"Agent de nettoyage pour vitres" "Agent de nettoyage pour vitres"
La présente invention est relative à un agent de nettoyage pour vitres.
La silice est la matière première principale utilisée dans la fabrication du verre à vitres, des surfaces de miroirs, des surfaces d'ameublement en verre, etc. Ces surfaces sont consistantes, dures et non poreuses. Différents types de saletés se fixent habituellement sur ces surfaces, notamment des agents polluants du milieu ambiant, de la graisse de cuisson en suspension dans l'air, des excréments d'oiseaux, des éclaboussures de produits cosmétiques, des traces de doigts, etc.
L'efficacité de la plupart des produits de nettoyage de vitres disponibles dans le commerce est fonction de l'application par frottement de la part de l'utilisateur d'un film d'une solution ou émulsion aqueuse sur le verre sali. Bien que les détergents ou agents tensio-actifs utilisés dans ces produits puissent contribuer quelque peu au processus de nettoyage en facilitant la dispersion des poussières grasses, l'effet de nettoyage principal est dû à la séparation physique de
la poussière du verre par la serviette, l'éponge ou la loque en mouvement. Ledegré d'effort de l'utilisateur nécessaire à l'obtention d'un nettoyage efficace d'une surface de verre est complexe du fait que les films liquides transparents d'agent de nettoyage qui sont déposés ne donnent pas une indication claire du degré auquel le verre a été recouvert ou nettoyé.
Une solution à ce problème réside dans le produit de nettoyage Glass Wax (marque déposée) (Gold
Seal Co., Bismark, N.D.), qui est formé en dispersant
de fines particules de matière solide dans de l'eau. Une loque humidifiée avec du Glass Wax laisse un film trouble ou voile sur la surface de verre après qu'il ait été appliqué par frottement sur le verre et laissé séché.
Ce film permet à la fois à l'utilisateur de vérifier si le recouvrement est complet et de s'assurer ensuite que la totalité de la surface a été nettoyée jusqu'à la disparition des particules d'agent de nettoyage et de la saleté.
Toutefois, le Glass Wax est à base d'eau, et le poids de la phase aqueuse s'ajoute au coût de transport et de stockage. De plus, le produit doit être formulé de manière à assurer la stabilité de la phase solide dispersée jusqu'au moment de son utilisation. Le rapport élevé eau/matières solides requiert également de la
part de l'utilisateur d'attendre que le verre mouillé soit pratiquement sec avant de l'essuyer.
Un but de la présente invention consiste, par conséquent, à prévoir un produit qui réduit au minimum l'effort requis pour nettoyer une surface de verre.
Un autre but de la présente invention consiste
à prévoir un agent de nettoyage de verre qui soit conçu pour appliquer un film contenant des matières solides sur une surface de verre, qui indique immédiatement l'étendue de son recouvrement, et qui est facile à enlever.
Un autre but de la présente invention consiste à prévoir un agent de nettoyage de verre, qui soit bon marché à fabriquer, à transporter et à stocker.
D'autres détails, avantages et particularités de l'invention ressortiront de la description ci-après.
Les buts de la présente invention sont atteints par un agent de nettoyage à sec sous la forme d'une
base de substrat souple, qui est imprégnée de fines particules d'une terre à diatomées insoluble dans l'eau
et d'une petite quantité de détergent organique synthétique et/ou de particules d'argile constituée de smectite. Lorsque la base, qui peut être sous la forme d'une feuille poreuse, est humidifiée et appliquée par frottement sur une surface de verre ou de matière céramique ou sur toute autre surface non poreuse, la matière insoluble dans l'eau est physiquement transférée vers la surface de verre, où elle se mélange à la saleté pour laisser un mince film ou voile visible. On fait ensuite disparaître le film ou voile, qu'il soit à l'état sec, partiellement sec ou humide, de la vitre
au moyen d'un papier ou chiffon non enrobé.
