ES2245951T3 - Limpieza ultrasonica. - Google Patents
Limpieza ultrasonica.Info
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Abstract
Un proceso para limpiar un sustrato (11), comprendiendo el proceso una primera etapa de proporcionar una solución limpiadora (10) y un utensilio manual (1), comprendiendo adicionalmente el proceso una segunda etapa de aplicar la solución (10) sobre el sustrato (11) con el utensilio (1), por el cual el utensilio (1) tiene una parte activa (15) que vibra a una frecuencia de como mínimo 20 kHz con una amplitud de como mínimo 10 micrómetros y hasta 100 micrómetros, y por el cual el sustrato (11) es una superficie fibrosa o una superficie doméstica rígida.
Description
Limpieza ultrasónica.
La presente invención se refiere a un proceso
para limpiar un sustrato utilizando vibración ultrasónica, y a un
utensilio manual par usar en el proceso.
La vibración ultrasónica se utiliza en la
industria para limpiar sustratos manchados. En concreto, se hace
introduciendo dichos sustratos en un baño acuoso al que se somete a
vibración ultrasónica. De hecho, dicha vibración elimina la suciedad
del sustrato. Un proceso de este tipo se menciona por ejemplo en la
patente US-A-4.494.748. Otra área de
uso de la vibración ultrasónica para limpieza es la limpieza de
dientes o dentaduras postizas, donde un utensilio vibrador se pone
en contacto con el diente o la dentadura postiza manchada,
eliminando la vibración la suciedad. Un proceso de este tipo se
describe por ejemplo en la patente
US-A-5.927.977.
La presente invención se refiere a un proceso
para limpiar un sustrato, comprendiendo el proceso una primera etapa
de proporcionar una solución limpiadora y un utensilio manual,
comprendiendo el proceso además una segunda etapa de aplicar la
solución sobre el sustrato con el utensilio.
Entre las ventajas de la limpieza utilizando la
vibración ultrasónica está el menor esfuerzo y tiempo requerido para
eliminar la suciedad cuando se compara con los métodos mecánicos
tradicionales. Más especialmente, la vibración ultrasónica es
funcional allí donde otros métodos fallarían, especialmente cuando
se limpian superficies complejas. De hecho, dichas superficies
pueden colocarse simplemente en un baño acuoso, haciendo vibrar la
solución acuosa, de manera que toda la superficie sumergida se
limpia. En el dominio particular de la limpieza de los dientes,
donde el baño ultrasónico no es práctico, el uso de un utensilio
ultrasónico aplicado directamente sobre la suciedad permite una
limpieza rápida y eficaz.
Aunque tenga éstas y otras ventajas, los procesos
de limpieza que utilizan la vibración ultrasónica tienen
desventajas. Por ejemplo, el baño acuoso tradicional que transmite
vibración ultrasónica requiere una fuente de alimentación eléctrica
relativamente potente con el fin de que vibre todo el líquido en el
cual está sumergido el sustrato man-
chado.
chado.
La solicitud WO 99/42553 describe un producto
para la eliminación de manchas de alfombras y un proceso para
limpiar una alfombra utilizando un dispositivo ultrasónico manual y
una composición limpiadora que contiene agua, disolvente orgánico y
un tensioactivo.
La invención busca proporcionar un proceso para
limpiar un sustrato, por el cual se proporciona la eliminación de la
suciedad en un tiempo reducido y con un esfuerzo reducido,
requiriéndose una corriente eléctrica limitada.
Según la invención, este aspecto se consigue con
un proceso para limpiar un sustrato, comprendiendo el proceso una
primera etapa de proporcionar una solución limpiadora y un utensilio
manual, comprendiendo además el proceso una segunda etapa de aplicar
la solución sobre el sustrato con el utensilio, por la cual el
utensilio tiene una parte activa que vibra a una frecuencia de al
menos 20 kHz con una amplitud de al menos 10 micrómetros y hasta 100
micrómetros y por la cual el sustrato es fibroso o una superficie
doméstica rígida.
Según un segundo aspecto de la presente
invención, se proporciona un utensilio manual para uso en el proceso
anterior, teniendo el utensilio una parte activa que vibra a una
frecuencia de al menos 20 kHz con una amplitud de al menos 10
micrómetros y hasta 100 micrómetros.
Realizaciones particulares de la invención son el
objeto de las correspondientes reivindicaciones.
La Figura 1 es una vista en perspectiva de un
dispositivo ultrasónico manual, con un medio de almacenamiento de
solución limpiadora adaptado para ser montado de forma extraíble en
el dispositivo. También se muestra un cabezal limpiador montable de
forma extraíble y un medio de almacenamiento adicional para la
solución limpiadora.
La Figura 2 es una vista en perspectiva de dos
dispositivos ultrasónicos manuales diferentes en forma de pluma
(Fig. 1A y 1B), que se utilizan en la invención para enviar ondas
ultrasónicas a una mancha o suciedad.
La Figura 3 es una vista en perspectiva de un
dispositivo ultrasónico manual en forma de bolígrafo que se muestra
enviando ondas ultrasónicas a una mancha o suciedad.
La Figura 4 es una perspectiva de un dispositivo
ultrasónico que se utiliza en la invención para enviar ondas
ultrasónicas a una mancha o suciedad. El generador de ultrasonidos y
la fuente de alimentación se encuentran en una segunda carcasa
asociada al cabezal limpiador que se encuentra en la primera
carcasa.
La Figura 5A, B y C son vistas en perspectiva de
tres dispositivos ultrasónicos manuales diferentes, en forma de
pistola de goma neumática. También se muestra un cartucho montado de
forma extraíble donde se contendría la solución limpiadora.
La Figura 6 es una vista en perspectiva de un
dispositivo ultrasónico manual en forma de bolígrafo y un soporte
para la recarga que actúa como depósito adicional para la solución
limpiadora. El dispositivo ultrasónico utensilio en forma de
bolígrafo está montado de manera extraíble sobre el soporte para la
recarga.
La Figura 7 es una vista en perspectiva y una
vista despiezada (Fig. 7A) y una vista transversal (Fig. 7B) de un
dispositivo ultrasónico manual a modo de pistola de goma o taladro.
Se muestra cómo se monta el depósito extraíble en el utensilio, así
como la solución limpiadora se dirige desde el dispositivo hasta la
superficie a limpiar.
La Figura 8 es una vista en perspectiva de un
dispositivo ultrasónico manual en forma de bolígrafo, que se muestra
también, para indicar cómo el cartucho que contiene la solución
limpiadora se extrae/conecta al dispositivo.
La Figura 9 es una vista en perspectiva y dos
vistas despiezadas de un dispositivo ultrasónico manual en forma de
bolígrafo, que se muestra indicando cómo el cartucho que contiene la
solución limpiadora se extrae/conecta al dispositivo y cómo y dónde
la solución limpiadora se dispensa para uso sobre la superficie a
limpiar.
La Figura 10 es una vista en perspectiva de un
dispositivo ultrasónico manual en forma de bolígrafo, que se muestra
enviando ondas ultrasónicas a una superficie (Fig. 10A y B). También
se muestra un dispositivo ultrasónico de doble cara (Fig. 10C) donde
cada extremo está diseñado para usar en un tipo de superficie
diferente, como es un tejido (como ropas, muebles) y superficies
rígidas de cocinas, como suelos, platos, etc.
La Figura 11 es una vista en perspectiva de un
dispositivo ultrasónico manual y un soporte para la recarga y cómo
esta estructura se inserta en una toma de corriente mural. El
dispositivo ultrasónico está montado de forma extraíble del soporte
para la recarga.
La Figura 12 es una vista en perspectiva de un
dispositivo ultrasónico manual que muestra una batería extraíble y
recargable para suministrar energía al dispositivo ultrasónico
manual y cómo la batería recargable se inserta en una toma de
corriente mural.
La Figura 13 es una vista en perspectiva de un
dispositivo ultrasónico manual similar al de la figura 11, con la
diferencia de que el dispositivo ultrasónico manual y el soporte
para la recarga están sueltos y la estructura se inserta y se
conecta a una toma de corriente mural a través de un cable
eléctrico. El dispositivo ultrasónico está montado de forma
extraíble del soporte para la recarga.
La presente invención se refiere a un proceso
para limpiar un sustrato, comprendiendo el proceso una primera etapa
de proporcionar una solución limpiadora (10) y un utensilio manual
(1).
Por solución limpiadora (10), debe entenderse una
solución que preferiblemente comprende tensioactivos, aditivos
reforzantes de la detergencia o especies blanqueadoras, así como
otros ingredientes utilizados de forma típica en los líquidos para
el lavado de ropa o para el lavado de la vajilla descritos en la
técnica. En una realización particular, la solución limpiadora está
compuesta en su mayor parte de agua y puede incluso estar compuesta
sólo de agua. En una realización particular, la solución limpiadora
(10) puede calentarse para permitir una mayor eliminación de la
suciedad.
Por manual, debe entenderse que el utensilio (1)
puede manipularse sólo a mano. De forma típica, el utensilio (1)
tendrá una forma alargada, similar a la forma de los
destornilladores eléctricos, por ejemplo, como se observa en las
figuras 2A, 2B, 3, 6 y 8-13.
El proceso comprende además una segunda etapa de
aplicar la solución (10) sobre un sustrato (11) con el utensilio
(1). Esto se puede conseguir frotando la solución (10) sobre el
sustrato (11) a tratar, por ejemplo. Preferiblemente la composición
limpiadora (10) contiene un agente limpiador que está presente en la
composición limpiadora en una cantidad eficaz, más preferiblemente
de aproximadamente 0,0001% a aproximadamente 60%, aún más
preferiblemente de aproximadamente 0,001% a aproximadamente 30%, aún
más preferiblemente todavía de aproximadamente 0,005% a
aproximadamente 10%, aún más preferiblemente todavía de
aproximadamente 0,01% a aproximadamente 5% en peso. Estas
composiciones limpiadoras se ilustran más detalladamente
posteriormente.
El utensilio (1) tiene una parte activa (15) que
vibra a una frecuencia de como mínimo 20 kHz con una amplitud de
como mínimo 10 micrómetros y hasta 100 micrómetros. Efectivamente,
el utensilio (1) tiene una parte activa (15) que vibra a una
frecuencia ultrasónica. Hay que señalar que la frecuencia
ultrasónica puede sobreponerse a otras frecuencias más bajas. Aunque
la frecuencia ultrasónica es de como mínimo 20 kHz, se observó que
el utensilio (1) funcionaba más eficazmente con frecuencias más
altas, como mínimo 30 kHz, más preferiblemente como mínimo 40 kHz y
con máxima preferencia como mínimo 50 kHz. En cuanto a la amplitud,
se observó que una amplitud menor que 10 micrómetros no sería
satisfactoria, mientras que una amplitud de más de 100 micrómetros
podría causar daño a determinados tipos de sustratos frágiles.
