IT201600101269A1 - Materiale di rivestimento per superfici atte ad essere poste a contatto con il corpo. - Google Patents

Description

“MATERIALE DI RIVESTIMENTO PER SUPERFICI ATTE AD ESSERE POSTE A CONTATTO CON IL CORPO”

La presente invenzione ha come oggetto un materiale per rivestire superfici atte ad essere poste a contatto con il corpo.

Sono noti materiali aventi composizione comprendente una miscela di materiale naturale, quale gomma o altro con aggiunte di sughero in polvere o truciolato.

Materiali di tali tipologie sono stati creati in genere o con lo scopo di rendere più leggero il prodotto risultante, oppure per ottenere un migliore isolamento termico, acustico o elettrico. Informazioni scientifiche sul movimento umano e la postura mettono sempre più in evidenza l’importanza che rivestono gli stimoli sensoriali tutti, per questa funzione.

Sottrazione, impoverimento oppure manipolazione degli stimoli sensoriali, mettono in difficoltà il sistema nervoso centrale umano, il quale è sempre alla ricerca del migliore equilibrio e della migliore strategia di movimento in ogni istante. Queste difficoltà si traducono concretamente con una minore capacità di mantenere l’equilibrio, come illustrato nel test raffigurato in Figura 1, minore efficienza e potenza nello sforzo fisico, come illustrato nel test raffigurato in Figura 2, ed una minore resistenza alla fatica (Figura 3), i cui esiti saranno commentati più in dettaglio nel seguito.

Nel tempo questo adattamento coatto e caotico si traduce in affaticamento del sistema locomotore e posturale fine e questo apre la strada a sintomatologie dolorose e a traumi. Ancora da dimostrare, ma ipotizzabili quali possano essere le conseguenze nel tempo sul sistema nervoso centrale.

Ad esempio, dal libro di Norman Doidge “Il Cervello Infinito” pag.

104 “…..questo declino (motorio) è causato dalla diminuzione del feedback sensoriale proveniente dai piedi”. Secondo Michael M. Merzenich, “l'aver indossato le scarpe per decenni limita il feedback sensoriale dai piedi verso il cervello. Se camminassimo a piedi scalzi, il nostro cervello riceverebbe una grande varietà di input, come se camminassimo su una superficie irregolare. Le scarpe sono una piattaforma relativamente piana che disperde gli stimoli, e le superfici su cui camminiamo sono sempre più artificiali e perfettamente lisce. Ciò porta a «de-differenziare» le mappe cerebrali a cui afferiscono le piante dei piedi, limitando così la guida che il tatto fornisce al controllo dei piedi. Quindi iniziamo a usare bastoni, stampelle, deambulatori, oppure ci affidiamo agli altri sensi per mantenere l'equilibrio. Ricorrendo a queste compensazioni anziché esercitare i sistemi cerebrali compromessi, non facciamo che accelerarne il declino”.

La ricerca in questa direzione ha portato ad una interessante scoperta. Migliorando anche uno solo dei sistemi sensoriali, è possibile compensare per la perturbazione degli altri. In particolare, si è potuto osservare come mantenendo un alto grado di qualità e quantità di stimolo sensoriale tattile portando a contatto del corpo superfici naturali, non trattate, sia possibile ottenere qualità di equilibrio e di forza migliori, come illustrato nei test raffigurati nelle Figure 1-3.

In particolare, in Figura 1 è visibile l'esito di un test in cui un soggetto si trova, in appoggio bipodalico e ad occhi aperti, in tre casi differenti: a contatto con un materiale liscio (istogramma 100), a contatto con un materiale morbido (istogramma 110) ed a contatto con un materiale atto a stimolare multisensorialmente il soggetto (istogramma 120).

Si nota quindi che lo spostamento del soggetto, definito anche come “sway path” è decisamente inferiore nel terzo caso, migliorando le prestazioni di equilibrio del soggetto.

Un'ulteriore conferma si ha da esperimenti i cui risultati sono raffigurati in Figura 2 ove è rappresentato un grafico comparativo in cui è espressa la forza muscolare in un soggetto, ove i primi tre picchi alla sinistra del grafico (rif. num. 200) sono stati rilevati con l'impiego di un materiale secondo la presente invenzione, mentre i tre picchi a destra (rif. num. 210) sono stati rilevati con l'impiego di un materiale convenzionale. Il materiale oggetto delle varie relazzazioni dell’invenzione consente quindi di migliorare l’espressione della forza muscolare.

