ES2919669B2 - Composición para la elaboración de plantillas para calzado - Google Patents
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Description
DESCRIPCIÓN
Composición para la elaboración de plantillas para calzado
Objeto técnico de la invención
El objetivo de la invención es el uso de un aditivo complementario para la elaboración de plantillas para calzado generando una novedosa composición con el fin de mejorar las características viscoelásticas, y por otra parte mejorar el comportamiento del material a partir de la adición de un espumante externo a la formulación, donde el aditivo se basa en polvo de algas Rugulopteryx Okamurae (algas asiáticas).
Antecedentes de la invención
El objetivo de una plantilla es disminuir la presión vertical y de cizallamiento sobre las zonas del pie que están sometidas a una excesiva carga o esfuerzo. Las plantillas son ortesis plantares que se colocan dentro del calzado y que pueden utilizarse para prevenir las úlceras en el pie, entre otras ventajas. Para ayudar al tratamiento de las condiciones que se manifiestan en los pies existen diferentes opciones; una de ellas es la terapia mecánica, la cual representa un 87% de efectividad en el tratamiento de los pies. La terapia mecánica tiene como propósito el estudio de la manufactura de dispositivos dentro del zapato o hacia fuera del zapato para corregir el pie, acomodar y soportar cualquier condición fisiológica, deformidad o disfunción.
Dentro de la diversidad de materiales que se han analizado algunos de ellos muestran beneficios en su uso como plantillas para calzado. Además de sus características viscoelásticas que le confieren buenas propiedades mecánicas, la espuma como material para plantilla presenta la ventaja de ser un material accesible en cuanto a la proveeduría, además de la versatilidad que presenta en su formulación, pudiéndose obtener desde espumas flexibles hasta espumas rígidas. Esto sitúa a la delantera en comparación con otros materiales empleados como absorbedores de impacto tales como Plastazote ® (polietileno espumado), látex o silicona, por mencionar algunos.
Se pueden obtener una gran variedad de propiedades físicas específicas modificando la formulación con el fin de conseguir dichas propiedades para cada aplicación. Esta modificación se lleva a cabo mediante el uso de sustancias especiales llamadas aditivos, que al añadirlas a los componentes de la fórmula propician cambios estructurales del polímero, que se manifiestan ya sea en su procesamiento o en su comportamiento posterior de acuerdo a su uso final. La espuma suave y los elastómeros que recuperan su forma lentamente después de ser comprimidos, son referidos como materiales viscoelásticos. Estos materiales son usados generalmente por sus excelentes propiedades de absorción de energía. Las espumas visco elásticas son empleadas para acojinamiento de confort y protección al impacto. La espuma visco elástica se caracteriza por su lenta recuperación en cuanto a sus dimensiones iniciales después de aplicarse una compresión. Cuando el peso del objeto se dispone sobre una espuma visco elástica, la espuma lentamente toma forma del objeto, y después de que el objeto es removido, la espuma lentamente recupera su forma inicial.
Se conocen procesos para fabricar artículos en forma de espuma de látex como almohadillas para la inserción en zapatos, tales como almohadillas, cuñas, taloneras, reposapiés, etc. Además, estas piezas de inserción de zapatos también se utilizan como almohadillas para el tobillo, el talón de Aquiles y la lengua. Además, sirven como piezas de inserción para rellenos de zapatos y plantillas. Sin embargo, estas piezas moldeadas de espuma de látex todavía requieren en este momento una gran cantidad de trabajo manual, ya que las láminas moldeadas deben
manipularse a mano, primero para la gelificación, luego para la vulcanización y luego una vez más para quitar las piezas moldeadas. Posteriormente, el borde de la pieza moldeada todavía debe limpiarse. Todo esto es bastante caro en mano de obra. Por lo tanto, la industria del calzado utiliza cada vez más un producto de revestimiento de espuma de látex. Esto es más rentable de producir. La fábrica de calzado lo recibe como un producto enrollado, con una resistencia y firmeza adecuadas al propósito de uso. Estos solo necesitan ser sellados, y las fábricas de calzado están acostumbradas a sellar los materiales del rollo. Estas piezas estampadas naturalmente no tienen transiciones tan inestables como las piezas de forma.
La presente invención propone una composición para la fabricación de plantillas para el calzado, de tal manera que se origina una novedosa composición, donde el aditivos en polvo de algas Rugulopteryx Okamurae le concede características que mejoran notablemente la calidad del producto resultante, ya que aumenta notablemente la absorción de energía a los impactos tras la fatiga después de 24 horas de uso continuo, una disminución de la deformación de la plantilla, menos pérdida de espesor por compresión, de tal manera que le concede mayor durabilidad y seguridad, obteniendo una mayor sensación de confort y suavidad en la espuma.