Preferiblemente, la amplitud está comprendida entre 10 micrómetros y
100 micrómetros, más preferiblemente entre 15 micrómetros y 75
micrómetros, aún más preferiblemente entre 20 micrómetros y 50
micrómetros. Se ha observado que una amplitud de 25 micrómetros a 40
micrómetros proporciona una eficacia óptima cuando el utensilio (1)
se utiliza sin una toallita entre dicho utensilio y el sustrato (11)
a tratar. Se ha observado que la amplitud debería ser como mínimo 25
micrómetros (pero menos de 100 micrómetros, como se ha señalado más
arriba), en el caso de que durante el tratamiento se coloque una
toallita entre el utensilio y el sustrato (11).
Para la limpieza de sustratos (11) (p. ej.
tejidos) con un utensilio (1) que contiene una parte vibradora
activa (15) que envía ultrasonidos (sonotrodo o horn), junto con una
solución limpiadora (10), la vibración del sonotrodo (15) (parte
activa) puede ser en el plano del tejido o perpendicular al tejido o
una combinación de ambos movimientos. Sin embargo, se ha observado
que en la dirección de las vibraciones emitidas por el utensilio
sonotrodo o horn (15), tiene una influencia sobre la eficacia
limpiadora. De forma típica, cuando la parte vibradora (15) del
dispositivo ultrasónico (1) vibra solamente en el plano del tejido,
el movimiento del horn (15) se denomina movimiento Y, cuando la
dirección del movimiento es perpendicular al tejido se denomina
movimiento Z.
Sorprendentemente también observamos que la
capacidad de eliminación de las manchas de un sonotrodo con un
movimiento Y puro (Ay = 40 micrómetros, Az = 0,3 micrómetros) es
ligeramente peor en comparación con un movimiento Z casi puro
(amplitud en la dirección Y Ay = 0,3 micrómetros, amplitud en la
dirección en Z Az = 22 micrómetros). Además un movimiento Y puro del
horn produce una dispersión mucho mayor de la mancha sobre la
superficie de los tejidos, lo cual desde luego, es claramente poco
deseable.
Por tanto, cuando se trata un sustrato (11) con
un utensilio ultrasónico (1) de la invención junto con una solución
limpiadora (10), el utensilio horn (15) debería mantenerse
preferiblemente de tal manera que la dirección de los movimientos
del horn sea básicamente perpendicular a la superficie del sustrato
(11) a tratar como se observa en las figuras 10A y 10B; éste debería
ser preferiblemente el caso, o bien en el caso en el que la parte
activa (15) del utensilio (1) que está en contacto con el sustrato
es rígida (primera configuración del utensilio) y el sustrato es
fibroso (es decir, blando), aunque también en el caso en que dicha
parte activa es blanda (segunda configuración del utensilio) y el
sustrato es una superficie doméstica rígida, como las superficies de
trabajo en la cocina, o platos, como se muestra en la figura 3.
Aunque en la mayoría de los casos se va a tratar
el exterior del sustrato (11), (p. ej. la parte exterior de la
prenda de ropa), el tratamiento puede aplicarse de forma alternativa
al interior del sustrato. Éste será preferiblemente el caso, por
ejemplo, de los tejidos delicados. En este caso, el sustrato tiene
que darse la vuelta antes de aplicar el tratamiento con el utensilio
de la invención.
El sustrato (11) o superficie (11) puede ser
fibrosa o puede ser una superficie doméstica rígida. Una
"superficie fibrosa" incluye cualquier superficie de un tejido,
como una prenda de vestir, como camisas, pantalones, guantes,
sombreros, zapatos; tapicerías, como muebles, asientos de
automóviles; ropa de cama, cortinas, cortinajes, alfombras,
alfombrillas, tapices, almohadillas, toallitas, etc. La
"superficie fibrosa" puede estar compuesta, por ejemplo, de
fibras naturales, como algodón, lana, seda; fibras artificiales,
como poliésteres, rayón, dacrón; o mezclas de fibras naturales o
artificiales, como las mezclas de polialgodón. Una "superficie
doméstica rígida", incluye cualquier superficie considerada
tradicionalmente como una superficie rígida inanimada en un entorno
doméstico, como vajillas, placas, vasos, cubiertos, cacerolas y
sartenes, y también incluyen otras superficies como las encimeras de
la cocina, pilas, cristales, ventanas, superficies esmaltadas,
superficies metálicas, baldosas, bañeras, paredes, techos, suelos,
etc. Efectivamente, se ha observado que el uso de un utensilio según
la invención mejoraba significativamente la eliminación de las
machas domésticas (13) procedentes, por ejemplo, de comida, grasa,
materiales grasos o de suciedad corporal.
En una realización preferida, el utensilio manual
(1) tiene como mínimo dos configuraciones, una primera configuración
en donde la parte activa (15) es rígida y una segunda configuración
donde la parte activa (15) no es rígida. Efectivamente, se observó
que se prefería el uso de una parte activa rígida cuando se usaba el
utensilio (1) sobre sustratos fibrosos por ejemplo, mientras que se
prefiere el uso de una parte activa no rígida cuando se usa el
utensilio sobre superficies rígidas. De este modo, al disponer de 2
configuraciones, el utensilio se puede usar de forma eficaz en una
amplia gama de sustratos diferentes. Evidentemente, este principio
se puede aplicar a muchas más configuraciones, dependiendo del grado
de requisitos requeridos.
En una realización preferida, la segunda
configuración descrita anteriormente se obtiene añadiendo un
elemento extra al utensilio en la primera configuración. El elemento
extra puede estar, por ejemplo, simplemente acoplado alrededor del
utensilio en la primera configuración. Un elemento extra de este
tipo comprende de forma ventajosa un material poroso, de estropajo,
absorbente o de tipo esponja.
La invención se refiere a superficies rígidas o a
una parte activa rígida. La dureza se define aquí como la velocidad
de la onda longitudinal del material considerado, siendo la
velocidad de la onda longitudinal típicamente de más de 3000 m/s
para un material rígido, lo que incluye lanas, materiales
compuestos, cerámicas, aleaciones y cerámicas porosas. Esto se
explica en "Materials selection in mechanical design" por M. F.
Ashby, Pergamon Press, 1992, Capítulo 4, párrafo 4.2 "Displaying
Material Properties", véase en concreto la Fig. 4.1 página
25.
Se cree, sin pretender imponer ninguna teoría,
que la energía ultrasónica mejora la rehidratación y suaviza la
suciedad, por lo que, facilita la limpieza. Se cree que al hacer
esto se aumenta la cantidad de formulación limpiadora que penetra en
la suciedad. Se cree también, sin pretender imponer ninguna teoría,
que las ondas ultrasónicas más la composición limpiadora por
ultrasonidos, contribuyen a eliminar la suciedad rompiendo los
enlaces adhesivos entre la suciedad y el sustrato.
Mediante la utilización de esta composición con
una fuente de energía ultrasónica, las manchas o la suciedad (13)
resistente se pueden eliminar sin utilizar demasiada fuerza,
frotado, presión u otra manipulación causante de desgaste sobre el
material o superficie manchada. Por tanto, el usuario no necesita
hacer este tipo de esfuerzos para eliminar la mancha, lo que supone
una mayor comodidad de uso para él. La invención también abarca
procesos para eliminar estas manchas o suciedad tanto de regiones
localizadas como de la totalidad del artículo que se desea
limpiar.
Se prefiere que estos productos de limpieza por
ultrasonidos también comprendan instrucciones de uso del producto.
Un conjunto de instrucciones preferido comprende las etapas de:
- (i)
- aplicar una cantidad eficaz de la composición limpiadora (22) a la superficie (11);
- (ii)
- transmitir ondas ultrasónicas a la superficie (11) utilizando el utensilio (1) y
- (iii)
- opcionalmente, aclarar la superficie (11) con una solución acuosa.
Otro conjunto de instrucciones preferido
comprende las etapas de:
- (i)
- usar el utensilio (1) para aplicar una cantidad eficaz de la composición limpiadora (10) a la superficie (11) al mismo tiempo y limítrofe con el cabezal limpiador (15);
- (ii)
- mover el cabezal limpiador (15) por encima y manteniendo el contacto con la superficie (11) y
- (iii)
- opcionalmente, aclarar la superficie (11) con una solución acuosa.
En un aspecto de esto, se prefiere realizar las
etapas (i) y (ii) simultáneamente utilizando un dispositivo o
utensilio (1) que permita la dispensación controlada de la
composición limpiadora líquida (10) sobre la mancha (13) enviando al
mismo tiempo ondas ultrasónicas a ésta.
En otro aspecto de esta realización en el que
según las instrucciones de uso directo, el consumidor aplica la
composición limpiadora a una o más superficies antes a y/o durante
la aplicación de energía ultrasónica a una o más superficies.
Es importante señalar que en la etapa (ii), la
expresión "manteniendo el contacto con la superficie", no se
pretende que se limite a las realizaciones en las que el cabezal
limpiador (15) del utensilio se coloca directamente sobre la
superficie del tejido. En la otra realización, se puede colocar una
toallita (impregnada con una solución limpiadora, o no) entre el
cabezal limpiador y la superficie del tejido. En esta última
realización, el cabezal limpiador, la toallita y la superficie del
tejido deben estar en contacto durante el tratamiento, de manera que
las ondas de energía se transmitan continuamente desde el cabezal
limpiador hasta la superficie del tejido, a través de la
toallita.
El sistema acústico de la presente invención está
preferiblemente hecho de un elemento o elementos piezo cerámicos
(14), denominados de forma típica PZTs (14), junto con un
amplificador acústico, de forma típica denominados horn acústico o
transductor acústico o sonotrodo (15). El sistema acústico en su
totalidad está diseñado para funcionar a una frecuencia y potencia
específicas y emitir una amplitud predeterminada al final en el
extremo o punta del sonotrodo (15). La combinación del diseño,
amplitud, frecuencia y potencia del sonotrodo dicta la eficacia
limpiadora. Además, no todos los parámetros se eligen
independientemente.
En lo que respecta al diseño del sonotrodo (15),
hemos descubierto que hay formas diferentes que proporcionan unas
mejores ventajas limpiadoras. Una realización específica es un
diseño en "cincel", tal y como se muestra en las figuras 5A, 5B
y 5C, donde el sonotrodo (15) se estrecha en el extremo que entrará
en contacto con la mancha a eliminar. De forma típica, el ancho del
sonotrodo es de 0,05 a 5 mm y la longitud es de 10 a 50 mm. Además,
hemos descubierto que la limpieza es mejor cuando el sonotrodo (15)
está diseñado para emitir la misma amplitud a lo largo de la
boquilla del sonotrodo. Sin embargo, existen otras aplicaciones
donde puede tener ventajas tener una amplitud más localizada. En la
realización específica, hemos descubierto que una boquilla del
sonotrodo en una forma en "cincel" que funciona a 50 kHz, 30
vatios y 25 micrómetros proporciona unas ventajas para la limpieza
significativas.
Además, hemos descubierto sonotrodos diseñados en
forma de "disco" o de forma redonda, como se ve en las figuras
1 y 4, los cuales proporcionan ventajas para la limpieza
significativas. Este diseño de sonotrodo de forma típica tiene un
radio de disco de 10 a aproximadamente 100 mm. Además, el sonotrodo
puede presentar un aspecto más tridimensional frente a la mancha a
limpiar, tal como se muestra en las figuras 2A, 2B, 3 y 5A a 10C. El
sonotrodo (15) puede tener la forma de un hemisferio o de un disco
con ondulaciones u hoyuelos sobre la superficie. En otra
realización, el sonotrodo puede tener forma rectangular, oval,
triangular. Debido a consideraciones ergonómicas, se prefiere que el
sonotrodo tenga bordes redondeados. Cada uno de estos diseños ofrece
oportunidades para limpiar excelentes. Además, la masa del sonotrodo
es importante para conseguir las ventajas para la limpieza deseadas.
