BR0209353B1 - ferro de passar roupa com placa de sola auto-limpante. - Google Patents

Description

"FERRO DE PASSAR ROUPA COM PLACA DE SOLA AUTO-LIMP ANTE".

Campo da Invenção

A presente invenção se refere a ferros de passar.

Descrição da Técnica Anterior

Os ferros de passar roupa apresentam qualidades de facilidade de uso e deeficácia que dependem entre outros, do estado e da natureza da superfície de passagem desua sola. As solas puderam ser melhoradas pelo cuidado com as quais proporcionaramqualidades de deslizamento à superfície de passagem, combinadas às qualidades quepermitem que se estenda mais facilmente a roupa. Uma maneira de se obter estas qualidadesconsiste em se recorrer a solas esmaltadas, com um esmalte de aspecto liso, eventualmentecom linhas de espessura maior que permitem que se estenda o tecido durante odeslocamento do ferro. Outras solas metálicas tratadas mecanicamente e/ou recobertas deum depósito para facilitar o deslizamento podem também convir a uma utilizaçãosatisfatória.

No entanto, durante a utilização, a sola pode ser contaminada porcarbonização de um modo mais ou menos difuso sobre a superfície de passagem e de ummodo mais ou menos incompleto de partículas orgânicas diversas captadas pelo atrito sobreos tecidos passados.

No entanto, quando a sola está contaminada, mesmo de modo pouco visível,ela perde parcialmente suas qualidades de deslizamento. Insensivelmente, com o aumentodo depósito, a passagem se torna mais difícil. Por outro lado, a usuária teme que ao se servirde um ferro contaminado, ele possa alterar a sua roupa.

São conhecidos revestimentos de solas de ferros de passar, que comportamuma camada dura e resistente recoberta, conforme indicado pela patente US4862609, poruma camada que melhora as propriedades da superfície. Mas esta patente não indica asolução para se lutar contra o depósito de detritos.

Resumo da Invenção

O objetivo da invenção descrito abaixo consiste em um ferro de passar roupaauto-limpante, cuja sola se conserva livre de toda contaminação por partículas orgânicas,que não acumula um depósito de detritos durante o uso normal, de modo a conservar assuas qualidades iniciais.

O objetivo da invenção é atingido por um ferro de passar roupa que comportauma sola cuja superfície externa compreende a superfície de passagem, caracterizada pelofato de que um catalisador de oxidação que comporta um agente catalítico de oxidação seencontra presente ou distribuído no interior de uma camada superficial da citada sola e/ousobre ela, sendo o catalisador de oxidação atuante em relação aos detritos orgânicos a umatemperatura pelo menos igual a 90°C.

Graças à invenção, durante a operação de passagem, as partículas orgânicascaptadas pela sola são oxidadas. Elas são de certo modo queimadas quando o ferro de passarroupa está quente, perdendo o resíduo sólido eventual toda a sua aderência e se destacandoda sola. A sola se conserva assim limpa.

Em domínios bem diferentes do da passagem de roupa, já se associou umcatalisador de oxidação à superfície externa de um suporte.Conhecem-se superfícies auto-limpantes esmaltadas, nos fornos, por

exemplo, e nos utensílios de cozimento tais como os descritos, por exemplo, na patenteUS4029603 ou na patente FR2400876.

A patente US4994430 descreve um revestimento esmaltado comportandouma camada densa e, na superfície uma camada porosa servindo de suporte para umcatalisador. Mas uma tal camada porosa espessa é incompatível com a passagem de roupa.

Conhece-se também da patente US5388177 um elemento aquecedordesodorizante cuja superfície esmaltada é revestida por catalisador, mas o catalisador éprevisto somente para desodorizar.

Em nenhum caso, as soluções descritas nestes documentos podem seraplicadas a um ferro de passar roupa, pois seria de se temer especificamente que, por umlado a pouca rugosidade necessária para a superfície de passagem prejudique a retenção docatalisador de oxidação e por outro lado que o atrito resultante da passagem retirerapidamente o catalisador de oxidação da superfície externa da sola de passar.

