ES2241673T3 - Procedimiento de limpieza que usa ondas ultrasonicas. - Google Patents
Procedimiento de limpieza que usa ondas ultrasonicas.Info
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Abstract
Un método para eliminar manchas que comprende al menos las etapas de aplicar una composición a una superficie manchada y poner en contacto dicha superficie o mancha con una fuente de energía ultrasónica, en donde dicha composición comprende un blanqueador; dicha fuente de energía ultrasónica es una punta ultrasónica (15), en donde dicha punta ultrasónica (15) activa dicho blanqueador mediante calentamiento físico; que se caracteriza por que dicha punta ultrasónica (15) se mantiene a una temperatura de 30 °C a 100 °C.
Description
Procedimiento de limpieza que usa ondas
ultrasónicas.
La presente invención se refiere a un método para
eliminar manchas según el preámbulo de la reivindicación 1 y a un
producto limpiador ultrasónico según el preámbulo de la
reivindicación 7.
Un método y un producto limpiador de este tipo se
describen en, p. ej., el documento
WO-A-99/42 553.
La limpieza ultrasónica es un proceso de limpieza
bien conocido en la industria. Por ejemplo, se utiliza para limpiar
componentes electrónicos después o durante la inmersión en una
solución limpiadora como, p. ej., mezclas azeotrópicas de
hidrocarburos fluorados. También se utiliza en menor medida en el
hogar para la higiene oral, p. ej., en los cepillos de dientes
ultrasónicos. Sin embargo, en el hogar la limpieza ultrasónica no ha
tenido mucha aceptación salvo en esta aplicación limitada.
Aunque las ondas ultrasónicas proporcionan una
buena limpieza en estas aplicaciones limitadas, no se ha obtenido un
rendimiento de limpieza verdaderamente eficaz con la combinación de
energía ultrasónica y aditivos limpiadores convencionales. Se han
probado muchas y variadas combinaciones que han proporcionado unas
ventajas no significativas en cuanto a capacidad de limpieza y
también problemas adicionales que han hecho que las ventajas
resulten impracticables.
Por tanto sigue existiendo en la técnica la
necesidad de buscar uno o varios ingredientes limpiadores que
proporcionen de forma sorprendente e inesperada una mayor capacidad
de limpieza cuando se utilizan junto con energía ultrasónica.
US-5.464.477,
US-5.529.788, US-4.308.229,
US-4.448.750; WO 94/07989, WO 97/16263, WO 94/23852,
WO 93/06947; GB-2.204.321;
EP-258.819; DE-4,100.682;
JP-10036892, JP-08157888.
En el documento WO 99/42553 se describe un
proceso para limpiar alfombras utilizando una fuente generadora de
ondas ultrasónicas junto con una composición limpiadora, que
opcionalmente comprende blanqueador. En el documento WO 98/24985 se
describe un sistema para limpiar obleas para semiconductores
utilizando energía megasónica para agitar el fluido limpiador. En DE
197.12401 C1 se describe un método para limpiar sustratos metálicos
utilizando energía ultrasónica junto con una composición limpiadora
que comprende un compuesto peroxi.
Se ha encontrado ahora de forma sorprendente que
ciertas condiciones físicas específicas junto con ciertos
ingredientes proporcionan de forma sorprendente una mejora
inesperada de la limpieza cuando se utilizan junto con energía
ultrasónica.
En un primer aspecto de la presente invención se
proporciona un método para eliminar manchas que comprende al menos
las etapas de aplicar una composición a una superficie manchada y
poner en contacto dicha superficie/mancha con una fuente de energía
ultrasónica, en donde dicha composición comprende un blanqueador;
dicha fuente de energía ultrasónica es una punta ultrasónica y dicha
punta ultrasónica activa dicho blanqueador mediante calentamiento
físico; y en donde dicha punta ultrasónica se mantiene a una
temperatura de aproximadamente 30ºC a aproximadamente 100ºC.