On prépare les agents de nettoyage de la présente invention en imprégnant une base formant substrat, poreuse, souple d'une dispersion aqueuse de fines particules de terre à diatomées en combinaison avec au moins un agent dispersant ou des particules de smectite. On utilisera,de préférence,à la fois un agent dispersant
et des particules d'argile en combinaison avec la terre à diatomées pour imprégner une feuille de base. L'eau est ensuite évaporée de la base imprégnée pour laisser les particules solides de terre à diatomées, ainsi que les particules d'argile et/ou le détergent, distribués de façon uniforme dans la totalité des interstices et sur la surface de la feuille pratiquement sèche. Les particules d'argile et/ou l'agent dispersant servent à faciliter l'adhérence du film de saleté et de terre à diatomées à la surface de verre et également à accroître le pouvoir nettoyant des agents de nettoyage en facilitant la dispersion des particules de saleté de manière à former le film opaque.
La dimension des particules qui forment la phase solide des dispersions utilisées pour imprégner les feuilles de base est choisie de manière à ce qu'elles soient suffisamment fines pour pénétrer dans les interstices de la feuille de base et pour laisser un film opaque, cohérent lorsque l'on frotte la surface de verre au moyen de l'agent de nettoyage. Les particules doivent également être insolubles dans l'eau, mouillables et inertes vis-à-vis des surfaces que l'on doit nettoyer.
Parmi les terres à diatomées utilisables comme composants des agents de nettoyage de vitres de la présente invention, on préfère utiliser des silices à diatomées hautement volumineuses, traitées. Un produit
de silice particulièrement intéressant utilisable dans
le cadre de la présente invention est le Snow Floss
(marque déposée; Manville Corp., Denver, Col.), qui a une aire superficielle de 20 à 30 m<2>/g, qui absorbe environ 190% de son poids d'huile, et qui comporte un résidu au tamis à ouvertures de 0,043 mm de 0,3%.
Un autre produit de silice intéressant que l'on peut utiliser seul ou en combinaison avec d'autres sili-ces, est la terre à diatomées siliceuse Celatom MN-23-
(marque déposée; Eagle Picher, Cincinatti, Ohio), qui a un résidu au tamis à ouvertures de 0,043 mm de 0,3% et un diamètre de particules moyen de 2,0 microns. Lorsqu'on l'utilise en combinaison avec d'autres matières solides, les terres à diatomées constitueront de préférence environ 50 à 80%, et d'une manière plus préférée de 65 à
75% des matières solides totales utilisées.
Des argiles particulaires intéressantes comme composants éventuels dans les agents de nettoyage de la présente invention sont les argiles du type smectite mouillables décrites d'une manière générale dans le brevet des Etats-Unis d'Amérique n[deg.] 4.062.647, cité dans
le cadre de la présente invention à titre de référence. Des argiles particulièrement intéressantes sont celles
de la classe de la bentonite, telles que la Volclay (marque déposée; 344 Bentonite, Whittaker, Clark� Daniels, Inc., S. Plainfield, N.J.), dont 96% des particules qui
la composent ont une taille inférieure à 4 microns et
qui comprend environ 58-64% de silice et 18-21% d'alumine. La Volclay a un résidu au tamis à ouvertures de 0,833 mm de 10%. On suppose que les argiles de la
classe de la bentonite améliorent l'efficacité des
agents de nettoyage en polissant légèrement les surfaces de verre lorsque l'on enlève le film de matière solide
et en facilitant l'adhérence du film particulaire à la surface de verre. Si elles sont présentes, les particules d'argile constitueront de préférence environ 5 à 45%, et d'une manière plus préférée environ 25 à 35% des matières solides totales utilisées.
Les particules de matière solide sont agitées dans un excès d'eau pour former les dispersions aqueuses utilisées pour imprégner les feuilles de base. Ces dispersions peuvent être formulées de manière à comprendre environ 3 à 35%, et de préférence 5 à 25% d'au moins
une matière solide particulaire insoluble dans l'eau, et de préférence d'un mélange de deux ou de trois matières solides de ce type, tel qu'un mélange de deux terres à diatomées et d'une argile du type bentonite. Lorsque l'on utilise deux terres à diatomées et de l'argile du type bentonite pour former les dispersions utilisées pour imprégner les feuilles de base, il est préférable que les terres à diatomées constituent la majeure proportion du mélange de matières solides utilisé. On a constaté que des quantités importantes d'argile ont un effet défavorable sur le rendement des agents de nettoyage de la présente invention, du fait que le film qui est déposé devient ainsi de plus en plus difficile à enlever.