Hemos descubierto que el sonotrodo debe tener una masa entre 20 y
500 g.
Además, el material del sonotrodo debe elegirse
de modo que tenga las propiedades acústicas deseadas y que sea
compatible con la química a utilizar en la aplicación limpiadora.
Los materiales preferidos son titanio y acero, preferiblemente acero
hidrogenado. Menos preferido, aunque aceptable para los limpiadores
que están prácticamente exentos de blanqueantes y alcalinidad es el
aluminio.
El sistema acústico y en concreto el sonotrodo
(15) pueden estar envainados, rodeados o en una proximidad cercana a
materiales adyuvantes para facilitar el proceso de limpieza. Éstos
incluyen, aunque no de forma limitativa, esponjas, estropajos,
almohadillas de lana de acero, no tejidos de alta fricción,
toallitas impreganadas o no impregnadas y materiales naturales
absorbentes y sintéticos. En una realización de esta invención,
durante el tratamiento se coloca una toallita entre el cabezal
limpiador y la superficie del tejido. Preferiblemente, la toallita
está impregnada con una solución limpiadora, además de, o como
sustitución de la solución limpiadora liberada mediante el utensilio
ultrasónico. Se ha descubierto que una toallita impregnada de este
tipo evita la dispersión de la solución limpiadora, y por lo tanto
el proceso de limpieza es más eficaz y menos pringoso.
Preferiblemente, la solución limpiadora utilizada para la toallita
es la misma que la liberada del propio utensilio, véase la
descripción y el ejemplo posteriores. Estos materiales adyuvantes
pueden facilitar la limpieza eliminando la suciedad y las manchas
desprendidas por los ultrasonidos junto con la química y/o pueden
actuar absorbiendo manchas residuales y/o manteniendo la solución
limpiadora en estrecho contacto con la mancha o suciedad que está en
contacto con la energía ultrasónica. Opcionalmente, estas
almohadillas adyuvantes pueden ser extraíbles y/o desechables.
Como se ha descrito anteriormente, entre la parte
activa del utensilio y la superficie del objeto a limpiar se puede
colocar una toallita. Para limpiar sustratos blandos con un
utensilio que contiene una parte vibradora activa que emite
ultrasonidos (sonotrodo o horn), se ha descubierto que el sustrato
blando se puede limpiar colocando una almohadilla fina (o toallita)
sobre la parte superior del sustrato a limpiar y aplicando
posteriormente el horn sobre esta almohadilla. La expresión sustrato
blando significa que todos los artículos son flexibles, en
contraposición a superficies rígidas. Dichos sustratos incluyen
aunque no de forma limitativa prendas de vestir textiles,
superficies textiles no tejidas, superficies de películas y
similares. La toallita (trozo fino de tejido, papel, ...) se puede
humedecer con solución limpiadora (mediante el dispositivo o
mediante una pipeta o de otro modo) o puede contener ya la solución
limpiadora (o contiene solución limpiadora y se humedece
adicionalmente durante el proceso de limpieza). Dependiendo del
material de la toallita, ésta también puede absorber una parte de la
mezcla mancha/solución limpiadora o puede actuar sólo como una
solución limpiadora que lleva un tampón entre el horn y el tejido.
El resto de la mezcla suciedad/solución limpiadora es además
absorbida por una almohadilla/material absorbente subyacente o por
inmersión con un material/almohadilla absorbente situado sobre la
parte superior de la almohadilla superior o directamente sobre
el
sustrato.
sustrato.
La ventaja de situar la toallita sobre la parte
superior del sustrato es que se produce un menor daño sobre el
sustrato (p. ej., tejido), para una amplitud dada, que cuando se
produce el contacto directo del horn. También se permite el uso de
una amplitud mayor sin dañar el sustrato blando.
Otra ventaja, cuando se usa una almohadilla que
contiene una solución limpiadora es el hecho de que la solución
limpiadora es fácilmente accesible una vez colocada la almohadilla
sobre la parte superior del sustrato. Una ventaja adicional es que
la solución limpiadora de la toallita puede contener sustancias que
no se pueden formular en la solución limpiadora suministrada por el
dispositivo (p. ej., blanqueador y perfume) y que pueden dar lugar a
mejores resultados.
Una tercera ventaja cuando se usa una toallita
absorbente es la menor dispersión puesto que la mezcla
suciedad/solución limpiadora es chupada por la toallita y por lo
tanto es eliminada directamente del sustrato. La toallita podría
incluso consistir en varios materiales/áreas (p. ej., un área en el
centro que se colocaría directamente sobre la mancha contiene (p.
ej., está impregnada con) solución limpiadora y el área circundante
podría consistir en materiales absorbentes para vaciar fácilmente la
mezcla suciedad/solución limpiadora del sustrato y evitar así la
dispersión.
En una realización, la toallita está constituida
por dos áreas: una primera área es un material absorbente para la
absorción de la mezcla mancha/solución limpiadora evitando así la
dispersión. La primera área engloba una segunda área que contiene la
solución limpiadora. El área que contiene la solución limpiadora
puede ser sencillamente un área de tejido impregnado con la solución
y contenido dentro del material absorbente. La solución limpiadora
puede estar contenida de forma alternativa en una célula que puede
romperse (hecha por ejemplo de una película termoplástica) que está
contenida dentro del material absorbente.
Para compensar la inhibición de los ultrasonidos
por el material de la almohadilla (toallita) y su efecto beneficioso
en el proceso de limpieza, se ha descubierto que debería aumentarse
la amplitud de la parte vibrante activa del utensilio.
También se ha descubierto que el uso de una
almohadilla (toallita) más gruesa (p. ej., un material que tienen un
espesor de más de 1 mm) tiende a disminuir la capacidad limpiadora
en comparación con la almohadilla más fina, porque el mayor espesor
inhibe la transferencia de los ultrasonidos a la superficie tratada.
Por consiguiente, especialmente cuando se utilizan toallitas
gruesas, se pueden hacer microperforaciones sobre la superficie de
la toallita.
En un aspecto de la presente invención, como se
muestra en las figuras 1 a 13, una fuente que genera ondas
ultrasónicas adecuada comprende una carcasa (16), la carcasa (16)
comprende una empuñadura (17), más preferiblemente la empuñadura
(17) está situada en el extremo proximal (18) de la carcasa (16); un
cabezal limpiador (15) adaptado al resto y que se mueva sobre la
superficie a limpiar (o de forma alternativa, el cabezal limpiador
está adaptado para situarse justo por encima de la superficie a
limpiar), más preferiblemente el cabezal limpiador (15) está en el
extremo distal (19) de la carcasa (16); en donde el cabezal
limpiador (15) está adaptado para ser montado de modo extraíble en
la carcasa (16); un transductor (14) montado en la carcasa para la
oscilación del cabezal limpiador (15) a una frecuencia ultrasónica y
una fuente de alimentación (21) para suministrar directamente la
corriente al transductor (14), en donde la fuente de alimentación
(21) está asociada al dispositivo (1) o utensilio (1).
En otro aspecto de la presente invención, como se
muestra por ejemplo en las figuras 6, 11, 12 y 13, una fuente que
genera una onda ultrasónica adecuada comprende una primera carcasa
(16), comprendiendo la primera carcasa (16) una empuñadura (17), más
preferiblemente la empuñadura (17) está situada en el extremo
proximal (18) de la primera carcasa (16); un cabezal limpiador (15)
adaptado al resto y que se mueva sobre la superficie (11) a limpiar,
más preferiblemente el cabezal limpiador (15) está en el extremo
distal (19) de la primera carcasa (o de forma alternativa, el
cabezal limpiador está adaptado para situarse justo por encima de la
superficie a limpiar) y el cabezal limpiador (15) está adaptado para
ser montado de modo extraíble en la primera carcasa (16); una
segunda carcasa (23), en la que la primera carcasa (16) está
asociada a la segunda carcasa (23) y la segunda carcasa (23)
comprende un transductor (14) montado en la segunda carcasa (23)
para la oscilación del cabezal limpiador (15) a una frecuencia
ultrasónica y una fuente de alimentación (21) para suministrar
directamente la corriente al transductor (14), en donde el medio
para el suministro de corriente (21) está asociado al dispositivo o
utensilio (1), más preferiblemente el medio para el suministro de
corriente (21) está montado en la segunda carcasa (23).
En otra realización de este aspecto de la
presente invención, la fuente que genera una onda ultrasónica
adecuada comprende como mínimo uno, más preferiblemente como mínimo
dos, medios de almacenamiento de la solución asociados a la fuente y
el medio para el almacenamiento de la solución contiene como mínimo
una, más preferiblemente como mínimo dos composiciones limpiadoras
adecuadas para la limpieza de la superficie y como mínimo uno, más
preferiblemente como mínimo dos, medios de dispensación montados en
la carcasa para el suministro de como mínimo una composición
limpiadora desde como mínimo un medio de almacenamiento de la
solución a la superficie antes o al mismo tiempo en el que la
superficie se pone en contacto con el cabezal limpiador. En otra
realización de este aspecto de la presente invención, como se
muestra por ejemplo en las figuras 1, 5A, 5B, 5C, 7A, 7B, 8 y 9, se
prefiere que el medio para el almacenamiento de la solución (22)
esté adaptado para ser montado de modo extraíble a la carcasa (16).
En otra realización de este aspecto de la presente invención, como
se muestra en las figuras 2A, 2B, 3, 6, 10A, 10B, 10C y 11 a 13, se
prefiere que el medio para almacenamiento de la solución (22) esté
montado en la carcasa (16). En otra realización de este aspecto de
la presente invención el medio de almacenamiento de la solución
puede estar en la primera carcasa, en la segunda carcasa o en ambas,
estando el correspondiente medio de dispensación montado en la
primera carcasa. Una ventaja de tener dos o más medios de
almacenamiento es que los ingredientes limpiadores incompatibles,
como blanqueador y perfume, los cuales habitualmente no se podrían
combinar en una composición limpiadora sin pérdida de la actividad
limpiadora, se pueden incorporar a diferentes medios de
almacenamiento. Esto permite a las composiciones beneficiarse de las
ventajas de limpieza de estos ingredientes incompatibles ya que
éstos sólo entran en contacto entre sí justamente antes de su
dispensación o en el momento de ser aplicados a la superficie, lo
que representa una minimización de las pérdidas de capacidad
limpia-
dora.
dora.
De hecho, el utensilio comprende preferiblemente
un depósito que contiene la solución limpiadora. Este depósito puede
extraerse o rellenarse de forma ventajosa, por ejemplo, en forma de
cartucho. El utensilio y uno o más cartuchos que comprenden la
solución limpiadora pueden suministrarse en forma de kit. En una
realización preferida, la parte activa está vibrando cuando la
solución limpiadora sale del depósito.