De acuerdo con un segundo aspecto de la presente
invención, un producto limpiador ultrasónico que comprende:
- (i)
- una composición limpiadora ultrasónica, que comprende una cantidad eficaz de un blanqueador; y
- (ii)
- una fuente de energía ultrasónica, en donde dicha fuente de energía ultrasónica comprende una punta ultrasónica, en donde dicha punta ultrasónica activa dicho blanqueador mediante calentamiento físico; y en donde dicha punta ultrasónica se mantiene a una temperatura de aproximadamente 30ºC a aproximadamente 100ºC.
Las realizaciones particulares de la invención
son objeto de reivindicaciones dependientes.
En la presente memoria, la expresión "ondas
ultrasónicas" significa ondas de presión mecánica o de esfuerzo
que pueden propagarse a través de cualquier medio material, en donde
los espectros de frecuencia de estas ondas pueden variar de algunos
ciclos/segundo (Hz) a algunos miles de millones de Hz, es decir, de
aproximadamente 15 kHz a aproximadamente 10 MHz.
Los porcentajes, cocientes y proporciones usados
en la presente memoria se expresan en peso, salvo que se indique lo
contrario.
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 limpiado-
ra.
ra.
La Figura 2 es una vista en perspectiva de dos
dispositivos ultrasónicos manuales en forma de pluma diferentes 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 pluma que se muestra
enviando ondas ultrasónicas a una mancha.
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 que
está asociada al cabezal limpiador que se encuentra en la primera
carcasa.
La Figura 5 es una vista en perspectiva de un
dispositivo ultrasónico para ser sujetado por cuatro manos
diferentes en forma de pistola de cola caliente y vacío. También se
muestra un cartucho montado de forma extraíble que puede contener
solución limpiadora.
La Figura 6 es una vista en perspectiva de un
dispositivo ultrasónico con forma de pluma manual y de una base de
recarga que actúa como un depósito adicional para la solución
limpiadora. El dispositivo ultrasónico con forma de pluma está
montado de manera que puede extraerse de la base de recarga.
La Figura 7 es una vista en perspectiva y una
vista despiezada de un dispositivo ultrasónico manual de tipo
pistola de cola caliente o taladro. Se muestra cómo el depósito
extraíble se monta en el dispositivo y cómo la solución limpiadora
sale desde el dispositivo hasta la superficie que se desea
limpiar.
La Figura 8 es una vista en perspectiva de un
dispositivo ultrasónico con forma de pluma manual, que también
muestra cómo el cartucho que contiene la solución limpiadora es
extraído/fijado en el dispositivo.
La Figura 9 consta de una vista en perspectiva y
dos vistas despiezadas de un dispositivo ultrasónico con forma de
pluma manual donde se muestra cómo el cartucho que contiene la
solución limpiadora se extrae/fija en el dispositivo y cómo y dónde
se dispensa la solución limpiadora para su uso en la superficie que
se desea limpiar.
La Figura 10 es una vista en perspectiva de un
dispositivo ultrasónico con forma de pluma que se sujeta con dos
manos que muestra cómo se transmiten ondas ultrasónicas sobre una
superficie. También se muestra un dispositivo ultrasónico de doble
cara en donde cada extremo está diseñado para su uso en un tipo
diferente de superficie, por un lado tejidos (ropas, muebles) y por
otro superficies rígidas de cocina (suelos, platos, etc.).
La Figura 11 es una vista en perspectiva de un
dispositivo ultrasónico manual y de una base de recarga que muestra
cómo se introduce el dispositivo en un conector de pared. El
dispositivo ultrasónico está montado de forma que puede extraerse de
la base de recarga.
La Figura 12 es una vista en perspectiva de un
dispositivo ultrasónico manual que muestra una batería extraíble y
recargable para alimentar el dispositivo ultrasónico manual y cómo
la batería recargable es introducida en el conector de pared para su
recarga.
La Figura 13 es una vista en perspectiva de un
dispositivo ultrasónico manual similar al de la Figura 11 salvo que
el dispositivo ultrasónico manual y la base de recarga son
independientes y el dispositivo está introducido y conectado al
conector de pared a través de un cable eléctrico. El dispositivo
ultrasónico está montado de forma que puede extraerse de la base de
recarga.