La Figura 3 mostra l'esito di un test in cui un soggetto si trova in appoggio bipodalico e ad occhi aperti in una condizione di postaffaticamento in due casi differenti: a contatto con un materiale morbido (istogramma 110) ed a contatto con un materiale atto a stimolare multisensorialmente il soggetto (istogramma 120).

Si nota quindi che il materiale multisensoriale consente un minore affaticamento ed un migliore recupero della fatica, e permette di ridurre lo spostamento del soggetto, definito anche come “sway path” nel post-affaticamento.

E’ stato possibile notare infatti come qualsiasi strumento materiale che sia toccato da un soggetto, ad esempio una semplice penna, una posata, un martello oppure anche il volante di un’auto, in condizioni ideali deve essere accettato da tutti i recettori sensoriali, globalmente. Se anche uno solo dei sistemi sensoriali risulta disturbato, il sistema nervoso centrale umano attiva strategie proprie di difesa, quali la co-contrazione muscolare, ovvero come noto la contrazione contemporanea di un muscolo agonista e del rispettivo antagonista, ed adegua la postura del soggetto perturbato ad una maggiore chiusura, ad esempio mediante piegamento ed accorciamento nella direzione della posizione di difesa fetale.

Si osserva quindi che appare necessaria una maggiore diversificazione della stimolazione sensoriale derivante dal contatto con i materiali presenti nell'ambiente al fine di interessare il maggior numero e le maggiori famiglie di recettori nervosi attraverso il tatto, ma anche a piena soddisfazione delle sensorialità visive, uditive, olfattive e gustative.

Scopo della presente invenzione è quindi di creare un materiale che offra un'ottimale diversificazione degli stimoli sensoriali tattili. Ulteriore scopo dell'invenzione è quello di fornire una soluzione pratica ed economica ai summenzionati problemi.

Un aspetto dell'invenzione prevede un materiale composito per rivestire superfici atte ad essere poste a contatto con il corpo, caratterizzato dal fatto che la composizione di detto materiale comprende una membrana poliuretanica tridimensionale nella quale sono incorporate particelle di sabbia e di polvere di sughero.

Il materiale oggetto dell’invenzione si pone come un “integratore naturale delle sensorialità” perse o disturbate dal moderno ambiente in cui viviamo. Il concetto di integrazione sensoriale peraltro è già stato involontariamente e abbondantemente affrontato per gli altri sensi. E’ integrazione sensoriale visiva la pellicola 3D, uditiva quella dei suoni stereo, olfattiva quella dei profumi, gustativa quella degli integratori vitaminici e minerali. Noi presentiamo per primi il concetto di integratore sensoriale tattile, non escludendo un giorno di contribuire a migliorare integratori sensoriali in altri campi, tale integratore sensoriale possiamo anche denominarlo SI28 “Sensorial Integrator”.

Di conseguenza, il prodotto oggetto della presente descrizione consiste nel miscelare un qualsiasi materiale, dalla gomma naturale alle diverse plastiche con una percentuale di sughero, sotto forma di polvere oppure di truciolato o laminare con l'ulteriore aggiunta di diversi tipi di sabbie, da quelle più naturali, alle sabbie di quarzo prodotte industrialmente.

La miscela di questi tre prodotti naturali, compatibili tra loro e ecosostenibili, particolare questo di non poco conto, crea un materiale ottimo per correggere in modo vincente tutti i prodotti che vengono a contatto con il nostro corpo, sia attraverso le mani, come utensili vari, sia attraverso l’appoggio dei piedi come nelle scarpe, sia nella posizione seduta (ad esempio in auto o in ufficio) come pure durante il sonno a letto.

Questi tre materiali combinati in modo diverso tra loro, e mescolati in miscele varie, sono correttori dei difetti sopra elencati.

Secondo un ulteriore aspetto dell'invenzione, il materiale comprende una quantità compresa tra lo 0,2 % e lo 0,4% in peso di polvere di sughero, una quantità compresa tra il 4% ed il 6% in peso di sabbia ed il rimanente in poliuretano.

Secondo un altro aspetto dell'invenzione, le particelle di sabbia incorporate nella membrana poliuretanica comprendono quarzo sferico avente granulometria compresa tra 0,1 e 2,2 mm.

Secondo un altro aspetto dell'invenzione, la polvere di sughero incorporata nella resina poliuretanica presenta granelli di dimensioni variabili da 150 micron a 2 mm.

Secondo un ulteriore aspetto dell'invenzione, il materiale comprendente la membrana poliuretanica tridimensionale nella quale sono incorporate particelle di sabbia e di polvere di sughero può essere utilizzato come rivestimento per superfici appartenenti ai più svariati articoli o prodotti.