O catalisador de oxidação está distribuído sobre a camada superfície da solado ferro e/ou em seu interior; naquele ponto em que ele se encontra em contato com osdetritos.

Na prática, o catalisador de oxidação ocupa toda a superfície e/ou se encontradistribuído nela, dependendo de recobrir toda a superfície externa da sola ou parte dela.

Assim, o catalisador de oxidação pode ocupar o espaço entre zonaspredeterminadas da superfície externa da sola, entre zonas côncavas, por exemplo, dasuperfície externa, suscetíveis de captar ou acumular os detritos, e que são em geral maisquentes do que a superfície de passagem, o que é favorável para a oxidação ou a catálise, ouentão o catalisador pode se encontrar distribuído por este espaço.

Quando a superfície externa da sola comporta uma ou muitas partes côncavasem relação à parte plana restante que forma a superfície útil ou a superfície propriamentedita de passagem, o catalisador de oxidação ocupa a ou as partes côncavas, ou distribuídonelas, excluído da superfície de passagem.

Mas, naturalmente, o catalisador de oxidação pode se encontrar presente,dependendo do fato da superfície de passagem propriamente dita ter sido total ouparcialmente ocupada.

O agente catalítico de oxidação considerado de acordo com a presenteinvenção é, portanto qualquer elemento, composto ou composição, suscetível de oxidar, auma temperatura de pelo menos 90°C, toda substância orgânica tal como a compreendidanos detritos que se encontram habitualmente no tratamento (tal como a lavagem e oeventualmente condicionamento) das peças ou artigos têxteis (roupa, por exemplo).

Um tal agente catalítico de oxidação pode ser específico ou não específico deuma ou de outra substância orgânica.

Na prática, o catalisador de oxidação pode comportar ou não além, do agentecatalítico de oxidação, um suporte inerte, em forma dividida ou em partículas, por exemplo,de alumina, por exemplo, na superfície (inclusive interna) da qual o agente catalítico deoxidação é distribuído ou repartido. O suporte inerte pode constituir sozinho, no estado nãodividido, a camada superficial de que se tratará abaixo.

A título de elementos cataliticamente ativos, pode-se citar o paládio, aplatina, o vanádio, o cobre ou qualquer composição de tais elementos cataliticamente ativos(em termos de oxidação). Nas composições cataliticamente ativas consideradas de acordocom a presente invenção, podem estar presentes óxidos de cobre, de manganês ou decobalto, aumentando a eficácia catalítica ou a estabilidade do agente catalítico.

Na prática, tais catalisadores de oxidação são bem conhecidos em si, assimcomo os procedimentos de sua obtenção, sem que haja necessidade de se descrever emdetalhes os processos respectivos de sua preparação. Assim, a título de exemplo, no caso daplatina como agente catalítico de oxidação, sua forma cataliticamente ativa pode ser obtidapor calcinação ou decomposição de sal ácido cloro-platínico ou de qualquer outro precursor.

Naturalmente todo catalisador de oxidação retido de acordo com a presenteinvenção deverá permanecer suficientemente estável à temperatura de trabalho da superfíciede passagem, e dentro dos limites da duração da vida útil do ferro de passar roupa.

Na prática, o catalisador de oxidação de acordo com a invenção se encontradistribuído pelo menos na camada superficial da sola do ferro de passar roupa e/ou sobreela. "Camada superficial" significa toda camada limite, cuja espessura pode, a título deexemplo, ter pelo menos 500 nanômetros e estar principalmente compreendida entre 20nanômetros e 120 nanômetros em contato por um lado com uma outra camada ou osubstrato da sola e criando por outro lado uma interface com o exterior, comportando asuperfície de passagem propriamente dita. O catalisador de oxidação ou o agente catalíticode oxidação pode estar distribuído dependendo do total ou parte da superfície externa dasola, em toda a espessura e/ou sobre a camada externa já citada, de modo contínuo oudescontínuo.

