os bi- componentes) são oriundos de derivados petroquímicos (não renováveis).
Por outro lado, em termos
mais recentes a preocupação com a ecologia tem se mostrado um aspecto importante nos mais diversos ramos da atividade humana e em especial se mostra um fator a ser considerado na produção de todo e qualquer produto.
De forma correlata essa preocupação com as questões ambientais têm motivado a pesquisa e produção de combustíveis mais eficientes, menos poluentes e que preferencialmente possam ser obtidos de fontes renováveis, caso do etanol e mais recentemente do biodiesel, substituto do diesel obtido do refino do petróleo, assim como incentiva a manter o homem no campo, garantindo seu sustento com melhor qualidade de vida.
Especificamente com relação ao biodiesel, este é obtido, de modo geral, pela transesterificação de óleos vegetais ou de qualquer substância oleosa de origem natural, sendo que desse processo de transesterificação (que ocorre em um ambiente de reação na presença de calor e em um meio ácido) é gerada, como resíduo, uma parcela significativa de glicerina em bruto, matéria essa que não tem utilização prática em larga escala.
Por esse motivo, a produção de biodiesel se por um lado permite a obtenção de um combustível menos poluente e não tão agressivo ao ambiente e que é oriundo de recursos renováveis, por outro lado gera, em decorrência da sua produção, um resíduo que não encontra demanda para emprego comercial, fato esse que por si só representa um passivo ambiental a ser resolvido. Em face desse estado da técnica foi desenvolvida a matéria abordada por este pedido de patente de invenção, a qual propõe, como um de seus aspectos principais um novo processo de fabricação de adesivo, o qual pode ser destinado ao emprego nos mais variados ramos da atividade, podendo ser utilizador, por exemplo, no ramo da construção e em substituição do cimento empregado na união de tijolos (de concreto, cerâmicos, etc), ou ainda na colagem de madeiras, metais de estruturas, etc. O adesivo aqui tratado, pelas
suas características físicas pode ainda ter emprego, por exemplo, no ramo naval, posto que permite a união entre materiais diferentes, tais como metais (ferro, aço, etc.), madeira, placas de fibra de vidro, etc., podendo, por tal motivo, ser utilizado para permitir a montagem de estruturas diversas em substituição de outros meios de união conhecidos (solda, fixação por parafusos, rebites, etc.).
A matéria abordada por este pedido de patente de invenção contempla, além do processo de fabricação do adesivo também o adesivo propriamente dito, sendo a totalidade da matéria aqui tratada poderá ser plenamente entendido através da descrição pormenorizada que será feita com base na figura 1, a qual retrata o fluxograma do processo de fabricação do adesivo aqui proposto. A referida figura 1 contempla
um primeiro bloco (ainda alheio ao processo aqui proposto), onde está representado, de forma geral, a produção de biodiesel (bloco A), sendo que no processamento do biodiesel convencional é prevista a etapa de transesterificação (bloco Β), de onde se obtém, de forma simplificada, tanto o biodiesel propriamente dito (bloco C), como também uma significativa parcela de glicerina em bruto (bloco D).
A partir do bloco D da figura
1 que trata da obtenção da glicerina em bruto, entra-se especificamente no âmbito do presente processo, onde está previsto que a parcela de glicerina em bruto (bloco D) , que representa um volume médio na faixa de 10% em relação ao volume de biodiesel produzido, seja submetida, em uma primeira etapa do processo, à ação de um ácido inorgânico (bloco E) em um percentual de 4%, o qual fraciona a glicerina em bruto tanto em sais (não utilizados) indicados pelo bloco F, como também em uma parcela útil de ácidos graxos (bloco G), sendo que tal matéria prima (ácidos graxos) corresponde a uma faixa de aproximadamente 2 0% sobre a fórmula para obtenção do presente adesivo.
Os ácidos graxos (bloco G) são então, em uma segunda etapa do presente processo, alimentados em um reator (bloco Η), onde também é alimentada uma parcela de óleo vegetal (bloco I) na proporção de aproximadamente 80% do volume total do adesivo a ser obtido, sendo que tal parcela de óleo vegetal é preferencialmente, porém não exclusivamente, oriunda do processamento da mamona. O processamento visando a obtenção do óleo vegetal empregado na formulação do adesivo aqui tratado não é detalhado em face de seguir técnicas convencionais alheias ao escopo do presente pedido de patente. Juntamente com a parcela do óleo vegetal (bloco I) são também alimentadas outras matérias primas (bloco J) sendo elas: silicone na faixa de 0,05% e aminas aproximadamente 1%, sendo o reator (bloco H) aquecido por trocador de calor (vapor) até atingir uma faixa de temperatura ideal ao redor de 100 graus centígrados, gerando assim, após um tempo de processamento de 4 horas, que constitui a terceira etapa do presente processo, uma carga de resina vegetal (bloco K).
A resina obtida (bloco K) é, em uma quarta etapa do presente processo, alimentada a um misturador (bloco L) , ao qual são alimentados também, no âmbito da quarta etapa, aditivos (bloco M) que são Siloxilanos (aproximadamente 5%) de cadeia molecular elastomérica, juntamente com um absorvente de umidade (silicatos) (aproximadamente 7%)e que tem como função evitar a porosidade do produto, um anti-espumante a base de silicone (aproximadamente 2%) e um acelerador amínico (amina terciária) em um percentual de aproximadamente 0,5%.