Ad esempio tale materiale può essere utilizzato per rivestire impugnature per racchette da tennis o da ping pong, impugnature di mazze da golf o remi per canottaggio, manubri per motociclette o per biciclette, tappeti mobili quali tapis roulant, solette per scarpe e le stesse scarpe da sport e da passeggio, guarnizioni per zoccoli di cavallo, materassi, indumenti quali magliette e calze ed in generale tessuti, lavori a maglia, o tessuti non tessuti, rivestimenti interni per caschi, montature per occhiali, tastiere di personal computer, mouse, custodie per cellulari o tablet e altro.

L'invenzione comprende anche un procedimento per realizzare un materiale composito per rivestire superfici atte ad essere poste a contatto con il corpo, il procedimento comprendendo le seguenti fasi: - spalmatura di un impasto comprendente una miscela di resina poliuretanica e di polvere di sughero su uno strato di supporto;

- apporto per caduta di sabbia sullo strato superiore dell’impasto; - asciugatura in forno ventilato del materiale; e

- passaggio del materiale attraverso una calandra per stabilizzare la resina poliuretanica e per uniformare la sabbia all’interno della stessa.

L'invenzione comprende anche un prodotto comprendente superfici rivestite con il materiale composito per rivestire superfici atte ad essere poste a contatto con il corpo per la stimolazione tattile finalizzata all’assunzione ed al mantenimento di posture e movimenti corretti.

Ulteriori caratteristiche dell’invenzione sono desumibili dalle rivendicazioni dipendenti.

Ulteriori caratteristiche e vantaggi dell’invenzione risulteranno evidenti dalla lettura della descrizione seguente fornita a titolo esemplificativo e non limitativo, con l’ausilio delle figure illustrate nelle tavole allegate, in cui:

- la Figura 1 rappresenta i risultati di un test relativo allo sway path in appoggio bipodalico;

- la Figura 2 rappresenta i risultati di misure di forza;

- la Figura 3 rappresenta i risultati di misure di resistenza alla fatica;

- le Figure 4-23 illustrano vari esempi di prodotti che possono essere realizzati o presentare superfici ricoperte con un materiale secondo i vari aspetti della presente invenzione;

- la Figura 24 è una microfotografia che riprende la struttura molecolare del poliuretano al microscopio;

- la Figura 25 è una microfotografia che riprende la stessa struttura molecolare del poliuretano al microscopio con aggiunta di polvere di sughero.

- la Figura 26 è una microfotografia che riprende la struttura del materiale secondo un aspetto dell’invenzione; e

- le Figure 27-30 illustrano diverse fasi di un procedimento per la realizzazione del materiale secondo un aspetto dell’invenzione.

La presente descrizione ha come oggetto un materiale composito per rivestire superfici atte ad essere poste a contatto con il corpo umano, ove detto materiale comprende una membrana poliuretanica tridimensionale nella quale sono incorporate particelle di sabbia e di polvere di sughero.

Il materiale dell'invenzione può essere steso per formare una superficie di rivestimento atta ad entrare in contatto con il corpo umano o parti di esso o, per alcune applicazioni particolari, con parti del corpo di animali.

Alcuni esempi applicativi verranno ora illustrati.

In particolare, la Figura 4 illustra una racchetta da tennis 10 dotata di un'impugnatura 12 la cui superficie a contatto con la mano è realizzata con il materiale secondo un aspetto della presente invenzione.

La Figura 5 illustra una mazza da golf 20 dotata di un'impugnatura la cui superficie a contatto con la mano è realizzata 22 con il materiale secondo un aspetto della presente invenzione.

La Figura 6 illustra una guarnizione 32 interponibile tra lo zoccolo 40 di un cavallo ed un ferro di cavallo 30, realizzata con il materiale secondo un ulteriore aspetto della presente invenzione. La guarnizione 32 ha una forma sostanzialmente complementare a quella del ferro di cavallo 30 e può essere provvista di fori 36 atti ad essere posti in corrispondenza dei fori 34 del ferro di cavallo 30.

La Figura 7 illustra un remo per canottaggio 41 dotato un'impugnatura 42 rivestita con il materiale secondo un aspetto dell’invenzione.

La Figura 8 illustra un manubrio 50 per motocicletta in cui le manopole 52 sono rivestite con il materiale secondo un aspetto dell’invenzione.

La Figura 9 illustra un tapis roulant 60 il cui tappeto mobile 62 è realizzato o rivestito con il materiale secondo un aspetto dell’invenzione.