Preferiblemente, cuando no está en uso, la
primera carcasa (16) está incluida en la segunda carcasa (23), como
se muestra en las figuras 6, 11 y 13. Cuando está en uso, la primera
carcasa se utiliza para limpiar la superficie mientras que la
segunda carcasa almacena y dispensa la composición(es)
limpiadora, energía y energía ultrasónica a la primera carcasa para
limpiar la superficie. De forma alternativa, en otra realización de
este aspecto de la presente invención la segunda carcasa sólo
suministra energía, o corriente continua desde una batería o desde
la red eléctrica mediante un invertidor/transformador.
En otra realización de este aspecto de la
presente invención la fuente que genera la onda ultrasónica recibe
la energía de cualquier fuente de energía convencional, como la red
eléctrica (24), células "solares" fotovoltaicas, dinamos,
baterías recargables, baterías desechables o combinaciones de las
mismas, prefiriéndose la batería recargable o las baterías
recargables. Si se utiliza la red eléctrica, entonces la corriente y
el voltaje se convierte mediante métodos convencionales, como
invertidores, transformadores reductores, etc., en voltajes y
corrientes adecuadas para generar la onda ultrasónica de frecuencia
y energía suficientes. De modo similar, se pueden utilizar baterías
individuales o combinaciones de baterías en serie o en paralelo para
generar una onda ultrasónica de frecuencia y energía suficientes. Se
podrían utilizar combinaciones de corriente eléctrica y
batería(s), con la posibilidad de que la batería(s) se
recargue mientras la red eléctrica proporciona energía a la fuente
para la onda ultrasónica.
En una realización de este aspecto de la presente
invención, la fuente que genera la onda ultrasónica tiene una fuente
de alimentación en forma de una batería o baterías recargables. La
batería o baterías pueden recargarse extrayéndolas del dispositivo y
conectándolas directamente a la fuente de alimentación eléctrica o a
un recargador de baterías localizado en la segunda carcasa (23) que
está conectado a la fuente de alimentación eléctrica (24), como se
muestra en la figura 11. De forma alternativa, una "estación de
recarga", como un soporte u horquilla, que está conectado a la
fuente de alimentación eléctrica se utiliza para recargar la batería
o baterías. La fuente que genera la onda ultrasónica se coloca en la
"estación de recarga" cuando no está en uso, para mantener la
carga en la batería, o baterías, o para recargarlas según necesidad.
De forma alternativa, la fuente que genera la onda ultrasónica
podría estar directamente conectada a la fuente de alimentación
eléctrica para recargar la batería o baterías, sin extraer la
batería o baterías de la fuente que genera la onda ultrasónica.
En otra realización de este aspecto de la
presente invención la fuente que genera la onda ultrasónica está
adaptada para funcionar mientras está parcialmente sumergida en un
entorno acuoso, más preferiblemente la fuente está adaptada para
funcionar mientras está totalmente sumergida en un entorno acuoso.
En otra realización de este aspecto de la presente invención la
fuente que genera la onda ultrasónica es resistente al agua, más
preferiblemente sumergible. Es decir, cuando el dispositivo se
fabrica para la limpieza en entorno acuoso como, p. ej., lavado de
vajillas, cazuelas, etc., el dispositivo puede estar parcial o
totalmente sumergido sin que esto represente un daño para el
dispositivo ni para el usuario. Aunque los dispositivos que se
usarían para limpiar superficies, como suelos, sofás, telas, mesas,
etc., no necesiten estar adaptados para funcionar mientras están
parcialmente sumergidos en un entorno acuoso, más preferiblemente el
dispositivo está adaptado para funcionar mientras está totalmente
sumergido en un entorno acuoso, es muy preferido que los
dispositivos como mínimo estén adaptados para funcionar mientras
estén parcialmente sumergidos en un entorno acuoso.
En una realización de este aspecto de la presente
invención el dispositivo limpiador ultrasónico tiene un peso
inferior a 1 kg (2,2 lbs), más preferiblemente inferior a 0,66 kg
(1,3 lb). Una longitud inferior a 50 cm (20 in), más preferiblemente
inferior a 30 cm (12 in). El diámetro del dispositivo es inferior a
10 cm (4 in), preferiblemente inferior a 5 cm (2 in). El depósito
incluye un depósito del producto inferior a 500 ml, más preferible
inferior a 200 ml.
Otro dispositivo de generación ultrasónica
posible es el de la solicitud codependiente US 60/180,629, número de
expediente de la propiedad industrial 7341, presentada el 16 de
noviembre de 1998.
También se prefiere que el dispositivo
proporcione una potencia de salida por unidad de superficie del
cabezal limpiador de como mínimo aproximadamente 5 vatios/cm^{2},
más preferiblemente como mínimo aproximadamente 10 vatios/cm^{2},
aún más preferiblemente como mínimo aproximadamente 25
vatios/cm^{2}, aún más preferiblemente como mínimo aproximadamente
50 vatios/cm^{2}.
Los tiempos típicos de tratamiento de la suciedad
oscilan de aproximadamente 1 segundo a aproximadamente 10 minutos,
más de forma típica de aproximadamente 10 segundos a aproximadamente
5 minutos, más de forma típica de aproximadamente 20 segundos a 2
minutos, incluso más de forma típica de aproximadamente 30 segundos
a aproximadamente 1 minuto, aunque los tiempos de tratamiento
variarán dependiendo de la intensidad de la mancha o tenacidad de la
suciedad y la superficie de la cual se libera la suciedad/mancha. El
dispositivo de la fuente ultrasónica puede ser un generador
ultrasónico vibracional, un generador de ondas ultrasónicas de
torsión o un generador ultrasónico axial en donde es el choque de
las ondas generadas por estos emisores ultrasónicos el que efectúa
la limpieza o desprendimiento real de la mancha sobre los textiles
independientemente del mecanismo por el cual se generan las ondas
ultrasónicas de choque. El dispositivo que genera la onda
ultrasónica puede funcionar con baterías o puede enchufarse a la
red.
Se puede proporcionar un kit limpiador que
comprende un dispositivo, artículo manufacturado o utensilio según
la invención. En una realización de este aspecto de la presente
invención el kit limpiador es un kit limpiador de tejido y la
composición contenida en el artículo manufacturado es una
composición de pretratamiento. En una realización de este aspecto de
la presente invención la composición limpiadora es una composición
detergente para el lavado de ropa, como composiciones granulares o
HDL (líquido de limpieza intensiva). La composición limpiadora puede
estar opcionalmente en la forma de un gránulo, pastilla o un
líquido. En otra realización de este aspecto de la presente
invención el kit de la composición limpiadora de tejidos puede
contener adicionalmente un suavizante de tejidos, como un suavizante
de tejidos añadido durante el aclarado, el suavizante de tejidos que
se utiliza en una secadora, como el añadido a las sábanas en la
secadora o mezclas de los mismos. En otra realización de este
aspecto de la presente invención el kit con la composición
limpiadora de tejidos puede utilizarse en varias superficies como
alfombras, ropa y tapicería de varios materiales, incluyendo, aunque
no de forma limitativa, lana, nylon, seda, rayón, etc.
En otra realización de este aspecto de la
presente invención el kit limpiador es un kit para la limpieza de la
vajilla y la composición contenida en el artículo manufacturado es
una composición de pretratamiento. En una realización de este
aspecto de la presente invención la composición limpiadora es una
composición detergente para el lavado de vajillas automático, como
una composición granulada, en gel o composición líquida ADW. En otra
realización de este aspecto de la presente invención el kit de la
composición limpiadora de la vajilla puede contener adicionalmente
un coadyuvante para el aclarado. En otra realización de este aspecto
de la presente invención la composición limpiadora es una
composición detergente para el lavado de vajillas a mano, como una
composición en gel o composición LDL líquida. Independientemente de
si la composición limpiadora es una composición ADW o LDL, la
composición limpiadora puede estar opcionalmente en forma de
gránulo, pastilla, líquido, líquido-gel o gel.
Las soluciones o composiciones limpiadoras
utilizadas en la presente memoria contendrán de forma típica agentes
limpiadores convencionales, tales como, aditivos reforzantes de la
detergencia, tensioactivos, enzimas, activadores del blanqueador,
reforzadores del blanqueador, catalizadores del blanqueador,
blanqueadores, fuentes de alcalinidad, colorantes, perfume,
dispersantes del jabón calcáreo, agentes inhibidores de la
transferencia de colorantes poliméricos, agentes antibacterianos,
inhibidores del crecimiento cristalino, fotoblanqueantes,
secuestrantes de iones de metales pesados, agentes contra el
deslustre, agentes antimicrobianos, antioxidantes, inhibidores de
redeposición, polímeros para la liberación de la suciedad,
electrolitos, modificadores del pH, espesantes, abrasivos, iones de
metales divalentes, sales de iones metálicos, estabilizantes de
enzimas, inhibidores de la corrosión, diaminas, polímeros
estabilizadores de las jabonaduras, disolventes, coadyuvantes del
proceso, agentes suavizantes de tejidos, abrillantadores ópticos,
hidrótropos y mezclas de los mismos.
Las composiciones según la presente invención
pueden comprender tensioactivos preferiblemente seleccionados de:
tensioactivos aniónicos, preferiblemente seleccionados del grupo de
alquilsulfatos alcoxilados, alquilsulfatos, alquildisulfatos y/o
tensioactivos del tipo alquil bencenosulfonatos lineales;
tensioactivos catiónicos, preferiblemente seleccionados de
tensioactivos de amonio cuaternario; tensioactivos no iónicos,
preferiblemente alquil etoxilatos, alquil poliglucósidos,
polihidroxiamidas de ácidos grasos y/o tensioactivos de tipo amina u
óxido de amina; tensioactivos anfóteros, preferiblemente
seleccionados de betaínas y/o policarboxilatos (por ejemplo
poliglicinatos) y tensioacitvos de ion híbrido.
En las composiciones limpiadoras de la presente
invención también se puede utilizar una amplia gama de estos
tensioactivos. Una lista típica de tensioactivos de tipo aniónico,
no iónico, anfolítico y de ion híbrido y especies de estos
tensioactivos, se incluye en la patente US-3.664.961
concedida a Norris el 23 de mayor de 1972. Los tensioactivos
anfóteros también se describen detalladamente en "Tensioactivos
anfóteros, Segunda Edición", E.G. Lomax, Editor (publicado en
1996, por Marcel Dekker, Inc.).
Las composiciones de la presente invención
preferiblemente comprenden de aproximadamente 0,01% a
aproximadamente 55%, más preferiblemente de aproximadamente 0,1% a
aproximadamente 45%, más preferiblemente de aproximadamente 0,25% a
aproximadamente 30%, más preferiblemente de aproximadamente 0,5% a
aproximadamente 20%, en peso de tensioactivos.
Estabilizantes poliméricos de las
jabonaduras: las composiciones de la presente invención pueden
opcionalmente contener un estabilizante polimérico de las
jabonaduras. Estos estabilizantes poliméricos de las jabonaduras
proporcionan un mayor volumen de jabonaduras y duración de las
jabonaduras sin sacrificar la capacidad de eliminación de la grasa
de las composiciones detergentes líquidas.