Como se ha mencionado anteriormente, la presente
invención también incluye procesos de limpieza ultrasónicos que
comprenden:
Preferiblemente la composición limpiadora
contiene un agente limpiador que está presente en la composición
limpiadora en una cantidad eficaz, más preferiblemente de
aproximadamente 0,0001% a aproximadamente 40%, más preferiblemente
de aproximadamente 0,001% a aproximadamente 20%, incluso más
preferiblemente de aproximadamente 0,005% a aproximadamente 10% e
incluso más preferiblemente aún de aproximadamente 0,01% a
aproximadamente 5%, en peso. Estas composiciones limpiadoras se
ilustran en mayor detalle a continuación.
La composición limpiadora utilizada en el proceso
de limpieza ultrasónico puede estar, por ejemplo, dentro de un medio
de almacenamiento de un dispositivo ultrasónico y diseñada para ser
añadida al medio de almacenamiento en el dispositivo ultrasónico
antes de su uso, para ser directamente añadida a la superficie que
se desea limpiar, preparada en una solución acuosa en la que se
sumerge la superficie o aplicada por el usuario desde otro
recipiente sobre la superficie limpiadora del dispositivo
ultrasónico bien en forma pura o como solución acuosa. Estos
ejemplos son solamente algunos de los ejemplos posibles y no
pretenden ser limitativos.
El proceso de limpieza ultrasónica puede ser
utilizado para superficies rígidas domésticas y para superficies
fibrosas. Una "superficie fibrosa" incluye cualquier superficie
de tejido tal como ropas; camisas, bragas, guantes, sombreros,
zapatos; tapicería, mobiliario, asientos de coches; ropa de cama,
cortinas, cortinajes, alfombras, esteras, tapicerías, almohadillas,
toallitas, etc. La "superficie fibrosa" puede estar, por
ejemplo, compuesta por fibras naturales, tales como algodón, lana,
seda; por fibras artificiales, tales como poliéster, rayón, dacron;
o por mezclas de fibras naturales y artificiales, tales como mezclas
de polialgodón. Una "superficie rígida doméstica" incluye
cualquier superficie tradicionalmente considerada como una
superficie rígida inanimada en un entorno doméstico, tales como
artículos de mesa, placas, vidrios, cubiertos, cazuelas y sartenes,
y también incluye otras superficies tales como encimeras de cocina,
fregaderos, vidrio, ventanas, superficies esmaltadas, superficies
metálicas, baldosas, bañeras, paredes, techos, suelos, etc. De
hecho, se ha observado que el uso de un dispositivo según la
invención mejora significativamente la eliminación de manchas
domésticas, por ejemplo, de alimentos, hierba, materiales grasientos
o suciedad corporal.
Aunque no se ha comprobado teóricamente, se cree
que la energía ultrasónica mejora la rehidratación y la suavidad de
la mancha y, por tanto, la hace más fácil de limpiar. Se cree que
esto sucede al aumentar la velocidad de penetración de la
formulación limpiadora en la mancha. Aunque no se ha comprobado
teóricamente, también se cree que las ondas ultrasónicas junto con
la composición limpiadora ultrasónica ayudan a eliminar la mancha
reblandecida rompiendo las uniones adhesivas entre la mancha y el
sustrato.
El uso de esta composición con una fuente de
energía ultrasónica permite eliminar suciedad o manchas resistentes
sin utilizar un nivel excesivo de fuerza, frotado, presión u otra
manipulación que pueda desgastar el material o la superficie
manchada. Por tanto, el usuario no necesita hacer este tipo de
esfuerzos manuales para eliminar la mancha, lo que supone una mayor
comodidad para él. La invención también abarca procesos para
eliminar estas manchas o suciedad tanto de zonas localizadas como de
la totalidad del artículo que se desea limpiar.