"Superfície de passagem", significa toda a superfície externa da sola, queentra em contato direto com a roupa durante o ato de passar ou parte útil desta superfície.

Quando o catalisador de oxidação permanece sobre a camada superficial dasola, ele pode formar uma camada ou uma película contínua ou descontínua.

A camada superficial citada pode não ser distinta do resto da sola, do seusubstrato ou de uma camada que constitui da sola, quando então, na presente descrição e nasreivindicações apensas, o emprego do termo "camada superficial" não terá outro objetivo anão ser o de distinguir a espessura limitada, ou nenhuma, da sola, na qual o catalisador deoxidação ou o agente catalítico de oxidação pode estar distribuído ou ao qual possa estarincorporado.A espessura da camada superficial na qual pode estar compreendido ocatalisador ou o agente catalítico de oxidação depende principalmente da profundidade demigração dos detritos orgânicos para o interior da sola do ferro de passar roupa, partindo dasua superfície exterior.

"Detritos orgânicos" significa toda substância combustível ou oxidável totalou parcialmente em contato com o ar ambiente. A título de exemplo, pode-se citar todos osresíduos de fibras sintéticas, tais como as utilizadas nos artigos têxteis, de polímero orgânicotal como poliamida ou poliéster, por exemplo, ou de qualquer resíduo de produtos delavagem e eventualmente de amaciantes.

A título de exemplo, o agente catalítico de oxidação compreende um metal dogrupo IV da classificação periódica ou um metal nobre, do paládio e/ou vanádio, porexemplo.

O catalisador de oxidação sendo ativo a uma temperatura da sola superior ouigual a 90°C, ele limpa a sola quando esta está aquecida.

Em um primeiro modo de funcionamento, o catalisador atua à temperatura depassagem do ferro, e a sola se mantém limpa constantemente, à medida que se utiliza o ferrode passar roupa.

Em um segundo modo de funcionamento, durante uma fase denominada deauto-limpeza, anterior ou posterior à utilização do ferro de passar roupa, o ferro é regulado auma temperatura elevada, igual ou superior às temperaturas de passagem máximas. Ele éentão deixado à espera durante um tempo predeterminado, durante o qual o catalisador deoxidação produz o seu efeito. A usuária pode assim fazer a manutenção do seu ferroregularmente, sem esperar uma incrustação nefasta.

Em uma primeira versão, o ferro comporta uma sola metálica revestida de umesmalte com pouca porosidade e/ou rugosidade, à escala micrométrica e/ou nanométrica e ocatalisador de oxidação pertence à camada superficial do revestimento de esmalte. Oesmalte é, por exemplo, um esmalte vitrificado.

Um tal esmalte é selecionado dentre os esmaltes de pouca porosidade,vitrificados, por exemplo, conhecidos por suas qualidades durante o ato de passar, issoquando comparados com os esmaltes utilizados nos fornos e sobre as grelhas, que sendoporosos necessitariam inutilmente do depósito de uma quantidade considerável docatalisador de oxidação e não apresentariam as qualidades necessárias para uma sola deferro de passar roupa.

O esmalte deve, na verdade, ser pelo menos duro, ter um bom caráter dedeslizamento e resistir à penetração de vapor ou umidade quentes.

A obtenção ou a aplicação do catalisador de oxidação ou do agente catalíticode oxidação sobre a camada superficial ou no interior dela pode ser efetuada por qualquermeio conhecido tal como por aplicação de qualquer precursor do agente catalítico deoxidação, seguido de cozimento, utilizando-se um procedimento pirolítico ou poreletroforese ou por deposição química sem corrente denominado "sem eletrólise" ou pordeposição em fase de vapor.

"Precursor" significa qualquer forma química ou físico-química, docatalisador de oxidação e/ou do agente catalítico de oxidação, que é suscetível de resultarneste último ou liberá-lo por qualquer tratamento adequado, pirólise, por exemplo. A títulode exemplo, todo sal de ácido cloro-platínico é um precursor de platina considerado comocatalisador de oxidação.