Un estabilizante polimérico preferido de las
jabonaduras son los (N,N-dimetilamino)alquil
acrilato ésteres, a saber
Cuando está presente en las composiciones, el
reforzador de formación de las jabonaduras polimérico puede estar
presente en la composición de aproximadamente 0,01% a
aproximadamente 15%, preferiblemente de aproximadamente 0,05% a
aproximadamente 10%, más preferiblemente de aproximadamente 0,1% a
aproximadamente 5%, en peso.
Enzimas: aunque en un aspecto de la
presente invención, las composiciones están prácticamente exentas de
enzimas, en otro aspecto de la presente invención está dentro del
ámbito de la presente invención incorporar enzimas. Enzimas
adecuadas incluyen enzimas seleccionadas de celulasas,
hemicelulasas, peroxidasas, proteasas, glucoamilasas, amilasas,
lipasas, cutinasas, pectinasas, xilanasas, reductasas, oxidasas,
fenoloxidasas, lipoxigenasas, ligninasas, pululanasas, tanasas,
pentosanasas, malanasas, \beta-glucanasas,
arabinosidasas o mezclas de las mismas. Una combinación posible es
una composición detergente que tiene un cóctel de enzimas utilizadas
habitualmente como proteasa, amilasa, lipasa, cutinasa y/o celulasa.
Las enzimas, si están presentes en las composiciones, se encuentran
a un nivel de aproximadamente el 0,0001% a aproximadamente el 5% de
enzima activa en peso de la composición detergente.
Sistema estabilizante de enzimas: las
composiciones de la presente invención que contienen enzimas pueden
comprender opcionalmente de aproximadamente 0,001% a aproximadamente
10%, preferiblemente de aproximadamente 0,005% a aproximadamente 8%,
más preferiblemente de aproximadamente 0,01% a aproximadamente 6% en
peso de un sistema estabilizante de enzimas. El sistema
estabilizante de enzimas puede ser cualquier sistema estabilizante
de enzimas que sea compatible con la enzima detersiva. Tal sistema
puede ser proporcionado, inherentemente, por otras sustancias
activas de formulación, o puede ser añadido por separado, por
ejemplo, por el formulador o por un fabricante de enzimas de
detergente preparadas. Tales sistemas estabilizantes pueden, por
ejemplo, comprender ion de calcio, ácido bórico, propilenglicol,
ácidos carboxílicos de cadena corta, ácidos borónicos y mezclas de
los mismos, y están diseñados para tratar los diferentes problemas
de estabilización dependiendo del tipo y forma física de la
composición detergente.
Perfumes: los perfumes e ingredientes de
perfumes útiles en las presentes composiciones y procedimientos,
comprenden una amplia diversidad de ingredientes químicos naturales
y sintéticos, incluidos aunque de forma no limitativa, pero no
limitados a aldehídos, cetonas, ésteres y similares. También se
incluyen diversos extractos y esencias naturales que pueden
comprender mezclas complejas de ingredientes tales como aceite de
naranja, aceite de limón, extracto de rosa, lavanda, almizcle,
pachulí, esencia balsámica, aceite de madera de sándalo, aceite de
pino, cedro y similares. Los perfume acabados pueden comprender
mezclas extremadamente complejas de estos ingredientes. Los perfume
acabados comprenden de forma típica de aproximadamente 0,01% a
aproximadamente 2% en peso de las composiciones detergentes de esta
invención y los diferentes ingredientes de perfume pueden comprender
de aproximadamente 0,0001% a aproximadamente 90% de una composición
de perfume acabada.
Polímero dispersante: las composiciones de
la presente invención pueden contener adicionalmente un polímero
dispersante. Si está presente, un polímero dispersante de las
composiciones de la invención está de forma típica a niveles en el
intervalo de 0 a aproximadamente 25%, preferiblemente de
aproximadamente 0,5% a aproximadamente 20%, más preferiblemente de
aproximadamente 1% a aproximadamente 8% en peso de la composición.
Los polímeros dispersantes son útiles para mejorar la formación de
películas de las presentes composiciones, especialmente en
realizaciones donde el pH es elevado, como aquellas en las que el pH
del lavado es superior a aproximadamente 9,5. Especialmente
preferidos son los polímeros que inhiben la deposición de carbonato
cálcico o silicato magnésico en la vajilla.
Polímeros dispersantes adecuados para su uso en
la presente invención están también representados por los polímeros
filmógenos descritos en la patente US-Nº 4.379.080
(Murphy), concedida el 5 de abril de 1983.
Los polímeros adecuados están preferiblemente
como mínimo parcialmente neutralizados o pueden ser sales de metales
alcalinos, sales de amonio o de amonio sustituido (p. ej.,
monoetanolamonio, dietanolamonio o trietanolamonio) de ácidos
policarboxílicos. Las sales de metales alcalinos, especialmente las
sales de sodio, son las más preferidas. Aunque el peso molecular del
polímero puede variar en un amplio intervalo, preferiblemente es de
aproximadamente 1.000 a aproximadamente 500.000, más preferiblemente
es de aproximadamente 1.000 a aproximadamente 250.000 y con máxima
preferencia, especialmente si la composición es para uso en
lavavajillas automáticos de Norte América, es de aproximadamente
1.000 a aproximadamente 5.000.
También se pueden usar copolímeros de acrilamida
y acrilato que tienen un peso molecular de aproximadamente 3.000 a
aproximadamente 100.000, preferiblemente de aproximadamente 4.000 a
aproximadamente 20.000 y un contenido de acrilamida de menos de
aproximadamente 50%, preferiblemente de menos de aproximadamente
20%, en peso del polímero dispersante.
Polímeros dispersantes especialmente preferidos
son los copolímeros de poliacrilato modificados de bajo peso
molecular.
Los polímeros dispersantes de bajo peso molecular
adecuados tienen preferiblemente un peso molecular de menos de
aproximadamente 15.000, preferiblemente de aproximadamente 500 a
aproximadamente 10.000, con máxima preferencia de aproximadamente
1.000 a aproximadamente 5.000. El copolímero de poliacrilato más
preferido de uso en la presente invención tiene un peso molecular de
aproximadamente 3.500 y es la forma totalmente neutralizada del
polímero que comprende aproximadamente 70% en peso ácido acrílico y
aproximadamente 30% en peso ácido metacrílico.
Otros polímeros dispersantes útiles en la
presente invención incluyen los polietilenglicoles y
polipropilenglicoles que tienen un peso molecular de aproximadamente
950 a aproximadamente 30.000 los cuales se pueden obtener de Dow
Chemical Company of Midland, Michigan.
Otro grupo de dispersantes aceptables son los
polímeros dispersantes orgánicos, como el poliaspartato.
Agentes para el cuidado de material:
cuando las composiciones de la presente invención son composiciones
para el lavado automático de vajillas, éstas pueden contener uno o
más agentes para el cuidado del material que son eficaces como
inhibidores de la corrosión y/o coadyuvantes
anti-deslustre. Dichos materiales son componentes
preferidos de composiciones para lavavajillas automáticos,
especialmente en ciertos países europeos en los que el uso de plata
alemana electrodepositada y plata de ley es comparativamente común
en platos domésticos o cuando sea de interés la protección del
aluminio y la composición tenga un contenido bajo de silicato.
Generalmente, dichos agentes para el cuidado de material incluyen
metasilicatos, silicatos, sales de bismuto, sales de manganeso,
parafina, triazoles, pirazoles, tioles, mercaptanos, sales de
aluminio de ácidos grasos y mezclas de los mismos.
Cuando están presentes, dichos materiales
protectores se incorporan preferiblemente a bajos niveles, p. ej.,
de aproximadamente 0,01% a aproximadamente 5% de la composición. Los
inhibidores adecuados de la corrosión incluyen aceite de parafina,
típicamente un hidrocarburo alifático predominantemente ramificado
que tiene un número de átomos de carbono en el intervalo de
aproximadamente 20 a aproximadamente 50. El aceite de parafina
preferido se selecciona de hidrocarburos
C_{25}-C_{45} predominantemente ramificados con
una relación de hidrocarburos cíclicos a no cíclicos de
aproximadamente 32 : 68. Un aceite de parafina que reúne estas
características lo vende Wintershall, Salzbergen, Alemania, bajo el
nombre comercial de WINOG 70. Adicionalmente, también se prefiere la
adición de niveles bajos de nitrato de bismuto [esto es,
Bi(NO_{3})_{3}].
Agentes quelantes: las composiciones
detergentes de la presente invención pueden contener también,
opcionalmente, uno o más agentes quelantes de hierro y/o manganeso.
Dichos agentes quelantes se pueden seleccionar del grupo que
consiste en aminocarboxilatos, amino fosfonatos, agentes quelantes
aromáticos polifuncionalmente sustituidos y mezclas de los mismos,
como se definen a continuación.
Si se utilizan, estos agentes quelantes
comprenderán generalmente de aproximadamente 0,1% a aproximadamente
15% en peso de las composiciones detergentes de la presente
invención. Más preferiblemente, si se utilizan agentes quelantes,
éstos comprenderán de aproximadamente 0,1% a aproximadamente 3,0%,
en peso, de tales composiciones.
Las composiciones y métodos de la presente
invención pueden usarse en composiciones que cubren un amplio
intervalo, desde ácido hasta básico y todos los valores intermedios.
Las composiciones de la presente invención pueden tener un pH de 2 a
12. Si una composición con un pH mayor que 7 es más eficaz, ésta
preferiblemente debería contener un agente tamponador capaz de
proporcionar un pH generalmente más alcalino a la composición y en
soluciones diluidas, es decir, aproximadamente 0,1% a 0,4% en peso
de la solución acuosa de la composición. El valor pKa de este agente
tamponador debería estar de aproximadamente 0,5 a 1,0 unidades de pH
por debajo del valor de pH deseado de la composición (determinado
como se ha descrito anteriormente). Preferiblemente, el pKa del
agente tamponador debería ser de aproximadamente 7 a aproximadamente
10. En estas condiciones, el agente tamponador controla con máxima
eficacia el pH y al mismo tiempo utiliza una cantidad mínima del
mismo. De modo similar, se puede utilizar un sistema tamponador
ácido para mantener el pH de las composiciones.
El agente tamponador puede ser un detergente
activo por sí mismo o puede ser un material orgánico o inorgánico de
bajo peso molecular, que se utiliza en esta composición únicamente
para mantener un pH alcalino. Un tipo de agentes tamponadores
preferidos de esta invención son materiales que contienen nitrógeno.
Algunos ejemplos son aminoácidos tales como la lisina o las aminas
de alcoholes inferiores tales como monoetanolamina, dietanolamina y
trietanolamina. Otros agentes tamponadores que contienen nitrógeno
preferidos son
tri(hidroximetil)amino-metano
(HOCH2)3CNH3 (TRIS),
2-amino-2-etil-1,3-propanodiol,
2-amino-2-metil-propanol,
2-amino-2-metil-1,3-propanol,
glutamato disódico,
N-metil-dietanolamida,
1,3-diamino-propanol,
N,N'-tetra-metil-1,3-diamino-2-propanol,
N,N-bis(2-hidroxietil)glicina
(bicina) y
N-tris(hidroximetil)metilglicina
(tricina). También son aceptables las mezclas de cualquiera de los
anteriores. Las fuentes de tamponadores inorgánicos o de alcalinidad
útiles incluyen los carbonatos de metales alcalinos y los fosfatos
de metales alcalinos, por ejemplo, carbonato de sodio o polifosfato
de sodio. También son adecuados ácidos orgánicos como ácido cítrico,
ácido acético y similares. Para tamponadores adicionales, véase
EMULSIFIERS AND DETERGENTS, Edición Norte-Americana
de McCutcheon 1997, McCutcheon Division, MC Publishing Company Kirk
y el documento WO 95/07971, ambos incorporados como referencia en la
presente memoria.