Il tappeto mobile 62 così realizzato è particolarmente adatto per correrci sopra senza scarpe.

Anche le impugnature 64 del tapis roulant 60 possono essere rivestite con il materiale secondo un aspetto dell’invenzione.

La Figura 10 illustra una soletta 65 per scarpe realizzata con il materiale secondo un aspetto dell’invenzione.

La superficie 67 della soletta 65 è quindi adatta a trasmettere una aumentata quantità di stimoli sensoriali.

La Figura 11 illustra una ciabatta infradito 68 la cui superficie 69, a contatto con il piede, è realizzata con il materiale secondo un aspetto dell’invenzione ed è quindi adatta a trasmettere una aumentata quantità di stimoli sensoriali.

Il materiale dell’invenzione può anche essere utilizzato per i lacci 68’ ed il supporto 68’’ dei lacci 68’, parti tutte che vengono a contatto con il piede.

La Figura 12 illustra un materasso 70 che presenta una superficie 72 ricoperta con il materiale secondo un aspetto dell’invenzione. Anche la superficie 72 del materasso 70 è adatta a trasmettere una aumentata quantità di stimoli sensoriali.

La Figura 13 illustra alcuni indumenti realizzati con il materiale secondo un aspetto dell’invenzione, in particolare una maglietta 75 e calze 80.

Il materiale dell’invenzione può essere usato per tessuti 77 o lavori a maglia 75 o anche per tessuti non tessuti.

La Figura 14 illustra un casco 75 per motocicletta, la cui imbottitura 87 è internamente rivestita con il materiale secondo un aspetto dell’invenzione.

La Figura 15 illustra un paio di occhiali 90 la cui montatura 92 è realizzata o ricoperta con il materiale secondo un aspetto dell’invenzione.

La montatura degli occhiali può essere di tipo tradizionale o del tipo descritto nella domanda di brevetto italiana N° MI2014A000480.

La Figura 16 illustra un personal computer 95, dotato di tastiera 97 e mouse 100 ove la tastiera 97 ed il mouse 100 possono essere ricoperti o realizzati impiegando il materiale secondo un aspetto dell’invenzione e la Figura 17 illustra il mouse 100 la cui superficie esterna è realizzata impiegando il materiale secondo un aspetto dell’invenzione.

La Figura 18 illustra un braccialetto 103 realizzato impiegando il materiale secondo un aspetto dell’invenzione

La Figura 19 illustra un tappetino 105 per il mouse 100 realizzato impiegando il materiale secondo un aspetto dell’invenzione.

La Figura 19b illustra una scarpa da tennis 106 che presenta un fondo 108 ed un colletto 107 realizzato impiegando il materiale secondo un aspetto dell’invenzione.

Più in generale, l’intera struttura della scarpa 106, ovvero suola 111, tacco, ecc. può essere realizzata impiegando il materiale secondo un aspetto dell’invenzione.

La Figura 20 illustra un manubrio 110 per bicicletta da corsa, in cui le parti 112 che possono venire a contatto con le mani o altre parti del corpo di un utilizzatore, sono ricoperte con il materiale secondo un aspetto dell’invenzione.

La Figura 21 illustra un telefono cellulare 113 la cui superficie esterna 116 può essere realizzata impiegando il materiale secondo un aspetto dell’invenzione, ad esempio inglobando i vari elementi della composizione in un impasto atto ad essere impiegato per realizzare la parte esterna o l’intera struttura della scocca del cellulare sia sul lato posteriore dello stesso, sia – ove applicabile – sul lato frontale del cellulare (come rappresentato in figura 21).

In aggiunta o in alternativa, una custodia per telefono cellulare può essere realizzata impiegando il materiale secondo un aspetto dell’invenzione.

Analogamente al caso del telefono cellulare 115, la Figura 22 illustra un riproduttore di musica in formato digitale 114 la cui superficie esterna 116 può essere realizzata impiegando il materiale secondo un aspetto dell’invenzione, ad esempio inglobando i vari elementi della composizione in un impasto atto ed essere impiegato per realizzare la parte esterna o l’intera struttura della scocca del riproduttore di musica in formato digitale 114 sia sul lato posteriore dello stesso, sia – ove applicabile – sul lato frontale (come rappresentato in figura 22).

In aggiunta o in alternativa, una custodia per riproduttore di musica in formato digitale può essere realizzata impiegando il materiale secondo un aspetto dell’invenzione.