A ces gammes de concentrations, les dispersions résultantes s'avèrent d'une manière générale stables, de préférence pendant 24 heures, et d'une manière plus préférée pendant au moins trois jours à une semaine à la température ambiante. Cette stabilité est désirable pour des raisons de traitement,du fait qu'il faut du temps pour stocker les dispersions entre des essais de fabrication, c'est-à-dire pendant que l'on prépare différents substrats, et pour préparer les dispersions en quantités importantes qui ne peuvent pas être utilisées immédiatement. Les dispersions stables permettent également une application régulière des particules de matières solide sur les feuilles de substrat.
On peut également utiliser une petite quantité, mais efficace, d'un ou de plusieurs agents dispersants, tels qu'un détergent ou agent tensio-actif, pour faciliter la formation de la dispersion et pour faciliter le mouillage uniforme de la feuille. Les agents dispersants, lorsqu'ils sont utilisés comme composant des agents de nettoyage de la présente inventio n, sont utilisés en des quantités efficaces pour faire adhérer les particules solides présentes dans la dispersion à la surface de verre en un film uniforme, tout en permettant la séparation aisée du film de poussière et de particules solides dispersées sans barbouillage, saupoudrage, ou effort inconsidéré. Les agents dispersants intéressants adhèrent facilement aux particules de matière solide et,
par conséquent, sont enlevés avec les matières solides lorsque l'on enlève le film du verre. Des détergents intéressants utilisés dans les dispersions de la présente invention sont, d'une manière générale, décrits dans les brevets des Etats-Unis d'Amérique n[deg.] 3.755.180 et 4.062.647, cités dans le cadre de la présente invention à titre de références, et comprennent les détergents organiques synthétiques, non ioniques et anioniques préférés.
Des détergents non ioniques particulièrement intéressants sont décrits par R.K. Lehne, dans "Cosmetics, Science and Technology", E. Sagarin, Ed., Willey Interscience, Pub. (1957) à la page 574, incorporée
dans le cadre de la présente invention à titre de référence. Ces détergents sont les produits de condensation d'un acide gras en C8-C22 avec un dimère, trimère
ou polymère supérieur d'un alcool polyatomique en C2-C5, c'est-à-dire les esters polyoxyéthyléniques d'acide lau-rique, oléique ou stéarique, qui ont un rapport molaire oxyde d'éthylène/acide gras d'environ 1-10/1. Un membre préféré de cette classe de détergents est le diglycol laurate.