Un grupo muy preferido de tampones, especialmente
en las composiciones LDL, son las diaminas. Las diaminas orgánicas
preferidas son aquellas en las que los valores pK1 y pK2 están en el
intervalo de aproximadamente 8,0 a aproximadamente 11,5,
preferiblemente en el intervalo de aproximadamente 8,4 a
aproximadamente 11 y aún más preferiblemente de aproximadamente 8,6
a aproximadamente 10,75. Los productos preferidos en cuanto a
rendimiento y suministro son
1,3-bis(metilamino)-ciclohexano,
1,3 propano-diamina (pK1 = 10,5; pK2 = 8,8), 1,6
hexano-diamina (pK1 = 11; pK2 = 10),
1,3-pentano-diamina (Dytek EP) (pK1
= 10,5; pK2 = 8,9) y
2-metil-1,5-pentano-diamina
(Dytek A) (pK1 = 11,2; pK2 = 10,0). Otros materiales preferidos son
las diaminas primaria/primaria con separadores alquileno
C4-C8. En general, se cree que las diaminas
primarias son más preferidas que las diaminas secundarias y
terciarias.
Definición de pK1 y pK2: en la presente
memoria, "pKa1" y "pKa2" son cantidades de un tipo
colectivamente conocido por los expertos en la técnica como
"pKa". pKa se utiliza en esta memoria de la misma manera que la
habitualmente conocida por los expertos en la técnica de la química.
Los valores referenciados en esta memoria se pueden obtener a partir
de la bibliografía tal como "Critical Stability Constants: Volume
2, Amines" de Smith y Martel, Plenum Press, NY y Londres, 1975.
Información adicional sobre los pKa se puede encontrar en la
bibliografía de las diferentes empresas, tal como la información
suministrada por Dupont, proveedor de diaminas. Información mas
detallada sobre los pKa se puede encontrar en la solicitud
US-08/770,972 presentada el 12/29/96 por Procter
& Gamble (nº de expediente de la propiedad industrial 6459)
Ejemplos de diaminas preferidas incluyen los
siguientes:
dimetil aminopropil amina,
1,6-hexano diamina, 1,3-propano
diamina, 2-metil-1,5 pentano
diamina, 1,3-pentanodiamina,
1,3-diaminobutano,
1,2-bis(2-aminoetoxi)etano,
isoforona diamina,
1,3-bis(metilamina)-ciclohexano
y mezclas de las mismas.
El agente tamponador, si se utiliza, está
presente en las composiciones de la invención a un nivel de
aproximadamente 0,1% a 15%, preferiblemente de aproximadamente 1% a
10% y con máxima preferencia de aproximadamente 2% a 8% en peso de
la composición. Si el tampón opcional utilizado es una diamina, la
composición contendrá preferiblemente como mínimo aproximadamente
0,1%, más preferiblemente como mínimo aproximadamente 0,2%, aún más
preferiblemente, como mínimo aproximadamente 0,25%, aún más
preferiblemente todavía como mínimo aproximadamente 0,5% en peso de
dicha composición de diamina. La composición contendrá también
preferiblemente no más de aproximadamente 15%, más preferiblemente
no más de aproximadamente 10%, aún más preferiblemente, no más de
aproximadamente 6%, aún más preferiblemente, no más de
aproximadamente 5%, aún más preferiblemente todavía no más de
aproximadamente 1,5% en peso de dicha composición de diamina.
Las presentes composiciones pueden comprender
además silicatos hidrosolubles. Los silicatos hidrosolubles de la
presente memoria son cualquier silicato que sea soluble hasta el
punto de que no afecten negativamente a las características de
formación de manchas/formación de películas características de la
composición.
Ejemplos de silicatos son el metasilicato sódico
y, más generalmente, los silicatos de metal alcalino, especialmente
aquellos que tienen una relación SiO_{2}:Na_{2}O en el intervalo
1.6 : 1 a 3,2 : 1 y silicatos laminares, como los silicatos de sodio
descritos en la patente US-4.664.839, concedida a H.
P. Rieck el 12 de mayo de 1987. Dentro de límites seguros, se pueden
usar metasilicato sódico o hidróxido sódico, solos o combinados con
otros silicatos, en un contexto de composición ADD para reforzar el
pH de lavado a un nivel deseado.
Agentes blanqueadores y activadores del
blanqueador: las composiciones de la presente invención
contienen preferiblemente un blanqueador y/o un activador del
blanqueador. Los agentes blanqueadores, si están presentes, estarán
de forma típica a niveles de aproximadamente 1% a aproximadamente
30%, más de forma típica de aproximadamente 5% a aproximadamente 20%
de la composición detergente, especialmente para el lavado de ropa
de tejidos. Si está presente, la cantidad de activadores del
blanqueador será de forma típica de aproximadamente 0,1% a
aproximadamente 60%, más de forma típica de aproximadamente 0,5% a
aproximadamente 40% de la composición que comprende el agente
blanqueador más el activador del blanqueador.
Los blanqueadores utilizados en la presente
memoria pueden ser cualquiera de los blanqueadores útiles para las
composiciones detergentes en la limpieza de tejidos, limpieza de
superficies rígidas u otros propósitos de limpieza que no son
conocidos o que puedan convertirse en conocidos. Estos pueden ser
blanqueantes liberadores de oxígeno u otros agentes blanqueadores.
En la presente invención pueden utilizarse blanqueadores de
perborato como, por ejemplo, perborato de sodio (por ejemplo,
monohidratado o tetrahidratado). También son adecuados los perácidos
orgánicos o inorgánicos. Perácidos orgánicos o inorgánicos adecuados
de uso en la presente invención incluyen: ácidos percarboxílicos y
sus sales; ácidos percarbónicos y sus sales; ácidos perimídicos y
sus sales; ácidos peroximonosulfúricos y sus sales; persulfatos
tales como monopersulfato; peroxiácidos tales como el ácido
diperóxido-decanodioico (DPDA); ácido perftálico de
magnesio; ácido perláurico; ácido ftaloil amidoperoxi caproico
(PAP); ácidos perbenzoico y alquilperbenzoico y mezclas de los
mismos.
Agente para liberar la suciedad
polimérico: las composiciones según la presente invención pueden
comprender opcionalmente uno o más agentes para liberar la suciedad.
Los agentes para liberar la suciedad poliméricos se caracterizan por
tener tanto segmentos hidrófilos para hidrofilizar la superficie de
fibras hidrófobas tales como poliéster y nylon, como segmentos
hidrófobos para depositarse sobre las fibras hidrófobas y permanecer
adheridos allí hasta finalizar el ciclo de lavado de ropa y, así,
servir como anclaje para los segmentos hidrófilos. Esto facilita la
limpieza en los procesos de lavado posteriores de las manchas
producidas después del tratamiento con el agente para liberar la
suciedad.
Los agentes para liberar la suciedad, si se
utilizan, comprenderán generalmente de aproximadamente 0,01% a
aproximadamente 10%, preferiblemente de aproximadamente 0,1% a
aproximadamente 5% y más preferiblemente de aproximadamente 0,2% a
aproximadamente 3% en peso de la composición.
Agentes eliminadores de la suciedad
arcillosa/anti-redeposición: las composiciones
de la presente invención pueden también contener opcionalmente
aminas etoxiladas hidrosolubles que tienen propiedades eliminadoras
de la suciedad arcillosa y anti-redeposición. Las
composiciones granuladas que contienen estos compuestos contienen de
forma típica de aproximadamente 0,01% a aproximadamente 10,0% en
peso de las aminas etoxiladas hidrosolubles; las composiciones
detergentes líquidas contienen de forma típica aproximadamente 0,01%
a aproximadamente 5%.
Agentes dispersantes poliméricos: en las
composiciones de la presente invención pueden utilizarse de forma
ventajosa dispersantes poliméricos a niveles de aproximadamente 0,1%
a aproximadamente 7%, en peso, especialmente en presencia de
aditivos reforzantes de la detergencia de tipo zeolita y/o silicato
laminar. Los agentes dispersantes poliméricos adecuados incluyen
policarboxilatos y polietilenglicoles poliméricos, aunque también
pueden utilizarse otros agentes conocidos en la técnica. Se cree,
aunque sin pretender imponer ninguna teoría, que los agentes
dispersantes poliméricos potencian la eficacia global del aditivo
reforzante de la detergencia cuando se usan junto con otros aditivos
reforzantes de la detergencia (incluidos policarboxilatos de menor
peso molecular), mediante inhibición del crecimiento cristalino,
peptización de la repelencia de suciedad en forma de partículas y
anti-redeposición.
Otro material polímero que puede ser incluido es
el polietilenglicol (PEG). El polietilenglicol puede exhibir un
comportamiento de agente dispersante, así como actuar como un agente
de eliminación de manchas de
arcilla-anti-redeposición. Los
intervalos de peso molecular típicos para estos fines varían de
aproximadamente 500 a aproximadamente 100.000, de preferencia de
aproximadamente 1.000 a aproximadamente 50.000, más preferiblemente
de aproximadamente 1.500 a aproximadamente 10.000.
También se pueden utilizar agentes dispersantes
de poliaspartato y poliglutamato, especialmente en unión con
aditivos reforzantes de la detergencia de tipo zeolita. Los agentes
dispersantes tales como el poliaspartato tienen preferiblemente un
peso molecular (medio) de aproximadamente 10.000.
Abrillantador: cualquier abrillantador
óptico u otro agente abrillantador o blanqueador conocido en la
técnica puede ser incorporado a niveles de forma típica de
aproximadamente 0,01% a aproximadamente 1,2%, en peso, en las
composiciones detergentes de esta invención. Los abrillantadores
ópticos comerciales que pueden ser útiles en la presente invención
pueden clasificarse en subgrupos que incluyen, aunque no
necesariamente de forma limitativa, derivados de estilbeno,
pirazolina, cumarina, ácido carboxílico, metinocianinas,
dibenzotiofeno-5,5-dióxido, azoles,
heterociclos con anillos de 5 y 6 miembros y otros agentes diversos.
Ejemplos de estos abrillantadores se describen en "The Production
and Application of Fluorescent Brightening Agents" de M.
Zahradnik, publicado por John Wiley & Sons, Nueva York
(1982).