La presente solicitud también incluye métodos
para lavar artículos de mesa y superficies rígidas aplicando una
solución pura o acuosa a la mancha o a la suciedad que se desea
eliminar de la superficie y transmitiendo ondas ultrasónicas a dicha
mancha o suciedad. Además, la presente solicitud también incluye
métodos para lavar artículos de mesa que consisten en poner contacto
el artículo de mesa con una solución acuosa, p. ej., mediante su
inmersión en una solución acuosa y después la transmisión de ondas
ultrasónicas a dicho artículo de mesa manchado. Se prefiere que la
superficie sea una superficie rígida. Como "superficie rígida"
se entiende cualquier superficie considerada tradicionalmente como
rígida, es decir, artículos de mesa tales como platos, vasos,
cuchillos, cazuelas y sartenes, e incluyendo también otras
superficies tales como encimeras de cocina, fregaderos, cristales,
ventanas, superficies esmaltadas, superficies metálicas, azulejos,
bañeras, suelos, etc. Más preferiblemente, la superficie rígida es
un artículo de mesa.
Se prefiere que estos productos de limpieza
ultrasónicos también comprendan instrucciones de uso del producto.
Un conjunto de instrucciones preferido comprende las etapas de:
- (i)
- aplicar una cantidad eficaz de dicha composición limpiadora a dicha superficie;
- (ii)
- enviar ondas ultrasónicas a dicha superficie utilizando dicho dispositivo; y
- (iii)
- opcionalmente, aclarar la superficie con una solución acuosa.
Otro juego de instrucciones preferido comprende
las etapas de:
- (i)
- utilizar dicho dispositivo para aplicar una cantidad eficaz de dicha composición limpiadora a dicha superficie al mismo tiempo y de forma limítrofe con dicho cabezal limpiador;
- (ii)
- desplazar dicho cabezal limpiador por dicha superficie y mantenerlo en contacto con ella y
- (iii)
- opcionalmente, aclarar la superficie con una solución acuosa.
En un aspecto de esta se prefiere que las etapas
(i) y (ii) se realicen simultáneamente utilizando un dispositivo que
permita la dispensación controlada de dicha composición limpiadora
líquida a la mancha y transmitiendo al mismo tiempo ondas
ultrasónicas a la misma.
La fuente de la energía ultrasónica o de las
ondas puede ser cualquiera adecuada. En la invención pueden
utilizarse diferentes emisores ultrasónicos incluyendo, aunque no de
forma limitativa, baños limpiadores sónicos utilizados de forma
típica para limpiar joyas y cepillos dentales sónicos para la
limpieza de dientes. Esto incluye lavabos o fregaderos, tales como
el baño ultrasónico Branson, "pelotas" ultrasónicas que se
dejan caer en un fregadero o lavabo convencional, tales como la
pelota de lavado sónico "D&P Wash Machine", cestas o
bandejas en las cuales se coloca el artículo que se desea limpiar
que, a continuación, se coloca en un fregadero o lavabo
convencional. De forma alternativa, la fuente de energía ultrasónica
puede ser proporcionada por un cepillo de dientes ultrasónico
modificado como, p. ej., el modelo Teldyne Water Pik
SR-400R. En un aspecto preferido este emisor
ultrasónico es un dispositivo ultrasónico vibracional manual con un
cabezal limpiador en un extremo distal del dispositivo. En otro
aspecto preferido en el producto limpiador ultrasónico la
composición limpiadora y el emisor ultrasónico están contenidos
juntos en un dispositivo que permite una dispensación controlada de
la composición limpiadora sobre una superficie que requiere ser
limpiada y al mismo tiempo la transmisión a la misma de ondas
ultrasónicas.
En un aspecto de la presente invención el sistema
acústico que genera las ondas ultrasónicas está fabricado de uno o
varios elementos piezocerámicos, de forma típica denominados PZTs,
junto con un amplificador acústico, de forma típica denominado punta
acústica, transductor acústico o sonotrodo. Todo el sistema acústico
está diseñado para funcionar a una frecuencia y una potencia
específicas y proporcionar una amplitud predeterminada en el extremo
o punta del sonotrodo. La eficacia de limpieza depende de la
combinación de diseño, amplitud, frecuencia y potencia del
sonotrodo. Además, no todos los parámetros se eligen de forma
independiente.