Os aditivos (bloco M) e a resina (bloco K) após serem alimentadas ao misturador (bloco L) passam por um processamento (mistura) que configura a quinta etapa do presente processo, a qual deve ocorrer por um período de aproximadamente 2 0 minutos, de onde se obtém a resina formulada (bloco Ν) , a qual é submetida a uma sexta etapa, onde ocorre o repouso dessa resina formulada por um período de aproximadamente 5 minutos (bloco O), a qual passa a ser definida, após o referido período de repouso, como resina pronta ou pré-adesivo (bloco P).
A resina pronta ou pré-adesivo (bloco P) pode ser empregada em conjunto com um catalisador que é utilizado para sua ativação, sendo tal catalisador um pré-polímero (bloco Q) em uma proporção de uma parte de catalisador para duas partes de resina, gerando assim o adesivo propriamente dito (bloco R).
0 adesivo ora tratado, após devidamente misturado ao catalisador, apresenta um período de cura de aproximadamente 2 0 minutos.

Claims (3)

1. "PROCESSO DE FABRICAÇÃO DE ADESIVO BASEADO EM RESINA VEGETAL", o qual é utilizado para permitir a fabricação de um adesivo ativado por catalisador, sendo caracterizado pelo fato de que o adesivo tem como a base de uma das suas matérias-primas a glicerina em bruto oriunda da etapa de transesterificação do biodiesel, dita glicerina em bruto, já dentro do âmbito do presente processo é submetida a uma primeira etapa, onde é acrescida uma parcela de um ácido inorgânico, na proporção de aproximadamente 4%, o qual fraciona a glicerina em bruto, tanto em uma parcela de sais, como também em uma parcela útil de ácidos graxos que é utilizada na formulação do adesivo em uma proporção de aproximadamente 20%; os ácidos graxos, em uma faixa de aproximadamente 2 0% e em uma segunda etapa do presente processo são então alimentados em um reator, onde também é alimentada, ainda nessa segunda etapa, uma parcela de óleo vegetal na faixa de aproximadamente 80%, o qual é preferencialmente oriundo do processamento da mamona, ainda dentro da referida segunda etapa e juntamente com a parcela do vegetal e de ácidos graxos são também alimentadas outras matérias-primas que incluem silicone, na proporção de aproximadamente 0,05% e aminas, na proporção de aproximadamente 1%, sendo que após devidamente carregado o reator, o mesmo é aquecido preferencialmente por um trocador de calor, que opera por vapor, até atingir uma faixa de temperatura ideal ao redor de 100 graus centígrados, gerando assim, após um tempo de processamento de quatro horas, que constitui uma terceira etapa do presente processo, uma carga de resina vegetal, a qual, em uma quarta etapa é alimentada a um misturador, ao qual são alimentados também, ainda no âmbito da quarta etapa, aditivos que são Siloxilanos na faixa de aproximadamente 5% de cadeia molecular elastomérica, juntamente com um absorvente de umidade que são silicatos aproximadamente na faixa de 7% e que tem como função evitar a porosidade do produto, um anti- espumante a base de silicone aproximadamente na faixa de 2% e um acelerador amínico que é amina terciária em um percentual de aproximadamente 0,5%; os aditivos e a resina após serem alimentadas ao misturador passam por um processamento de mistura que configura a quinta etapa do presente processo que deve ocorrer por um período de aproximadamente 2 0 minutos, de onde se obtém a resina formulada, a qual é submetida, em uma sexta etapa, a uma etapa de repouso de aproximadamente 5 minutos, a qual passa a ser definida, após o referido período de repouso, como resina pronta ou pré-adesivo; a resina pronta ou pré-adesivo é ativado por um catalisador, o qual é um pré-polímero, sendo que da mistura entre a resina pronta ou pré-adesivo e o catalisador é gerado o adesivo ora proposto.
2. "PROCESSO DE FABRICAÇÃO DE ADESIVO BASEADO EM RESINA VEGETAL", de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que é utilizada uma proporção de uma parte de catalisador para duas partes de resina.
3. "ADESIVO BASEADO EM RESINA VEGETAL", obtido através do processo das reivindicações 1 e 2, caracterizado pelo fato de incluir, na sua formulação, ácidos graxos, oriundos de glicerina em bruto, em uma proporção de aproximadamente 2 0%, bem como uma parcela de óleo vegetal na faixa de aproximadamente 80%, o qual é preferencialmente oriundo do processamento da mamona, silicone na proporção de aproximadamente 0,05%, aminas, na proporção de aproximadamente 1%, aditivos que são Siloxilanos na faixa de aproximadamente 5% de cadeia molecular elastomérica, juntamente com um absorvente de umidade que são silicatos aproximadamente na faixa de 7% e que tem como função evitar a porosidade do produto, um anti- espumante a base de silicone aproximadamente na faixa de 2% e um acelerador amínico que é amina terciária em um percentual de aproximadamente 0,5%; o adesivo em questão sendo ativado por um catalisador que é um pré-polímero, sendo que da mistura entre a resina pronta ou pré-adesivo e o catalisador em uma proporção de uma parte de catalisador para duas partes de resina é gerado o adesivo ora proposto.
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