Agentes inhibidores de la transferencia de
colorantes: las composiciones de la presente invención pueden
incluir también uno o más materiales eficaces para inhibir la
transferencia de colorantes de un tejido a otro durante el proceso
de limpieza. Generalmente, dichos agentes inhibidores de la
transferencia de colorantes incluyen polímeros de
polivinilpirrolidona, polímeros de N-óxido de poliamina, copolímeros
de N-vinilpirrolidona y
N-vinilimidazol, ftalocianina de manganeso,
peroxidasas y mezclas de los mismos. Si se usan, estos agentes
comprenden de forma típica de aproximadamente 0,01% a
aproximadamente 10%, en peso de la composición, preferiblemente de
aproximadamente 0,01% a aproximadamente 5% y más preferiblemente de
aproximadamente 0,05% a aproximadamente 2%.
Supresores de las jabonaduras: a las
composiciones de la presente invención pueden incorporarse
compuestos para reducir o suprimir la formación de jabonaduras. La
supresión de jabonaduras puede ser de particular importancia en el
llamado "procedimiento de limpieza con elevada concentración",
como se describe en las patentes US-4.489.455 y
US-4.489.574, y en las lavadoras de ropa europeas de
carga frontal.
Puede utilizarse una gran variedad de materiales
como supresores de las jabonaduras y los supresores de las
jabonaduras son bien conocidos por los expertos en la técnica.
Véase, por ejemplo, Kirk Othmer Encyclopedia of Chemical Technology,
3ª edición, volumen 7, págs. 430-447 (John Wiley y
Sons, Inc., 1979). Una categoría de supresores de las jabonaduras de
particular interés abarca los ácidos grasos monocarboxílicos y las
sales solubles de los mismos. Véase la patente
US-2.954.347, concedida a Wayne St. John el 27 de
septiembre de 1960. Los ácidos grasos monocarboxílicos y las sales
de los mismos, usados como supresores de las jabonaduras tienen de
forma típica cadenas hidrocarbílicas de 10 a aproximadamente 24
átomos de carbono, preferiblemente de 12 a 18 átomos de carbono. Las
sales adecuadas incluyen las sales de metales alcalinos, tales como
las sales de sodio, potasio y litio y las sales de amonio y de
alcanolamonio.
Las composiciones de la presente invención pueden
contener también supresores de las jabonaduras no tensioactivos.
Estos incluyen, por ejemplo, hidrocarburos de alto peso molecular
como parafina, ésteres de ácidos grasos (por ejemplo, triglicéridos
de ácidos grasos), ésteres de ácidos grasos de alcoholes
monovalentes, cetonas C_{18}-C_{40} alifáticas
(por ejemplo estearona), etc.
Otra categoría preferida de supresores de las
jabonaduras no tensioactivos comprende los supresores de las
jabonaduras de tipo silicona. Esta categoría incluye el uso de
aceites de poliorganosiloxano, tales como polidimetilsiloxano,
dispersiones o emulsiones de aceites o resinas de poliorganosiloxano
y combinaciones de poliorganosiloxano con partículas de sílice en
las que el poliorganosiloxano está quimioabsorbido por, o fusionado
con, la sílice.
Las composiciones de la presente invención pueden
comprender de 0% a aproximadamente 10% de supresores de las
jabonaduras. Cuando se utilizan como supresores de las jabonaduras,
los ácidos grasos monocarboxílicos y sus sales, estarán de forma
típica presentes en cantidades de hasta aproximadamente 5%, en peso,
de la composición detergente. Preferiblemente se utiliza de
aproximadamente 0,5% a aproximadamente 3% de supresor de las
jabonaduras de monocarboxilato graso. Los supresores de las
jabonaduras de tipo silicona se utilizan de forma típica en
cantidades de hasta aproximadamente 2,0%, en peso de la composición
detergente, aunque pueden usarse en cantidades mayores. Este límite
superior es de naturaleza práctica ya que fundamentalmente deben
mantenerse los costes al mínimo y mantener la eficacia de utilizar
cantidades menores para controlar eficazmente las jabonaduras. Se
utiliza preferiblemente de aproximadamente 0,01% a aproximadamente
1% de supresor de las jabonaduras de tipo silicona, más
preferiblemente de aproximadamente 0,25% a aproximadamente 0,5%. En
la presente memoria, estos valores de porcentaje en peso incluyen
cualquier sílice que pueda ser utilizada junto con
poliorganosiloxano, así como cualquier material adyuvante que pueda
ser utilizado. Los supresores de las jabonaduras de tipo fosfato de
monoestearilo se utilizan generalmente en cantidades comprendidas de
aproximadamente 0,1% a aproximadamente 2%, en peso, de la
composición. Los supresores de las jabonaduras hidrocarbonados se
utilizan de forma típica en cantidades comprendidas de
aproximadamente 0,01% a aproximadamente 5,0%, aunque pueden usarse
niveles mayores. Los supresores de las jabonaduras alcohólicos se
usan típicamente en cantidades de 0,2%-3% en peso de las
composiciones acabadas.
Policarboxilatos alcoxilados: los
policarboxilatos alcoxilados como los preparados a partir de
poliacrilatos son útiles en la presente invención para proporcionar
una capacidad de eliminación de la grasa adicional. Materiales de
este tipo se describen en los documentos WO 91/08281 y PCT 90/01815
en la página 4 y siguientes, incorporados como referencia en la
presente memoria. Químicamente, estos materiales comprenden
poliacrilatos que tienen una cadena lateral etoxi por cada
7-8 unidades acrilato. Las cadenas laterales son de
fórmula
-(CH_{2}CH_{2}O)_{m}(CH_{2})_{n}CH_{3},
en donde m es 2-3 y n es 6-12. Las
cadenas laterales están enlazadas con éster a la "cadena
principal" de poliacrilato para proporcionar una estructura de
tipo polímero "combinada". El peso molecular puede variar, pero
típicamente se encuentra en el intervalo de aproximadamente 2.000 a
aproximadamente 50.000. Policarboxilatos alcoxilados de este tipo
pueden comprender de aproximadamente 0,05% a aproximadamente 10%, en
peso, de las composiciones de esta invención.
Agentes antimicrobianos: un agente
antimicrobiano es un compuesto o sustancia que destruye
microorganismos o evita o inhibe su crecimiento y reproducción. Un
agente antimicrobiano adecuadamente seleccionado mantiene la
estabilidad en las condiciones de uso y conservación (pH,
temperatura, luz, etc.) durante un periodo de tiempo necesario. Una
propiedad deseable del agente antimicrobiano es que sea seguro y no
tóxico para el manejo, formulación y uso y también sea ecológico y
económico. Los tipos de agentes antimicrobianos incluyen, aunque no
de forma limitativa, clorofenoles, aldehídos, biguanidas,
antibióticos y sales biológicamente activas. Algunos agentes
antimicrobianos preferidos en el antimicrobiano son bronopol,
diacetato de clorohexidina, TRICOSAN.TM, hexetidina
orparaclorometaxilenol (PCMX). Más preferiblemente, el agente
antimicrobiano es TRICOSAN.TM, clorohexidina diacetato o
hexetidina.
El agente antimicrobiano, cuando se utiliza, está
presente en una cantidad microbiocida eficaz, más preferiblemente de
aproximadamente 0,01% a aproximadamente 10,0%, más preferiblemente
de aproximadamente 0,1% a aproximadamente 8,0% y aún más
preferiblemente de aproximadamente 0,5% a aproximadamente 2,0%, en
peso de la composición.
Opcionalmente, las composiciones de la presente
invención también pueden comprender uno o más disolventes. Estos
disolventes pueden utilizarse junto con un vehículo acuoso líquido o
pueden utilizarse sin la presencia de ningún vehículo acuoso
líquido. Los disolventes se definen ampliamente como compuestos que
son líquidos a temperaturas de 20ºC-25ºC y que no se
consideran tensioactivos. Una de las características distintivas es
que los disolventes tienden a existir como entidades discretas más
que como mezclas amplias de compuestos. Algunos disolventes que son
útiles en las composiciones limpiadoras para superficies rígidas de
la presente invención contienen de 1 átomo de carbono a 35 átomos de
carbono y contienen restos hidrocarburo contiguos lineales,
ramificados o cíclicos de no más de 8 átomos de carbono. Los
ejemplos de disolventes adecuados para la presente invención
incluyen metanol, etanol, propanol, isopropanol,
2-metil pirrolidinona, alcohol bencílico y n-óxido
de morfolina. Los preferidos entre estos disolventes son el metanol
y el isopropanol.
Las composiciones de uso en la presente invención
pueden contener opcionalmente un alcohol que tiene una cadena
hidrocarbonada que comprende de 8 a 18 átomos de carbono,
preferiblemente de 12 a 16. La cadena hidrocarbonada puede ser
ramificada o lineal y puede ser de monoalcoholes, dialcoholes o
polialcoholes. Las composiciones de uso en la presente invención
pueden comprender opcionalmente de 0,1% a 3% en peso de la
composición total de estos alcoholes, o mezclas de los mismos,
preferiblemente de 0,1% a 1%.
Los disolventes que pueden utilizarse en la
presente invención incluyen todos aquellos conocidos para el experto
en la técnica de composiciones limpiadoras para superficies rígidas.
Los disolventes adecuados de uso en la presente invención incluyen
éteres y diéteres que tienen de 4 a 14 átomos de carbono,
preferiblemente de 6 a 12 átomos de carbono y más preferiblemente de
8 a 10 átomos de carbono. Asimismo otros disolventes adecuados son
glicoles o glicoles alcoxilados, alcoholes alcoxilados aromáticos,
alcoholes aromáticos, alcoholes alifáticos ramificados, alcoholes
alcoxilados alifáticos ramificados, alcoholes C1-C5
alcoxilados lineales, alcoholes C1-C5 lineales,
hidrocarburos y halohidrocarburos alquil y cicloalquil
C8-C14, glicol éteres C6-C16 y
mezclas de los mismos.
Para mejorar la eficacia de limpieza de las
composiciones líquidas puede utilizarse un disolvente hidrófobo con
actividad limpiadora. Los disolventes hidrófobos que pueden
utilizarse en las composiciones limpiadoras para superficies rígidas
de la presente invención pueden ser cualquiera de los disolventes
"desengrasantes" conocidos de uso habitual en, por ejemplo, la
industria de limpieza en seco, en la industria de la limpieza de
superficies rígidas y en la industria del metal.
Los disolventes hidrófobos, si están presentes,
se utilizan de forma típica a un nivel de 0,5% a 30%,
preferiblemente de 2% a 15% y más preferiblemente de 3% a 8%. Las
composiciones diluidas tienen de forma típica disolventes a un nivel
de 1% a 10%, preferiblemente de 3% a 6%. Las composiciones
concentradas contienen de 10% a 30% y preferiblemente de 10% a 20%
de disolvente.
Un tipo particularmente preferido de disolvente
para estas composiciones limpiadoras para superficies rígidas
comprende dioles que tienen de 6 a 16 átomos de carbono en su
estructura molecular. Los disolventes tipo diol preferidos tienen
una solubilidad en agua de 0,1 a 20 g/100 g de agua a 20ºC. Los
disolventes de tipo diol, además de buenas propiedades de disolución
de la grasa, proporcionan a las composiciones una mayor capacidad
para eliminar manchas calcáreas de jabón en las superficies de, p.
ej., bañeras o paredes de la ducha. Estas manchas son
particularmente difíciles de eliminar, especialmente con
composiciones que no contienen un abrasivo. También pueden
utilizarse otros disolventes tales como alcohol bencílico,
n-hexanol y los ésteres ftálicos de los alcoholes
C_{1-4}.