En cuanto al diseño del sonotrodo, existen
diferentes formas que proporcionan mayores ventajas de limpieza. Una
realización específica tiene un diseño en "cincel" en el que el
sonotrodo tiene forma cónica en el extremo que se pone en contacto
con, o está próximo a, la mancha/suciedad que se desea eliminar. De
forma típica, la anchura del sonotrodo es mucho menor que su
longitud. Por ejemplo, el sonotrodo puede tener una anchura de 0,05
mm a 5 mm y una longitud de 10 mm a 50 mm. En una realización se
mejora la limpieza cuando el sonotrodo está diseñado de forma que
tenga la misma amplitud en toda la hoja del sonotrodo. Sin embargo,
hay otras realizaciones donde se prefiere que exista una mayor
amplitud localizada. En una realización se ha encontrado de forma
sorprendente que una hoja de sonotrodo en forma de "cincel" que
funciona a 50 kHz, 30 vatios y 40 micrómetros proporciona ventajas
significativas de limpieza.
En otra realización se ha encontrado de forma
sorprendente que los sonotrodos diseñados en forma de "disco" o
redondos proporcionan ventajas significativas de limpieza. Esta
realización de sonotrodo de forma típica tiene un radio de disco de
10 mm a aproximadamente 100 mm. Además, el sonotrodo puede presentar
un aspecto más tridimensional a la mancha/suciedad que se desea
limpiar. El sonotrodo puede tener forma semiesférica o forma de
disco con ondulaciones o depresiones suaves en la superficie. En
otra realización el sonotrodo puede tener forma rectangular, ovalada
o triangular. De acuerdo con las consideraciones ergonómicas se
prefiere que el sonotrodo tenga bordes redondeados. Cada una de
estas diferentes realizaciones ofrece unas posibilidades de limpieza
únicas. Además, la masa del sonotrodo es importante para conseguir
la ventaja de limpieza deseada. Se ha encontrado de forma
sorprendente que el sonotrodo debe tener una masa de 20 gramos a 500
gramos.
Además, el material del sonotrodo debe elegirse
de forma que tenga las propiedades acústicas deseadas y también sea
compatible con las sustancias químicas utilizadas en la aplicación
de limpieza. Los materiales adecuados incluyen titanio, aluminio y
acero, preferiblemente acero templado. Menos preferido, pero
aceptable para limpiadores que están prácticamente exentos de
blanqueadores y alcalinidad, es el aluminio.
El sistema acústico y en particular el sonotrodo
pueden estar encajados, rodeados o cerca de materiales adyuvantes
para mejorar el proceso de limpieza. Estos incluyen, aunque no de
forma limitativa, esponjas, estropajos, almohadillas de lana de
acero, no tejidos de alta fricción y materiales absorbentes
naturales y sintéticos. Estos materiales adyuvantes pueden mejorar
la limpieza eliminando la suciedad y las manchas que son
desprendidas por el dispositivo ultrasónico y las sustancias
químicas, y/o pueden actuar absorbiendo las manchas residuales y/o
pueden mantener la solución limpiadora en estrecho contacto con la
mancha o la suciedad que está en contacto con la energía
ultrasónica. Opcionalmente, estas almohadillas adyuvantes pueden ser
extraíbles y/o desechables.
Una fuente generadora de ondas ultrasónicas
adecuada comprende una carcasa, comprendiendo la carcasa un medio de
agarre, más preferiblemente el medio de agarre está en el extremo
proximal de la carcasa; un cabezal limpiador adaptado para apoyarse
en y ser desplazado por la superficie que se desea limpiar (o, de
forma alternativa, el cabezal limpiador se adapta para que esté
justamente encima de la superficie que se desea limpiar), más
preferiblemente el cabezal limpiador está en el extremo distal de la
carcasa; en donde el cabezal limpiador se adapta para ser montado de
forma extraíble en la carcasa; un medio transductor montado en la
carcasa para oscilar el cabezal limpiador a una frecuencia
ultrasónica; y un medio de alimentación de corriente para
suministrar corriente continua al medio transductor, estando el
medio de alimentación de corriente asociado a dicho dispositivo.