Inoltre, la Figura 23 illustra un tablet 114 la cui superficie esterna 116 può essere realizzata impiegando il materiale secondo un aspetto dell’invenzione, ad esempio inglobando i vari elementi della composizione in un impasto atto ed essere impiegato per realizzare la parte esterna o l’intera struttura della scocca del tablet 116 sia sul lato posteriore dello stesso, sia – ove applicabile – sul lato frontale (come rappresentato in figura 23).

In aggiunta o in alternativa, una custodia per tablet può essere realizzata impiegando il materiale secondo un aspetto dell’invenzione.

In generale quindi, una molteplicità di prodotti possono essere realizzati o rivestiti con il materiale secondo i vari aspetti dell’invenzione, tra cui impugnature per remi da canottaggio, manubri moto e bicicletta, impugnature martelli pneumatici, tapis roulant, bastoni per camminate in montagna, materassi letto, suole e solette per scarpe, scarpe, scarpe antiinfortunistiche, caschi e occhiali, indumenti come magliette, giacche, giubbetti, calze, zaini, custodie per cellulari o tablet e, ciabatte infradito, tappezzeria, e arredo in genere (sedie, poltrone, divani) oltre a materassi in lattice e materassini da palestra e altro.

In generale, secondo un aspetto della presente invenzione, il materiale di cui si tratta può essere realizzato mediante preparazione di una membrana poliuretanica con l'aggiunta di polvere di sughero e di sabbia.

Prima di descrivere le varie realizzazioni del processo di produzione del materiale oggetto dell'invenzione, si esamineranno in dettaglio i vari componenti del materiali componenti, ovvero i materiali poliuretanici, il sughero ed infine la sabbia.

Con il termine di membrana poliuretanica si indica una vasta famiglia di polimeri in cui la catena polimerica è costituita da legami organici.

Questi legami sono utilizzati per produrre vari materiali con caratteristiche diverse :

-fibre tessili

-adesivi

-schiume per materassi /cuscini.

Le caratteristiche del prodotto polimerico dipendono dalla struttura dei prodotti di base:

-polioli

-catalizzatori

-additivi

Di seguito una rassegna dei principali componenti:

1. Polioli

I polioli utilizzati nella sintesi dei poliuretani sono prodotti poliossidrilici con peso molecolare variabile da meno di 500 a oltre 10000 e con funzionalità (numero dei gruppi ossidrilici reattivi per molecola) comprese tra 2 ed 8.

Possono essere di natura polietere (polioli polietere) o poliestere (polioli poliestere) o miscele dei due tipi e sono disponibili a diverse lunghezza di catena e a disposizione atomica da lineare a variamente ramificata.

Le caratteristiche del poliolo utilizzato, in particolare la flessibilità della sua struttura molecolare, la funzionalità e il peso molecolare, contribuiscono in larga misura a determinare il grado di reticolazione e le proprietà finali del polimero poliuretanico che si formerà quando questo reagirà con un isocianato.

2. Isocianato

Gli isocianati (R-NCO), i diisocianati (OCN-R-NCO) e più in generale i poliisocianati sono composti chimici caratterizzati dalla presenza rispettivamente di uno, due o più gruppi isocianici -N=C=O, che conferiscono loro una notevole affinità verso composti contenenti idrogeno attivo, nonché un certo grado di tossicità. La natura chimica del gruppo R può essere di tipo alifatico o aromatico e incide sulla reattività dei diversi isocianati.

I poliisocianati possono essere costituiti da monomeri o da polimeri e sono caratterizzati attraverso la loro funzionalità, ovvero dal numero medio di gruppi isocianici reattivi per molecola. Tra i numerosi poliisocianati disponibili, l’industria del poliuretano si basa principalmente su due diisocianati aromatici: sul toluen diisocianato (TDI), e sul difenilmetano diisocianato (MDI) e le sue miscele polimeriche.

Entrambe queste sostanze vengono derivate da intermedi petrolchimici, il TDI dal toluene, l’MDI dal benzene, tramite procedimenti ormai standardizzati e ben conosciuti.

3. Catalizzatori

Le reazioni del gruppo isocianico sono sensibili a molti tipi di catalizzatore: acidi e basi di Lewis, catalizzatori metallici, sali alcalini di acidi organici e particolari fenoli.

La catalisi relativa alle reazioni dei poliuretani è estremamente complessa a causa dei numerosi fattori che la influenzano, come l’effetto catalitico esercitato dal gruppo uretanico stesso, eventuali legami idrogeno o la natura dei vari solventi utilizzati. In generale, catalizzatori metallici attivano il gruppo isocianico incrementandone il carattere elettrofilo, mentre le basi rendono maggiormente nucleofilo l’ossidrile.