Des détergents anioniques intéressants sont les sels de détergent anioniques dont les substituants alkyle comportent de 8 à 22 atomes de carbone, tels que les savons de métaux alcalins et d'acides gras supérieurs, solubles dans l'eau, par exemple le myristate de sodium et le palmitate de sodium, les sels détergents de métaux alcalino-terreux et de métaux alcalins, anioniques, sulfatés et sulfonés, solubles dans l'eau contenant un fragment alkyle supérieur hydrophobe (d'une manière caractéristique contenant environ 8 à 22 atomes de carbone), tels que les sels d'alkyl aryl sulfonates mono-ou polynucléaires, supérieurs, comportant environ 1 à 16 atomes de carbone dans le groupe alkyle
(par exemple le dodécylbenzènesulfonate de sodium, le tridécylbenzènesulfonate de magnésium, les pentapropylènebenzènesulfonates de lithium ou de potassium),
les sels de métaux alcalins et d'acides alkyl naphtalène sulfoniques (le méthyl naphtalène sulfonate de sodium, Petro (marque déposée) AA, Petrochemical Corporation), les monoglycérides d'acides gras supérieurs sulfatés, tels que le sel de sodium du monoglycéride sulfaté d'acides gras d'huile de noix de coco et le sel de sodium du monoglycéride sulfaté d'acides gras de suif, les sels de métaux alcalins d'alcools gras sulfatés contenant environ 10 à 18 atomes de carbone (par exemple le lauryl sulfate de sodium et le stéaryl sulfate de sodium), les sels de métaux alcalins et d'esters gras supérieurs d'acides sulfoniques et d'alkylols de bas poids moléculaire, par exemple les esters d'acide gras du sel de sodium d'acide iséthionique, les sulfates d'éthanolamide gras, les amides d'acide gras d'acides amino alkyl sulfoniques,
par exemple l'amide d'acide laurique de taurine, ainsi qu'un grand nombre d'autres agents tensio-actifs organiques anioniques, tels que le xylène sulfonate de sodium, le naphtalène sulfonate de sodium, le toluène sulfonate de sodium et leurs mélanges. S'avèrent particulièrement intéressants les sels d'alcools gras à substitution d'éthylèneoxy,sulfatés, tels que les sulfates de sodium, de potassium ou d'ammonium des produits de condensation d'environ 1 à 4 moles d'oxy-
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dire le sulfate de triéther myristylique de sodium.
Lorsqu'on les utilise, les détergents totaux utilisés constitueront environ 0,25-3,0%, et de préférence environ 0,5-2,5% en poids des dispersions de la présente invention. On utilisera de préférence comme agent dispersant des mélanges de détergents non ionique et anionique, le détergent non ionique formant la majeure partie du mélange. Par exemple, on a constaté qu'un rapport de détergent non ionique/détergent anionique d'environ 10-1,5/1, et de préférence d'environ 9-2/1, s'avérait particulièrement efficace.
On a également constaté que les alcools polyatomiques en C2-C5, tels que les alkylène diols, le glycérol, l'érythritol, le pentaérythritol, etc, s'avéraient également intéressants comme agents dispersants éventuels dans des proportions similaires à celles utilisées dans le cas des détergents. Un alcool polyatomique particu-lièrement intéressant est le propylène glycol.
Une petite quantité, mais efficace, d'un agent épaississant, inorganique ou organique, tel que du carbonate d'ammonium, peut également constituer un composant éventuel des dispersions de la présente invention. Lorsqu'il est présent, l'agent épaississant constituera
de préférence jusqu'à environ 3,0% en poids de la dispersion, par exemple 0,2 à 2,0%. On doit s'attendre
à ce que toute quantité éventuelle de carbonate d'ammonium utilisée pour stabiliser les dispersions de la présente invention soit décomposée et chassée au cours de l'étape de séchage utilisée dans la préparation des agents
de nettoyage de vitres.
Lorsque l'on utilise un détergent dans les dispersions de la présente invention, on peut éventuellement utiliser un solvant hydrocarburé, par exemple
une quantité d'hydrocarbure naphténique paraffinique
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férieure à la quantité de détergent utilisée. On a constaté que l'émulsion huile dans eau résultante augmentait la stabilité de la dispersion particulaire dans certains cas. Lorsque l'on utilise un solvant hydrocarburé, on utilise celui-ci en une quantité allant jusqu'à environ 2,5%, et de préférence entre 1,1 et 1,5% en poids.
Le solvant hydrocarbure sera également évaporé de la feuille au cours du processus de séchage.
On peut également incorporer dans les dispersions une petite quantité de colorant efficace pour colorer les feuilles séchées, c'est-à-dire inférieure à environ 0,1% de Rhodamine Rose. On peut également incorporer dans les dispersions de petites quantités d'au-tres adjuvants, tels que des parfums, des agents antimicrobiens, etc, en quantités appropriées à leurs applications envisagées.
Par conséquent, des dispersions aqueuses préférées utilisables pour imprégner des feuilles de base poreuses de manière à former les agents de nettoyage de verre de la présente invention comprennent environ 5 à
25% en poids d'une quantité importante de terre à diatomées en combinaison avec une petite quantité d'argile du type smectite dispersée dans de l'eau,en présence d'environ 0,25 à 3,0% d'agent dispersant. On peut également utiliser éventuellement environ 1,1 à 1,3% d'épaississant inorganique, et environ 0,9 à 1,5% de kérosène ou d'un mélange de solvants hydrocarbures similaires.