Otra fuente generadora de ondas ultrasónicas
adecuada comprende una primera carcasa, en donde la primera carcasa
comprende un medio de agarre, más preferiblemente el medio de agarre
está en el extremo proximal de la primera carcasa; un cabezal
limpiador adaptado para descansar en y ser desplazado sobre la
superficie que se desea limpiar, más preferiblemente el cabezal
limpiador está en el extremo distal de la primera carcasa (o, de
forma alternativa, el cabezal limpiador se adapta para estar justo
encima de la superficie que se desea limpiar) y el cabezal limpiador
está adaptado para ser montado de forma extraíble en la primera
carcasa; una segunda carcasa, en donde la primera carcasa se asocia
a la segunda carcasa y la segunda carcasa comprende un medio
transductor montado en la segunda carcasa para oscilar el cabezal
limpiador a una frecuencia ultrasónica; y un medio de alimentación
de corriente para suministrar corriente continua al medio
transductor, en donde el medio de alimentación de corriente se
asocia al dispositivo, más preferiblemente el medio de alimentación
de corriente está montado en la segunda carcasa.
En otro ejemplo la fuente generadora de ondas
ultrasónicas comprende al menos uno, más preferiblemente al menos
dos, medios de almacenamiento de la solución asociados con la
fuente, y el medio de almacenamiento de la solución contiene al
menos uno, más preferiblemente al menos dos, composiciones
limpiadoras adecuadas para limpiar la superficie; y al menos uno,
más preferiblemente al menos dos, medios dispensadores montados en
la carcasa para suministrar la al menos una composición limpiadora
del al menos un medio de almacenamiento de la solución a la
superficie antes de o al mismo tiempo que el cabezal limpiador se
pone en contacto con la misma. En otra realización de este aspecto
de la presente invención se prefiere que el medio de almacenamiento
de la solución esté adaptado para ser montado de forma extraíble en
la carcasa. En otra realización de este aspecto de la presente
invención se prefiere que el medio de almacenamiento de la solución
esté montado en la carcasa. 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 dispensador montado en la primera
carcasa. Una ventaja de tener dos o más medios de almacenamiento es
que los ingredientes limpiadores incompatibles, tales como
blanqueador y perfumes, que normalmente no se podrían combinar en
una composición limpiadora sin pérdida de la capacidad limpiadora,
pueden estar situados en diferentes medios de almacenamiento. Esto
permite a las composiciones beneficiarse de las características de
limpieza de estos ingredientes incompatibles ya que estos 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 limpiadora.
En otro ejemplo la fuente generadora de ondas
ultrasónicas en la primera carcasa puede manejarse manualmente. En
una forma preferida la primera carcasa se almacena en la segunda
carcasa cuando no es utilizada. Durante su uso la primera carcasa se
utiliza para limpiar la superficie mientras que la segunda carcasa
almacena y suministra la(s) composición(es)
limpiadora(s), la corriente y la 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 corriente que puede ser corriente continua
de una batería o corriente a través de un rectificador conversor o
un transformador.
En otro ejemplo, la fuente generadora de ondas
ultrasónicas se alimenta mediante cualquier fuente de corriente
convencional tal como corriente eléctrica o fotovoltaica, células
"solares", dinamos, baterías recargables, baterías desechables
o combinaciones de los mismos, siendo la batería o baterías
recargables las preferidas. Si se utiliza una toma de corriente
eléctrica, entonces a través de métodos convencionales tales como
rectificadores conversores, transformadores reductores, etc., la
corriente y el voltaje se convierten a voltajes y corrientes
adecuados para suministrar las ondas ultrasónicas de frecuencia y
potencia suficientes. De forma similar pueden utilizarse baterías
únicas o combinaciones de baterías en serie o paralelo para
suministrar las ondas ultrasónicas de frecuencia y potencia
suficientes. Pueden utilizarse una combinación de electricidad y
batería(s) para permitir recargar la(s)
batería(s) mientras a través de la toma de corriente se
obtiene la corriente para la onda ultrasónica.