I catalizzatori più diffusi sono comunque a base di ammine alifatiche terziarie e/o sali organici di stagno. Spesso i due catalizzatori sono impiegati contemporaneamente: in alcune formulazioni è presente solo quello amminico mentre il sale organico non agisce mai da solo.

4. Agenti espandenti

Gli agenti espandenti sono i responsabili della particolare struttura cellulare dei polimeri espansi. Durante la polimerizzazione, essi danno luogo a bolle di gas che rigonfiano la miscela, formando appunto delle celle. A seconda del meccanismo di formazione di tali vuoti gli espandenti si suddividono in due differenti categorie:

- Espandenti fisici: si tratta di sostanze volatili, liquidi bassobollenti o gas liquefacibili a bassa temperatura e/o pressione che evaporano a causa del calore liberato durante la polimerizzazione; rientrano in questa categoria di espandenti i clorofluorocarburi (CFC), gli idrofluorocarburi (HFC) e gli idrocarburi (HC).

- Espandenti chimici: sono sostanze che producono gas in seguito alla reazione chimica con un componente del formulato; l’esempio più tipico è quello dell’acqua che, reagendo con l’isocianato, conduce alla formazione di anidride carbonica. Altri esempi di espandenti chimici sono gli acidi carbossilici o derivati, come ad esempio l’acido formico.

5. Additivi

Nella sintesi dei poliuretani vengono spesso utilizzati i seguenti composti:

- Stabilizzanti di idrolisi: carboimmidi (mono e poli), epossidi, fenilimminoazolidine;

- Stabilizzanti di ossidazione: fenoli, aniline alchilate, fosfiti, idrazidi, solfati, tioeteri, impiegati per prevenire la decolorazione nei materiali;

- Stabilizzanti alle radiazioni ultraviolette (UV): piperidine sostituite in posizioni 2 e 6, benzofenoni, benzotriazoli;

- Ritardanti di fiamma: normalmente vengono utilizzati composti contenenti azoto e/o fosforo (polifosfati di ammonio, melammina e derivati). Particolari composti alogenati, poliesteri basati sull’acido tetrabromoftalico e specialmente bromo poliesteri sono importanti per le schiume poliuretaniche rigide;

Nella presente invenzione, uno degli additivi principali è costituito dal sughero.

La sua particolare struttura cellulare fornisce al sughero le seguenti proprietà fisiche.

- Leggerezza

Il sughero è costituito da una struttura cava con circa 36 milioni di cellule per cm<3>piene di azoto e ossigeno che costituiscono l’89,7% della sua superficie. Il volume cellulare che rimane vuoto nel sughero è di quasi il 90%, da questo deriva la sua capacità di galleggiare, come dimostrato dal suo impiego per molto tempo nella fabbricazione di boe e reti da pesca.

- Elasticità

Grazie alla flessibilità delle membrane, le cellule funzionano come microscopici cuscini d’aria che ritrovano la loro forma originale dopo essere stati compressi. Questa proprietà, nota come il “ritorno elastico”, è quella che ad esempio caratterizza un buon tappo per bottiglie di vino e manifesta la sua tenuta stagna. La sua elasticità lo fa adattare a tutti i colli di bottiglia, anche di forma irregolare, nel limite delle norme esistenti, con una forza di ritorno elastico che lo mantiene fortemente aderente contro le pareti del vetro.

- Impermeabilità

L'impermeabilità del sughero è dovuta non solo alla contro pressione esercitata dai gas delle cellule, ma anche alla presenza nelle membrane del sughero di una elevata percentuale di sostanze grasse (suberina, cerina,..).

- Isolante

La suberina praticamente infusibile e insolubile, che sia in acqua, nell’alcool, nel cloroformio o negli acidi, dona al sughero delle proprietà impermeabilizzanti che permettono alle cellule di riempirsi di aria di assumere un forte potere isolante e protettore.

- Inerzia

Poiché il sughero è un tessuto morto, può essere considerato una sostanza inerte, senza gusto né odore. Ha inoltre un alto valore igienico, caratteristica molto apprezzata, ad esempio, dalle industrie di imbottigliamento di bevande.

- Aderenza

La sua aderenza al vetro è la principale conseguenza della forza di espansione di un materiale elastico contro una parete rigida, ma è dovuta anche, e questo è molto importante, dalle cellule che vengono tagliate nella fabbricazione di tappi le quali formano delle microscopiche ventose; le sue proprietà adesive sono ulteriormente rafforzate dalla presenza di sostanze resinose.