On obtient les dispersions de la présente invention en ajoutant les ingrédients à de l'eau chaude, agitée intimement jusqu'à ce que l'on atteigne une dispersion uniforme, en tamisant ensuite la dispersion et en l'appliquant sur la base de substrat poreuse par un processus de trempage, de vaporisation ou d'étalement approprié quelconque.
La base de substrat poreuse peut être formée d'une matière absorbante appropriée quelconque, telle qu'une fine feuille de tissu, de mousse ou de papier, qui absorbera environ 3 à 8 et de préférence 4 à 7 fois son poids sec dans l'eau, et qui présente une résistance à l'état humide suffisante pour conserver son intégrité au cours de l'application des dispersions et lors du remouillage et de l'utilisation par le dernier utilisateur. Des feuilles intéressantes sont celles fabriquées totalement ou partiellement à partir de matières cellulosiques, pour donner un produit fortement absorbant. Par exemple, on peut obtenir une base intéressante à partir d'une matière textile cellulosique, non tissée
liée avec un liant thermoplastique, tel que de la fibre de bois stratifiée à l'air Airtex (marque déposée) SC 150 HL (James River Paper Co., Green Bay,
Wisconsin), qui pèse environ 0,0086 g/cm<2>, a une épaisseur d'environ 0,086 mm et une résistance à l'état humide de 3050 g/bande de 7,62 cm dans la direction de la machine et de 2550 g/bande de 7,62 cm dans la direction transversale. On peut également utiliser dans la feuille de base, ou pour former celle-ci, des tissus, tels que le lin et le coton.
Les feuilles imprégnées sont ensuite séchées, c'est-à-dire dans un four, jusqu'à ce que pratiquement la totalité de l'eau et des autres composants volatils éventuels ait été enlevée. Les détergents préférés sont choisis parmi ceux qui ne seront pas perdus au cours de l'étape de séchage. Les agents de nettoyage préparés de cette manière contiendront environ 0,0008 à 0,0064 g/
2
cm , et de préférence environ 0,0011 à 0,0054 g/cm , et d'une manière plus préférée environ 0,0021 à 0,0043 g/ cm de matières solides. Les particules de matière solide dispersées constitueront environ jusqu'à 75% en poids, et de préférence environ 50% en poids de la feuille de base. Par conséquent, des agents de nettoyage pour vitres finis (séchés), préférés préparés de cette manière comprendront une feuille de support cellulosique imprégnée d'environ 40 à 50% en poids d'un mélange de particules de matière solide, c'est-à-dire d'environ 25 à 35% de terre à diatomées et d'environ 10 à 15% d'argile du type smectite d'environ 1 à 5% de détergent anionique
d' environ 0,5 à 3% de détergent anionique. Après séchage, les feuilles ne retiendront que de petites quantités d'eau, c'est-à-dire environ 1 à 10%. Un agent de nettoyage de 743 cm<2> préparé et lié de cette manière convient pour nettoyer approximativement 71,5 m2 de verre. Lors du mouillage des agents de nettoyage pour vitres, la dispersion aqueuse est régénérée et est apte à être étalée sur une surface de verre lorsque l'on essuie celle-ci au moyen de la feuille. Les matières solides particulaires et, éventuellement, le détergent ainsi libérés sont aptes à disperser et à absorber la graisse et l'huile et à se mélanger physiquement avec la saleté dispersée de manière à former un film opaque, uniforme, que l'on enlève aisément du verre à l'état humide, pratiquement sec ou sec au moyen d'une loque ou serviette sèche. C'est ainsi
que l'on peut enlever complètement une bande séchée du film formé par l'application d'un agent de nettoyage pour vitres mouillé sur une surface de verre, en pas plus de 5-6 'passages, et de préférence en 1-3 passages d'une serviette en papier, sèche appliquée sur le film à une pression d'environ 0,0069 MPa, une force qui est proche de la force d'essuyage appliquée par un utilisateur moyen au film séché sur une surface de verre verticale.