Pueden utilizarse disolventes tales como aceite
de pino, terpeno de naranja, alcohol bencílico,
n-hexanol, ésteres ftálicos de alcoholes
C_{1-4}, butoxi propanol, Butil Carbitol® y
1(2-n-butoxi-1-metiletoxi)propano-2-ol
(también denominado
butoxi-propoxi-propanol o
dipropilenglicol-monobutil éter),
hexil-diglicol (Hexil Carbitol®),
butil-triglicol, dioles tales como
2,2,4-trimetil-1,3-pentanodiol
y mezclas de los mismos. El disolvente butoxi propanol no debe tener
más del 20%, preferiblemente no más del 10% y más preferiblemente no
más del 7%, del isómero secundario en donde el grupo butoxi está
unido al átomo secundario del propanol para conseguir un mejor
olor.
El nivel de disolvente hidrófobo, si está
presente, es preferiblemente del 1% al 15%, más preferiblemente del
2% al 12% y aún más preferiblemente del 5% al 10%.
Las composiciones utilizadas en los métodos de la
presente invención pueden comprender opcionalmente uno o más
materiales hidrótropos. Los hidrótropos adecuados para su uso en las
composiciones de la presente invención incluyen los (alquil
C_{1}-C_{3})-aril sulfonatos,
los alcanoles C_{6}-C_{12}, los carboxi
C_{1}-C_{6}-sulfatos y
sulfonatos, urea, hidrocarboxilatos C_{1}-C_{6},
carboxilatos C_{1}-C_{4}, diácidos
C_{2}-C_{4} orgánicos y mezclas de estos
hidrótropos. La composición de la presente invención comprende
preferiblemente del 0,5% al 8% en peso de la composición detergente
líquida de un hidrótropo seleccionado de xilenos de metales
alcalinos y calcio y toluensulfonatos.
Los hidrótropos preferidos de uso en la presente
invención son los cumensulfonatos de sodio, potasio, calcio y
amonio; los xilensulfonatos de sodio, potasio, calcio y amonio; los
toluensulfonatos de sodio, potasio, calcio y amonio y mezclas de los
mismos. Los más preferidos son los cumensulfonatos de sodio y el
xilensulfonato de calcio y mezclas de los mismos. Estos materiales
hidrótropos preferidos pueden estar presentes en la composición en
un 0,5% a un 8% en peso.
Las siguientes tablas ilustran además las
posibles soluciones limpiadoras de uso en la presente invención,
pero no está previsto que sean limitativas de las mismas.
\vskip1.000000\baselineskip
Ingredientes (% en peso) | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
NaAS | - | 0,30 | ||||
NaAE1S | 0,2850 | 0,5700 | ||||
NaAE0,6S | 0,1305 | 0,1305 | ||||
Heptil nonil sulfato | 0,90 | 3,00 | ||||
sódico | ||||||
Óxido de dimetilamina | 0,0325 | 0,0325 | 0,0350 | 0,0700 | 2,10 | |
C12/C14 | ||||||
Ácido graso | 0,90 | |||||
C11E9 | 0,0150 | 0,0150 | ||||
1,3 BAC diamina | 0,0025 | 0,0025 | ||||
K2CO3 | 0,0038 | 0,0038 | ||||
Na2CO3 | 0,0088 | 0,0085 | ||||
NaOH | ady. | ady. | ady. | adj. | 1,00 | 0,87 |
Limonen | 0,0225 | 0,0225 | ||||
Etanol | 0,0150 | 0,0150 | 0,0625 | 0,5100 | ||
Propilenglicol | 0,0200 | 0,0200 | ||||
Butoxi-propoxi-propanol | 2,0000 | 2,0000 | ||||
1,2 hexanodiol | 0,0400 |
(Continuación)
Ingredientes (% en peso) | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
1,3 Butoxi 2 propanodiol | 0,0400 | |||||
Cumensulfonato sódico | 0,0200 | 0,0200 | ||||
Xilenosulfonato sódico | 0,0300 | 0,0600 | ||||
Mg++ (en forma de MgCl2) | 0,0045 | 0,0090 | ||||
Mg++ (as MgSO4) | 0,0038 | 0,0076 | ||||
NaCl | 0,0075 | 0,0075 | ||||
Estabilizante de H2O2 | 1,5000 | |||||
alcalino 1 | ||||||
EDTA | 0,0050 | |||||
Hipoclorito | 1,00 | 0,87 | ||||
Ácido periódico | 0,01 | |||||
Silicato | 0,40 | 0,04 | ||||
perfume | 0,0015 | 0,0015 | - | 0,20 | 0,35 | |
Viscosidad Pa.s (cps) | 0,001 | 0,001 | 0,001 | 0,001 | 0,5 | 0,001 |
(1,0) | (1,0) | (1,0) | (1,0) | (500,0) | (1,0) | |
pH (10%pc) | 10,8 | 10,8 | 9,0 | 9,0 | 13,0 | 13,0 |
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
Ingredientes (% en peso) | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 |
NaAE0,6S | 3,92 | 4,40 | 4,40 | 4,40 | 4,40 | 26,10 | 26,10 |
Óxido de dimetil C12/14 | 0,98 | 1,10 | 1,10 | 1,10 | 1,10 | 6,50 | 6,50 |
amina | |||||||
C11E9 | 0,45 | 0,50 | 0,50 | 0,50 | 0,50 | 3,00 | 3,00 |
1,3 BAC diamina | 0,08 | 0,40 | 0,40 | 0,40 | 0,40 | 0,50 | 0,50 |
K2CO3 | 0,13 | 0,13 | 0,13 | 0,13 | 0,75 | 0,75 | |
Na2CO3 | 0,30 | 0,30 | 0,30 | 0,30 | 1,75 | 1,75 | |
NaOH | ady. | ady. | ady. | ady. | ady. | ady. | ady. |
Limonen | 0,68 | 0,77 | 0,77 | 0,77 | 0,77 | 0,00 | 4,50 |
Etanol | 0,50 | 0,50 | 0,50 | 0,50 | 3,00 | 3,00 | |
Propilenglicol | 1,80 | 2,00 | 0,40 | 0,40 | 0,40 | 4,00 | 12,00 |
Butoxi-propoxi-propanol | 1,60 | ||||||
1,2 hexanodiol | 1,60 | ||||||
1,3 Butoxi 2 propanodiol | 1,60 | ||||||
Cumensulfonato sódico | 0,68 | 4,00 | 4,00 | ||||
NaCl | 0,26 | 1,50 | 1,50 | ||||
Perfume | 0,05 | 0,05 | 0,30 | 0,30 | |||
Viscosidad Pa.s (cps) | 0,002 | 0,002 | 0,002 | 0,002 | 0,002 | 0,33 | 0,33 |
(2,00) | (2,00) | (2,00) | (2,00) | (2,00) | (330,0) | (330,0) | |
pH (10%pc) | 10,80 | 10,8 | 10,8 | 10,8 | 10,8 | 10,8 | 10,8 |
\vskip1.000000\baselineskip
Ejemplo
Un horn ultrasónico originalmente utilizado para
aplicaciones disolventes, con una longitud de 9 cm y una anchura
medida en el extremo de 1,5 cm, se hizo vibrar ultrasónicamente a 50
kHz, con una amplitud de 40 micrómetros utilizando un convertidor
estándar PZT. El sistema electrónico que hacía funcionar al
convertidor estaba presente en un PCB estándar, con un tamaño de 5
por 5 cm y funcionaba con una batería de ion Li de 36 v.
El conjunto se ensambló formando una combinación
manual.
Se manchó un trozo de algodón tejido con una
mancha circular de 5 cm de diámetro de aceite de motor sucio y se
dejó secar.
\newpage
Se dispensó un líquido limpiador sobre la mancha.
El líquido limpiador contenía 1,5% de H_{2}O_{2}, 2% de
tensioactivo limpiador de grasa y se tamponó a pH 9. Durante la
dispensación del producto, la mancha se frotó suavemente con una
baja frecuencia de frotado utilizando el utensilio de vibración
ultrasónica.
Se dispensó un total de 2 ml de solución
limpiadora y después de aproximadamente 2 minutos de tiempo de
tratamiento, se eliminó la cantidad total de material de
suciedad.
El trozo blanco de algodón estaba limpio y no
mostraba ningún residuo ni ninguna marca.
Claims (14)
1. Un proceso para limpiar un sustrato (11),
comprendiendo el proceso una primera etapa de proporcionar una
solución limpiadora (10) y un utensilio manual (1), comprendiendo
adicionalmente el proceso una segunda etapa de aplicar la solución
(10) sobre el sustrato (11) con el utensilio (1), por el cual el
utensilio (1) tiene una parte activa (15) que vibra a una frecuencia
de como mínimo 20 kHz con una amplitud de como mínimo 10 micrómetros
y hasta 100 micrómetros, y por el cual el sustrato (11) es una
superficie fibrosa o una superficie doméstica rígida.
2. El proceso según la reivindicación 1, por el
cual el utensilio manual (1) tiene como mínimo dos configuraciones,
una primera configuración en donde la parte activa (15) es rígida y
una segunda configuración en donde la parte activa (15) no es
rígida.
3. El proceso según la reivindicación 2, por el
cual la segunda configuración se obtiene añadiendo un elemento extra
al utensilio con la primera configuración.
4. El proceso según la reivindicación 3, por el
cual el elemento extra se consigue con una toallita.
5. El proceso según la reivindicación 4, en el
que dicha toallita está impregnada con una solución limpiadora.
6. El proceso según las reivindicaciones 3 a 5,
por el cual el elemento extra está acoplado alrededor de la parte
activa (15) de la primera configuración.
7. El proceso según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, por el cual el utensilio (1) comprende
además un depósito (22) que contiene una solución limpiadora
(10).
8. El proceso según la reivindicación 7, por el
cual el depósito (22) se puede extraer.
9. El proceso según la reivindicación 7, por el
cual la parte activa (15) está vibrando cuando la solución
limpiadora (10) se dispensa desde el depósito (22).
10. El proceso según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, por el cual la solución limpiadora (10)
comprende un tensioactivo y un aditivo reforzante de la
detergencia.
11. El proceso según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, por el cual la solución limpiadora (10)
comprende un blanqueador.
12. Un utensilio manual para usar en un proceso
según las reivindicaciones 1-11, en donde el
utensilio tiene una parte activa que vibra a una frecuencia de al
menos 20 kHZ con una amplitud de al menos 10 micrómetros y hasta 100
micrómetros.
13. Un utensilio manual según la reivindicación
12, en donde el utensilio comprende además instrucciones para uso
del producto, comprendiendo dichas instrucciones las etapas de:
- (i)
- aplicar una cantidad eficaz de una composición limpiadora a la superficie,
- (ii)
- transmitir ondas ultrasónicas a la superficie, utilizando el utensilio; y
- (iii)
- opcionalmente, aclarar la superficie con una solución acuosa.
14. Un utensilio manual según la reivindicación
12 ó 13, en donde la parte activa es un sonotrodo que tiene una
forma redonda o una forma de cincel.
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