En el estado de la técnica existen composiciones de espuma de látex en la fabricación de plantillas, tal y como se parecía en la patente americana US 4674205, que revela una pieza de acolchado estampada de una espuma de látex de dos capas, producida con acolchados en varios lugares de una espuma de látex de mayor peso específico. Primero, se aplica una capa de espuma de látex de un peso específico ligero a una hoja de transporte textil. En este, se estampan depresiones, sobre la que se aplica una segunda capa de espuma de látex, preferiblemente de un peso específico elevado. La fabricación se produce de forma continua en las llamadas máquinas de gran escala y las piezas se estampan fuera de la hoja.
La patente europea EP0184466, revela mejoras en la fabricación de un producto de espuma de látex mediante un método que comprende aplicar, sobre una hoja de soporte, una primera capa que comprende una capa de una composición de látex espumado vulcanizable; aplicar, sobre la primera capa, una segunda capa de una composición de látex vulcanizable espumado y luego calentar el producto en capas resultante para efectuar la vulcanización de las composiciones de látex vulcanizable espumado en la primera y segunda capas. El método permite fabricar un producto de dos capas de espuma, por ejemplo, componentes de amortiguación para calzado, en el que las dos capas de espuma están fuertemente unidas entre sí. Dado que el método implica sólo una operación de vulcanización, ofrece ventajas tanto técnicas como económicas sobre los métodos de la técnica anterior.
En ninguno de los casos anteriores se mejora las cualidades de la espuma de látex y gel por la acción de un aditivo, en los casos anteriores se actúa directamente sobre la fabricación de la plantilla en la presente invención se revela un aditivo complementario añadido a una composición de látex y gel para producir una nueva composición para la fabricación de plantillas para el calzado con el fin de mejorar las características viscoelásticas de la espuma de látex, de tal manera que permita mejorar el comportamiento del material a partir de la adición de un espumante externo a la formulación, donde el aditivo es un polvo de algas Rugulopteryx Okamurae (algas asiáticas).
Descripción de los dibujos
Para complementar la descripción que se está realizando y con el objeto de ayudar a una mejor comprensión de las características del invento, de acuerdo con un ejemplo preferente de la
realización práctica del mismo, se acompaña como parte integrante de dicha descripción, un juego de dibujos en donde con carácter ilustrativo y no limitativo, se ha presentado lo siguiente:
Figura 1.- Muestra un cuadro donde se incluyen los resultados de las pruebas mecánicas realizadas a las plantillas formadas con la composición de la invención.
Realización preferente de la invención
La presente invención revela una composición química para una plantilla que incorpora como aditivo un novedoso componente que sustituye parte del carbonato cálcico de la espuma por una molienda de alga Rugulopteryx Okamurae (conocida como alga asiática), este aditivo mejora altamente las propiedades biomecánicas de la plantilla proporcionando además mayor sensación de confort y suavidad en la espuma.
La resistencia al impacto se define como la energía absorbida por el material por unidad de área, en un ensayo a muy alta velocidad de deformación (impacto). La capacidad de absorber energía depende no sólo del tipo y microestructura del material, sino también de su forma, tamaño y espesor. Debido a ello los ensayos de impacto se llevan a cabo en condiciones normalizadas. De otra manera, la atenuación de impactos se entiende como la capacidad del cuerpo humano o del calzado de disminuir o absorber energía de las fuerzas que se generan al producirse el contacto del pie con el suelo durante la marcha, el correr o al saltar.
Los impactos y la vibración subsiguiente, que se propaga a través de la estructura esquelética, han sido relacionados con falta de confort e incluso con trastornos degenerativos del cartílago articular. Sin embargo, la transmisión de los impactos a lo largo del cuerpo también tiene un papel beneficioso para el crecimiento y fortalecimiento óseo y muscular. Asimismo, la capacidad de amortiguación depende de la edad del usuario, ya que la capacidad de amortiguación del tejido blando del talón disminuye con la edad. Por estos motivos, es importante que la capacidad de amortiguación de un calzado sea adecuada al uso y al usuario, sin ser demasiado baja ni demasiado elevada.
Por lo anterior es necesario evaluar principalmente dos parámetros: la rigidez y la capacidad del material para absorber energía. La rigidez se relaciona con la fuerza transmitida hacia el cuerpo al realizar una actividad, mientras que la segunda se refiere con la cantidad de energía que el material puede disipar y que no es transmitida al cuerpo. Estos parámetros no están necesariamente correlacionados. Las características deseables para un buen material de confort son una baja rigidez y una alta capacidad de absorción de energía.
La espuma suave y los elastómeros que recobran su forma lentamente después de ser comprimidos son referidos como materiales viscoelásticos. Estos materiales son usados generalmente por sus excelentes propiedades de absorción de energía. Las espumas viscoelásticas son empleadas para acojinamiento de confort y protección al impacto.
La espuma viscoelástica se caracteriza por su lenta recuperación en cuanto a sus dimensiones iniciales después de aplicarse una compresión. Cuando el peso del objeto se dispone sobre una espuma viscoelástica, la espuma lentamente toma la forma del objeto, y después que el objeto es removido, la espuma lentamente recupera su forma inicial.