L'invention sera décrite d'une manière plus détaillée par les exemples suivants.
Exemple 1- Agent de nettoyage pour vitres
On agite intimement 107,5kg d'eau à 43,5[deg.]C dans un mélangeur et l'on y ajoute 8,2 kg de Volclay, suivis, après 10 minutes, de 5,5 kg de Snow Floss et de 12,2 kg de Celatom MN-23. On poursuit l'agitation pendant 15 nouvelles minutes. On mélange ensemble pendant 3,0 minutes 1,9 kg de diglycol laurate et 0,8 kg de myristyl triéther sulfate de sodium et on les y ajoute ensuite. Après 10 minutes, on ajoute du colorant Rhodamine Rose (75 g). La dispersion résultante est stable pendant une semaine à 25[deg.]C. On pompe la dispersion à travers un tamis à ouvertures de 0,191 mm et on l'applique au rouleau sur une feuille de fibres Airtex SC 150 HL de
25,4 cm de large, se déplaçant à 30,5 mètres/minute. La feuille humide est séchée au four dans de l'air chaud
à 190,5[deg.]C (un passage de 20 secondes) et découpée en rectanglesde 25,4 x 30,5 cm pour donner des feuilles
de nettoyage pour vitres contenant 0,0037 g de matière solide/cm . Lorsqu'on les mouille et qu'on les frotte sur une surface de verre souillée, ils laissent un fin film opaque, uniforme de particules solides sur la vitre, que l'on enlève aisément au moyen d'une loque sèche, propre sans formation de traînées ou barbouillages. On
a constaté, d'une manière spécifique, que l'on pouvait enlever totalement une bande sèche du film, de 2,54 cm
de large appliquée sur une feuille de verre en deux passages d'une serviette en papier sèche appliquée sur le film horizontal à une pression de 0,0069 MPa.
Exemple 2 - Dispersion d'agent de nettoyage pour
vitres
En suivant le procédé de l'Exemple 1, on prépare des dispersions répondant à la composition donnée dans le Tableau suivant. Toutes les dispersions aqueuses conservent leur stabilité à la température ambiante pendant au moins une semaine. Si l'on utilise du kérosène, on l'ajoute à la dispersion en même temps que le détergent.
TABLEAU: Dispersions d'agent de nettoyage pour
vitres
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Les dispersions des Exemples 1 et 2 A-K conviennent à l'imprégnation de feuilles de base pour former des produits de nettoyage pour vitres.
Dans la fabrication des dispersions précédentes, on a choisi la quantité et le type de particules insolubles dans l'eau de telle sorte que les dispersions, avec les additifs, si l'on en utilise, soient suffisamment stables pour permettre leur application régulière sur la base formant substrat. Comme on peut le noter dans le Tableau précédent, on peut obtenir des dispersions stables à partir des particules de matière solide seules, bien que l'on utilise également, de préférence, des quantités efficaces d'un ou de plusieurs constituants suivants; à savoir un agent dispersant, un solvant hydrocarburé et un agent épaississant.
Il doit être entendu que la présente invention n'est en aucune façon limitée aux formes de réalisation ci-dessus et que bien des modifications peuvent y être apportées sans sortir du cadre du présent brevet.
REVENDICATIONS
1. Agent de nettoyage à sec pour le verre, caractérisé en ce qu'il comprend une base poreuse imprégnée de particules de matière solide.insolubles dans l'eau comprenant de la terre à diatomées siliceuse et
au moins un constituant choisi parmi des particules d'argile du type smectite et un agent dispersant, lesdites particules étant adaptées pour disperser la poussière présente sur une surface de verre salie en un fin film opaque lorsque l'on humidifie l'agent de nettoyage et qu'on le passe sur la surface de verre, ledit film étant aisément enlevable de celle-ci.
2. Agent de nettoyage pour le verre suivant la