Conforme será mostrado pelos exemplos abaixo, a escolha da composição docatalisador de oxidação ou do agente catalítico de oxidação e/ou condições de obtenção ouaplicação deste são determinados de modo a não alterar substancialmente as qualidadesintrínsecas da superfície de passagem, principalmente o seu caráter de deslizamento.

Em uma segunda versão, o ferro de passar roupa comporta uma sola metálica,uma liga de alumínio, por exemplo, sendo uma camada superficial aplicada sobre asuperfície exterior da sola, sob a forma de uma camada delgada de um suporte, alumina, porexemplo, para o agente de oxidação catalítica dos detritos orgânicos.

A título de variante, a sola é revestida por uma camada de um polímeroresistente a qualquer oxidação à alta temperatura, politetraflúor-etileno, por exemplo, e acamada superficial pertence à camada de polímero.

Em uma terceira versão, a camada superficial consiste em uma camadadelgada do catalisador de oxidação, compreendendo um suporte inerte, de alumina, porexemplo, e um agente catalítico de oxidação sendo sustentado pelo citado suporte.De um modo geral, a invenção se refere também à utilização de umcatalisador de oxidação como agente de auto-limpeza de toda ou de parte da superfícieexterna da sola de um ferro de passar roupa.

Breve Descrição das Figuras

A invenção será melhor compreendida com a leitura dos exemplos dadosabaixo e os desenhos apensos.

A Figura 1 é uma vista em seção de uma sola de ferro de passar roupa, deacordo com a invenção.

A Figura 2 é uma vista de baixo de um ferro de passar roupa de acordo com a invenção, mostrando a face inferior da sola.

Descrição Detalhada da Invenção

Exemplo 1

Em um primeiro exemplo de realização, o ferro de passar roupa 1 visível naFigura 1 comporta uma sola 2 de alumínio solidária com uma base aquecedora 3 de alumínio moldado e munida de u elemento aquecedor 4. A sola 2 tem um revestimento,sobre a sua superfície externa 5 mais facilmente visível na Figura 2, de um esmalteconhecido por suas qualidades de passagem. O catalisador ou agente catalítico de oxidaçãoé depositado numa camada muito delgada sobre a superfície externa. Esta superfície externa5 comporta a superfície de passagem 51 propriamente dita e partes côncavas 52, 53 ao redor dos orifícios de saída do vapor 6, por exemplo.

Para tal fim, a superfície exterior é desengordurada e ativada por um ligeiroataque ácido, com uma solução de ácido cítrico ou nítrico, por exemplo. É preparado umprecursor do agente catalítico de oxidação, dissolvendo-se, por exemplo, nitrato de paládioem água numa proporção de 2 gramas de nitrato de paládio por litro de água. Aliás muitassociedades, a sociedade PCAS de Lonjumeau na França, por exemplo, fornecem precursoresmais elaborados. Tendo a tendo sido aquecida a aproximadamente 300°C, aplica-se oprecursor em solução sobre a sola, fazendo-a se espalhar embaixo de um atomizador deultra-som, em uma ou mais passadas, para se obter uma aplicação bem homogênea. Oconjunto é cozido a aproximadamente 300°C. A espessura da camada do catalisador de oxidação (paládio) assim obtida pode variar de 20 a 120 nanômetros. É preferível se regularo dispositivo para se obter uma espessura da ordem de 30 nanômetros. Constata-se que odepósito de paládio adere à superfície de passagem, e não interfere de modo perceptível nascaracterísticas de deslizamento do esmalte subjacente.

A eficácia do catalisador de oxidação pode ser medida em recinto fechado.

Aquece-se uma amostra de sola a 300°C, depositando-se sobre ela um pedaço de fibra, empolímero orgânico, de 3 mg, fundido e representativo dos detritos. Depois de se ter dosado aquantidade inicial de gás carbônico no recinto, constata-se o seu aumento, atestando-se aeficácia desta solução.