En un ejemplo, la fuente generadora de ondas
ultrasónicas tiene una alimentación de energía en forma de una o
varias baterías recargables. La batería, o baterías, pueden
recargarse retirándolas del dispositivo y conectándolas directamente
a la fuente de alimentación o a un recargador de baterías unido a la
fuente de alimentación. De forma alternativa para recargar la
batería, o baterías puede utilizarse una "estación de recarga"
como una base o plataforma que está unida a la fuente de
alimentación. Cuando no es utilizada, la fuente generadora de ondas
ultrasónicas se coloca en la "estación de recarga" para
mantener la carga de la batería, o baterías, o para recargarlas
cuando sea necesario. De forma alternativa, la fuente generadora de
ondas ultrasónicas puede estar ella misma directamente unida a la
fuente de alimentación para recargar la batería o baterías sin que
sea necesario extraer la batería o baterías de la fuente generadora
de ondas ultrasónicas.
En otro ejemplo, la fuente generadora de ondas
ultrasónicas 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 generadora de ondas ultrasónicas es resistente
al agua, más preferiblemente impermeable al agua. Es decir, cuando
el dispositivo se fabrica para la limpieza en un 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 sólo vayan a ser utilizados para limpiar
superficies tales como suelos, sofás, prendas de vestir, mesas,
etc., no necesitan estar adaptados para funcionar estando
parcialmente sumergidos en un entorno acuoso y más preferiblemente
el dispositivo está adaptado para funcionar estando totalmente
sumergido en un entorno acuoso, es muy preferible que los
dispositivos al menos estén adaptados para funcionar estando
parcialmente sumergidos en un entorno acuoso.
Otro posible dispositivo generador de ondas
ultrasónicas es el que se describe en la solicitud codependiente
US-60/180.629, docket de abogados 7341, presentada
el 16 de noviembre de 1998.
Ejemplos de posibles fuentes generadoras de ondas
ultrasónicas pueden encontrarse en los dibujos adjuntos, que en
ningún caso pretenden limitar el ámbito de la presente
invención.
Ejemplos de posibles fuentes generadoras de ondas
ultrasónicas pueden encontrarse en los dibujos adjuntos, que en
ningún caso pretenden limitar el ámbito de la presente
invención.
\newpage
El medio transductor oscila a una frecuencia de
aproximadamente 100 Hz a aproximadamente 20.000 kHz, más
preferiblemente de aproximadamente 100 Hz a aproximadamente 10.000
kHz, más preferiblemente de aproximadamente 150 Hz a aproximadamente
2000 kHz, más preferiblemente de aproximadamente 150 Hz a
aproximadamente 1.000 kHz, más preferiblemente de aproximadamente
150 Hz a aproximadamente 100 kHz y aún más preferiblemente de
aproximadamente 200 Hz a aproximadamente 50 kHz. Se prefiere que la
frecuencia promedio sea de aproximadamente 1000 Hz a aproximadamente
100 kHz, más preferiblemente de aproximadamente 15 kHz a
aproximadamente 70 kHz. También se prefiere que el dispositivo
proporcione una salida de potencia por unidad de superficie del
cabezal limpiador de al menos aproximadamente 5 vatios/cm^{2}, más
preferiblemente de al menos aproximadamente 10 vatios/cm^{2},
incluso más preferiblemente de al menos aproximadamente 25
vatios/cm^{2} e incluso más preferiblemente aún de al menos
aproximadamente 50 vatios/cm^{2}.
En una realización de la presente invención las
ondas ultrasónicas tendrán una amplitud de aproximadamente 10
micrómetros a aproximadamente 100 micrómetros, más preferiblemente
de 20 micrómetros a 60 micrómetros.
Los tiempos de tratamiento típicos oscilan de
aproximadamente 1 segundo a aproximadamente 10 minutos, de forma más
típica de aproximadamente 10 segundos a aproximadamente 5 minutos,
de forma más típica de aproximadamente 20 segundos a 2 minutos,
incluso de forma más típica de aproximadamente 30 segundos a
aproximadamente 1 minuto, aunque los tiempos de tratamiento variarán
según la intensidad de la mancha o la tenacidad de la suciedad y la
superficie en la cual se está eliminando la mancha/suciedad. El
dispositivo de emisión ultrasónico puede ser un generador
ultrasónico vibracional, un generador de ondas ultrasónicas
torsional o un generador ultrasónico axial en donde las ondas de
choque generadas por estos emisores ultrasónicos son las que
realizan la verdadera limpieza o desprendimiento de la mancha en el
tejido, independientemente del mecanismo de generación de las ondas
de choque ultrasónicas. El dispositivo generador de ondas
ultrasónicas puede funcionar con batería o mediante conexión a la
red eléctrica.