- Durevolezza

Il sughero è un materiale molto resistente e di elevata durevolezza, con una notevole capacità di conservare o mantenere le sue proprietà iniziali. Si può considerare come un materiale inalterabile e indeteriorabile.

Il trattamento di questo materiale naturale e traspirante passa per la raffinazione in polvere finissima e successivamente in una separazione dei corpi estranei per effetto di setaccio a carica elettrostatica.

Le camere elettrostatiche caricano la polvere elettrostaticamente, spingendo attraverso i setacci con una forza tre volte superiore il suo peso specifico.

Con questo tipo di processo di purificazione tutti i grezzi e i corpi estranei rimangono imprigionati nei setacci e filtrati per aspirazione.

La polvere di sughero impiegata per la presente invenzione può presentare granelli di dimensioni variabili da 150 micron a 2 mm. Effetto pneumatico

La dimensione delle celle ed il loro grado di apertura determinano il flusso d’aria che, attraversando le celle, consente la variazione di volume della schiuma.

L’effetto pneumatico è dovuto proprio all’impedimento al passaggio d’aria che provoca un ritardo della deformazione con conseguente aumento della componente anelastica della deformazione.

L’unione di queste due componenti (sughero e poliuretano) migliora la traspirabilità in quanto:

- il sughero è costituito da una struttura cava con circa 36 milioni di cellule per cm<3>piene di azoto e ossigeno che costituiscono l’89,7% della sua superficie.

- il poliuretano traspirante a schiuma dà origine ad una sottilissima membrana che è impermeabile nel tempo, antivento, traspirante poiché contiene oltre 1,4 miliardi di pori microscopici per cm<2>.

La sabbia è una roccia sedimentaria clastica sciolta, proveniente dall'erosione di altre rocce tra le quali l'arenaria (roccia sedimentaria). La sabbia è formata da granuli di dimensioni comprese tra i 2 e gli 0,063 millimetri. La sabbia è il classico esempio di materiale granulare: ogni singola particella che la compone è chiamata "granello di sabbia".

Nel presente procedimento possono essere, ad esempio, utilizzate sabbie silicee dopo un processo di lavaggio, vagliatura ed essiccatura.

Ad esempio può essere utilizzato quarzo sferico 0,1-0,6 avente granulometria compresa tra 0,1 e 0,6 mm oppure quarzo sferico 0,1-2,2 avente granulometria compresa tra 0,1 e 2,2 mm.

Nel primo caso, la maggior parte dei granelli di quarzo sferico può avere granulometria compresa tra 0,3 e 0,4 mm.

Nel primo caso, la maggior parte dei granelli di quarzo sferico può avere granulometria compresa tra 0,63 e 1 mm.

Nel caso della produzione di una membrana poliuretano e sughero si procede secondo le seguenti fasi.

Fase 1

Spalmatura di un impasto o compound poliuretano/sughero su uno strato di supporto, ad esempio un supporto cellulosico.

Fase 2

Asciugatura in un forno ventilato.

Fase 3

Impiego di una calandra per uniformare la superficie.

Per confronto, la Figura 24 è una microfotografia che riprende la struttura molecolare del poliuretano al microscopio, mentre la figura 25 è una microfotografia che riprende la stessa struttura molecolare del poliuretano al microscopio con aggiunta di polvere di sughero. Dal confronto si può notare una maggiore apertura delle celle del poliuretano quando viene aggiunta la polvere di sughero. Questo si traduce in una maggiore traspirabilità del materiale poliuretano, caratteristica questa non di poco conto.

L’aggiunta della sabbia nella realizzazione di una membrana base poliuretano/sabbia/sughero ha richiesto la creazione di un processo produttivo alternativo, in quanto la presenza di solidi all’interno del liquido schiumabile, non permetteva il passaggio attraverso i filtri nella fase di trasformazione da liquido a schiuma.

Si è resa quindi necessaria la realizzazione di una tramoggia automatica per la caduta di sabbia in una sezione della produzione, in fase umida, che dopo asciugatura si è stabilizzata all’interno della schiuma con un passaggio finale di calandra.

Nel caso quindi della produzione di una membrana poliuretano, sughero e sabbia si procede secondo le seguenti fasi, illustrate con riferimento alle Figure 27-30.

La prima fase consiste nella spalmatura di un impasto poliuretano e sughero 130 su uno strato di supporto, ad esempio un supporto cellulosico 210 (Figura 27).

In una seconda fase si procede facendo cadere la sabbia selezionata 220, tramite una tramoggia 215, sul supporto cellulosico 210 spalmato con la schiuma poliuretanica (Figura 28).