No exemplo deste modo descrito obteve-se uma atividade catalítica a 300graus que permitiu que se produzisse 107 χ 10" moles de gás carbônico por hora, para umasuperfície cataliticamente ativa, como amostra, de 10 centímetros quadrados.

Exemplo 2

Em um segundo exemplo de realização, a sola esmaltada é aquecida a 300graus. Uma solução compreendendo alumina em suspensão é preparada misturando-se 4gramas de tetra-etil-orto-silicato a 96 gramas de ácido nítrico diluído a 0,6%, acrescentando-se 12,8 gramas de "DISPERSAL S". Este produto à base de alumina é fornecido pelasociedade CONDEA. A solução diluída 10 vezes é pulverizada sobre a sola. A sola émantida a 300 graus durante uma hora. A pulverização é regulada para se obter um depósitosob forma sólida de aproximadamente 10 micrômetros de espessura, de um suporte deagente catalítico de oxidação à base de alumina. Pulveriza-se em seguida uma soluçãoaquosa de nitrato de paládio, que se submete a cozimento a 300 graus durante uma hora.

Em comparação com o exemplo precedente, a atividade de uma mesmasuperfície cataliticamente ativa, a amostra, atinge 175 χ IO"8 moles de gás carbônicoproduzidos por hora.

Exemplo 3

Em um terceiro exemplo de realização, o ferro comporta uma sola emalumínio. A superfície de passagem é limpa por um ataque sódico seguido de umaneutralização e de um enxágüe. A sola é oxidada no forno a 560 graus durante 30 minutos,aplicando-se em seguida por pulverização uma solução de nitrato de paládio a 2 gramas porlitro. Depois de um cozimento a 300 graus durante uma hora, obtém-se uma camadasuperficial cataliticamente ativa ou catalisador de oxidação, tendo aproximadamente 30nanômetros de espessura.

Obtém-se qualidades de deslizamento nitidamente próximas das de alumínio.O interesse desta realização consiste na economia de fabricação. A atividade obtida é daordem de 112 χ IO 8 moles de gás carbônico produzidos por hora, para uma superfíciecataliticamente ativa, como amostra, de 10 centímetros quadrados.

Em uma variante deste exemplo de realização, o agente catalítico de oxidaçãoé incorporado a uma camada superficial do tipo Ormosil, que serve de suporte, sendo estetermo uma abreviatura da expressão em inglês "organically modified sillicates", conformeexplicado no artigo "Estruturas e Propriedades de Ormosils" do Journal de Sol-Gel Scienceand Technology, 2, 81-86 (1994), escrito por John D. Mackenzie. É preferível que a camadasuperficial seja obtida a partir de uma solução líquida destinada a produzir um gel.

O agente catalítico de oxidação é me seguida depositado sobre esta camadasuperficial e/ou no seu interior, por um procedimento semelhante ao precedente utilizando-se um atomizador de ultra-som. Uma a quatro passadas permite que se obtenha uma boahomogeneidade. O conjunto é em seguida secado e em seguida cozido a aproximadamente300°C.

Exemplo 4

Em um quarto exemplo de realização, o ferro comporta uma sola de açoinoxidável. A superfície de passagem é limpa, e em seguida apassivada em um banho deácido nítrico a 20%. Sobre a superfície de passagem aquecida a 300 graus, aplica-se umasolução à base de alumina tal como a descrita na segunda realização, sendo a sola mantida a300 graus durante uma hora para se obter uma camada superficial que serve de suporte aoagente catalítico de oxidação. Uma camada de agente catalítico de oxidação é em seguidadepositada no interior desta camada superficial ou sobre ela, pulverizando-se com umatomizador de ultra-som uma solução de nitrato de paládio. O conjunto é em seguida secadoe em seguida cozido a aproximadamente 300°C. Mede-se uma eficácia a 300 graus, de 151 χ10"6 moles de gás carbônico produzidos por hora, para uma superfície cataliticamente ativa,como amostra, de 10 centímetros quadrados.