La presente invención incorpora como aditivo polvo de algas Rugulopteryx Okamurae (algas asiáticas) por lo que, por un lado, mejora las características viscoelásticas del poliuretano, y por otra parte permite mejorar las propiedades biomecánicas y el comportamiento del material a partir de la adición de dicho polvo de algas asiáticas.
La publicación científica “Rugulopteryx Okamurae (E.Y. Dawson) I.K. Hwang, W.J. Lee & H.S. Kim (Dictyotales, ochrophyta)”, Estudios Campogibraltareños, 49, diciembre 2018. Algeciras. Instituto de Estudios Campogibraltareños, pp. 97-113 señala, que las “feofíceas” o algas pardas son una fuente importante de compuestos de uso diverso. De ellas se obtienen los alginatos, usados frecuentemente en la industria alimentaria como espesantes, estabilizantes de emulsiones o gelificantes; cosmética o farmacéutica (Pasquel, 2001; Bougougnon et al.,2011; Peso-Echarri et al., 2012). El grupo de las dictiotales es rico en metabolitos secundarios, especialmente del grupo de los terpenos (Paula et al. 2011). El interés en el estudio de estos productos naturales se ha ido acrecentando en las últimas décadas debido a su rol ecológico y a su utilidad para el ser humano. Los terpenoides tienen cualidades bioactivas como inhibición de la herbivoría, citotoxicidad, actividad antibiótica, anti-fúngica, antiviral, antiinflamatoria, antitumoral e insecticida (Fenical el al.,1973; Suzuki et al., 2002; Tziveleka et al., 2005; Othmani et al., 2014). Además de los terpenoides, algunas sustancias de defensa como el metanol o el cloroformo pueden ser volátiles, pudiendo producir “olores” repulsivos o inhibiendo el asentamiento de organismos epífitos sobre el alga (Ozdemir et al., 2006). Asimismo, algunas dictiotales contienen ácido sulfúrico, pudiendo alcanzarse pH de 0,5 en la vacuola de células “(Sasaki et al., 1999)” .
Según se ha determinado en los resultados obtenidos en las pruebas de laboratorio, las propiedades de la espuma de látex mejora las características viscoelásticas por la acción de los alginatos presentes en el alga Rugulopteryx Okamurae y esto puede ser debido a que al mezclar la espuma de látex y gel, el gel de alginato pueden formarse en frío, y su consistencia depende del contenido de tramos de poligulurónico (G-G-G-G...), lo que al combinarse con el látex cambia las propiedades físicas y químicas de la espuma formada. Los enlaces entre cadenas de polisacárido para formar el gel se forman mediante puentes de calcio entre unidades de gulurónico en tramos (G-G-G-G.).
El artículo también revela que los componentes de las algas presentan efectos gelificantes, es efecto parece que mejora las propiedades finales de la plantilla, ya que, en una etapa posterior a la producción, las piezas moldeadas de espuma de látex, deben manipularse a mano, primero para la gelificación, luego para la vulcanización y luego una vez más para separar las piezas moldeadas. Sin embargo, no sugiere directamente que la gelificación pueda ser aplicada a la fabricación de piezas moldeadas de espuma de látex, sino más bien aplicada a la alimentación, por lo que tampoco sugiere que aumente notablemente la absorción de energía a laos impactos tras la fatiga después de 24 horas de uso continuo, disminución de la deformación de la plantilla, menor pérdida de espesor por compresión, mayor durabilidad y suavidad en la espuma.
La composición química de la invención incluye Látex SBR (Caucho estireno-butadieno), carbonato cálcico (CaCO3), agentes tensioactivos, agentes estabilizadores, pigmentos orgánicos solubles y aditivo de algas Rugulopteryx okamurae en polvo en un porcentaje de 5-15%.
Los resultados obtenidos después de las pruebas de biomecánica en el laboratorio se pueden observar en la figura 1.
Al añadir un aditivo en polvo de algas Rugulopteryx Okamurae como aditivo complementario a la formulación conocida le concede al producto resultante características que mejoran notablemente la calidad, ya que aumenta notablemente la absorción de energía a los impactos tras fatiga después de 24 horas de uso continuo, una disminución de la deformación de la plantilla, menor pérdida de espesor por compresión, de tal manera que le concede mayor durabilidad y seguridad, obteniendo una mayor sensación de confort y suavidad en la espuma.
Las plantillas se fabrican en rollos de 50m/lineales por 1.50M de ancho con el mismo formato que la espuma tradicional. Los espesores son variables en función de las fabricaciones posteriores de plantillas a fabricar.
Claims (2)
1. Composición para la elaboración de plantillas para calzado, que se caracteriza porque comprende látex SBR (Caucho estireno-butadieno); carbonato cálcico (CaCO3); agentes tensioactivos; agentes estabilizadores; pigmentos orgánicos solubles; y un aditivo de polvo de algas Rugulopteryx Okamurae (algas asiáticas).
2. Composición para la elaboración de plantillas para calzado según la reivindicación^ que se caracteriza porque el aditivo de polvo de algas Rugulopteryx Okamurae se encuentra en un porcentaje en peso entre 5 y 15% de la composición.
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| BA2A | Patent application published |
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