Si passa poi ad un terza fase consistente nell'asciugatura in un forno ventilato 225 (Figura 29).

Si termina il procedimento con una quarta fase, in cui si impiega una calandra 230 per stabilizzare la resina e uniformare la sabbia all’interno della stessa (Figura 30).

Infine, il supporto cellulosico può essere rimosso per liberare la superficie del materiale a cui è applicato.

La Figura 26 è una microfotografia che riprende la struttura del materiale ottenuto secondo il procedimento descritto.

Da tale fotografia si nota che l’effetto di contrasto tra i diversi composti è molto evidente ed era l’effetto desiderato, ovvero ottenere il massimo contrasto tra il maggior numero di elementi naturali possibili, nel caso presente impiegando poliuretano, polvere di sughero e sabbia, il tutto al fine di ottenere gli effetti descritti nella presente descrizione.

Al termine del procedimento descritto si può affermare che gli obbiettivi prefissati sono stati raggiunti.

Si è osservata una reazione esistente tra due materiali poliuretano e sughero, aventi una struttura cellulare molecolarmente differente ad un corpo solido materico.

Con il procedimento descritto, si ottiene una membrana tridimensionale, grazie alla presenza della sabbia, con l’aggiunta di sughero.

Una possibile composizione del materiale oggetto dell'invenzione è la seguente per un chilogrammo di impasto, 3 grammi di polvere di sughero e 50 grammi di sabbia.

Più in generale, nella varie composizioni dell’impasto si può prevedere una quantità compresa tra lo 0,2 % e lo 0,4% in peso di polvere di sughero, una quantità compresa tra il 4% ed il 6% in peso di sabbia ed il rimanente in poliuretano.

In generale, nella presente descrizione, tutte le percentuali dei singoli elementi della formulazione descritta possono variare relativamente ad ogni rispettivo valore percentuale indicato.

Ovviamente all’invenzione così come descritta potranno essere apportate modifiche o migliorie dettate da motivazioni contingenti o particolari, senza per questo uscire dall’ambito dell’invenzione come sotto rivendicata.

Claims (10)

1. RIVENDICAZIONI 1. Materiale composito per rivestire superfici atte ad essere poste a contatto con il corpo umano o animale, caratterizzato dal fatto che la composizione di detto materiale comprende una membrana poliuretanica tridimensionale nella quale sono incorporate particelle di sabbia e di polvere di sughero.
2. 2. Materiale come alla rivendicazione 1, comprendente una quantità compresa tra lo 0,2 % e lo 0,4% in peso di polvere di sughero, una quantità compresa tra il 4% ed il 6% in peso di sabbia ed il peso rimanente in poliuretano.
3. 3. Materiale come alla rivendicazione 1, in cui le particelle di sabbia incorporate nella membrana poliuretanica comprendono quarzo sferico avente granulometria compresa tra 0,1 e 0,6 mm
4. 4. Materiale come alla rivendicazione 3, in cui la maggior parte dei granelli di quarzo sferico ha granulometria compresa tra 0,3 e 0,4 mm.
5. 5. Materiale come alla rivendicazione 1, in cui le particelle di sabbia incorporate nella membrana poliuretanica comprendono quarzo sferico avente granulometria compresa tra 0,1 e 2,2 mm.
6. 6. Materiale come alla rivendicazione 5, in cui la maggior parte dei granelli di quarzo sferico ha granulometria compresa tra 0,63 e 1 mm.
7. 7. Materiale come alla rivendicazione 1, in cui la polvere di sughero incorporata nella membrana poliuretanica presenta granelli di dimensioni variabili da 150 micron a 2 mm.
8. 8. Prodotto comprendente superfici rivestite con il materiale di cui alle rivendicazioni da 1 a 7.
9. 9. Procedimento per realizzare un materiale composito per rivestire superfici atte ad essere poste a contatto con il corpo, il procedimento comprendendo le seguenti fasi: - spalmatura di un impasto comprendente una miscela di resina poliuretanica e di polvere di sughero su uno strato di supporto; - apporto per caduta di sabbia sullo strato superiore dell’impasto; - asciugatura in forno ventilato dell’impasto; e - passaggio dell’impasto attraverso una calandra per stabilizzare la resina poliuretanica e per uniformare la sabbia all’interno della stessa.
10. 10. Uso di un prodotto comprendente superfici rivestite con il materiale di cui alle rivendicazioni da 1 a 7 per la stimolazione tattile finalizzata all’assunzione ed al mantenimento di posture e movimenti corretti.