Na prática, constata-se uma diferença nítida de contaminação entre doisferros, dos quais um único é dotado de uma sola auto-limpante de acordo com a invenção.

Observa-se também que quando um detrito é espesso, ele se consome na zonaem contato com o catalisador de oxidação, descolando-se da sola. A auto-limpeza é obtidasem se atingir a transformação completa dos detritos.

Embora a atividade do catalisador de oxidação se manifeste a temperaturas depassagem baixas, mas sempre superiores a 90°C, esta atividade é muito mais acentuada àstemperaturas elevadas. A usuária utiliza seu ferro de passar roupa como habitualmente.Depois de uma sessão de passagem, se houver necessidade, ela aperta um botão de comandode limpeza. Este comando modifica a temperatura de comando do ferro, para levá-lo a umatemperatura de funcionamento recomendada do catalisador de oxidação e marca o início deuma fase predeterminada de auto-limpeza, durante a qual esta temperatura é mantida acimadaquela à qual o aquecimento do ferro é automaticamente interrompido. Durante esta fase, ocatalisador de oxidação exerce plenamente seu efeito. Os detritos que podem ter aderido àsola são consumidos sem perigo, inclusive nas zonas côncavas 52, 53, recuperando a solaentão todas as suas propriedades iniciais.

Claims (8)

1. Ferro de passar roupa, comportando uma sola cuja superfície externacompreende a superfície de passagem, CARACTERIZADO pelo fato de que umcatalisador de oxidação comportando um agente catalítico de oxidação se encontrapresente ou distribuído no interior de uma camada superficial da sola, e/ou sobre ela,sendo o catalisador de oxidação ativo em relação a detritos orgânicos, a uma temperaturapelo menos igual a 90°C.

2. Ferro de passar roupa, de acordo com a reivindicação 1,CARACTERIZADO pelo fato de que a sola é metálica e revestida por uma camada deesmalte de baixa porosidade, vitrificada, por exemplo, e pelo fato de que a camadasuperficial pertence à camada de esmalte.

3. Ferro de passar roupa, de acordo com a reivindicação 1,CARACTERIZADO pelo fato de que a sola é revestida por uma camada de um polímeroresistente a toda oxidação à alta temperatura, politetraflúor-etileno, por exemplo, e acamada superficial pertence à camada de polímero.

4. Ferro de passar roupa, de acordo com a reivindicação 1,CARACTERIZADO pelo fato de que a sola é metálica e a camada superficial é aplicadasobre a superfície exterior da sola, sob a forma de uma camada delgada de um suporte,alumina, por exemplo, para o agente de oxidação catalítica dos detritos orgânicas.

5. Ferro de passar roupa, de acordo com a reivindicação 1,CARACTERIZADO pelo fato de que o catalisador de oxidação compreende um metal dogrupo IV da tabela periódica ou um metal nobre, tal como paládio e/ou vanádio, porexemplo.

6. Ferro de passar roupa, de acordo com a reivindicação 1,CARACTERIZADO pelo fato de que a camada superficial consiste em uma camadadelgada do catalisador de oxidação, compreendendo um suporte inerte, alumina, porexemplo, e um agente catalítico de oxidação sustentado pelo suporte.

7. Ferro de passar roupa, de acordo com a reivindicação 1, no qual asuperfície externa comporta pelo menos uma parte côncava em relação à parte restante,plana, formando a superfície útil ou de passagem, CARACTERIZADO pelo fato de queo catalisador de oxidação ocupa a parte côncava ou se encontra distribuído nela, e estáexcluído da superfície de passagem.

8. Ferro de passar roupa, de acordo com a reivindicação 1,CARACTERIZADO pelo fato de que o catalisador de oxidação ocupa o espaço entrezonas predeterminadas da superfície externa da sola entre as zonas côncavas da superfícieexterna suscetíveis de captar ou acumular os detritos ou se encontra distribuído nele.