Las composiciones limpiadoras utilizadas en los
métodos de la presente invención de forma típica contendrán agentes
limpiadores convencionales adecuados tales como aditivos reforzantes
de la detergencia, tensioactivos, enzimas, activadores del
blanqueador, reforzadores del blanqueador, catalizadores del
blanqueador, blanqueadores, fuentes de alcalinidad, colorantes,
perfumes, dispersantes de jabón calcáreo, agentes poliméricos
inhibidores de la transferencia de colorantes, agentes
antibacterianos, inhibidores del crecimiento cristalino,
fotoblanqueantes, secuestrantes de iones de metal pesado, agentes
contra el deslustre, agentes antimicrobianos, antioxidantes,
inhibidores de redeposición, polímeros para la liberación de la
suciedad, electrólitos, modificadores del pH, espesantes, abrasivos,
iones de metal divalentes, sales de iones metálicos, estabilizantes
enzimáticos, inhibidores de la corrosión, diaminas, polímeros
estabilizadores de las jabonaduras, disolventes, mejoradores del
proceso, 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
sulfatos alquilalcoxilados, alquilsulfatos, alquildisulfatos, y/o
alquilbencenosulfonatos lineales; tensioactivos catiónicos,
preferiblemente seleccionados de tensioactivos de tipo amonio
cuaternario; tensioactivos no iónicos, preferiblemente
alquiletoxilatos, alquilpoliglucósidos, polihidroxiamidas de ácido
graso, y/o tensioactivos de tipo amina u óxido de amina;
tensioactivos anfóteros, preferiblemente seleccionados de
tensioactivos de tipo betaína y/o policarboxilato (por ejemplo
poliglicinatos); y tensioactivos de ion híbrido.
En la composición limpiadora de la presente
invención puede utilizarse una amplia gama de estos tensioactivos.
Una lista típica de clases y especies de estos tensioactivos
aniónicos, no iónicos, anfolíticos y de ion híbrido se incluye en
US-3.664.961 concedida a Norris el 23 de mayo de
1972. Los tensioactivos anfóteros también se describen en detalle en
"Amphoteric Surfactants, Second Edition", p. ej., Lomax, Editor
(publicada 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. Los tensioactivos
seleccionados se describen en detalle a continuación.
Estabilizante polimérico 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 una mayor duración de
las jabonaduras sin sacrificar la capacidad de disolución de la
grasa de las composiciones detergentes líquidas.
Los estabilizantes poliméricos de las jabonaduras
preferidos son los ésteres de
(N,N-dimetilamino)alquil acrilato, a
saber
Cuando está presente en las composiciones, el
reforzador de formación de las jabonaduras polimérico puede estar
presente en la composición en cantidades 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. Mientras que en un aspecto de la
presente invención las composiciones están prácticamente exentas de
enzimas, en el ámbito de otro aspecto de la presente invención se
incluye la incorporación de enzimas. Las enzimas adecuadas incluyen
enzimas seleccionadas de celulasas, hemicelulasas, peroxidasas,
proteasas, gluco-amilasas, amilasas, lipasas,
cutinasas, pectinasas, xilanasas, reductasas, oxidasas,
fenoloxidasas, lipoxigenasas, ligninasas, pululanasas, tanasas,
pentosanasas, malanasas, \beta-glucanasas,
arabinosidasas o mezclas de las mismas. Una posible combinación es
una composición detergente que tiene un cocktail de enzimas
convencionalmente aplicables como proteasa, amilasa, lipasa,
cutinasa y/o celulasa. Las enzimas, si están presentes en las
composiciones, se encuentran a una concentración de aproximadamente
0,0001% a aproximadamente 5% de enzima activa en peso de la
composición detergente.
Sistema estabilizador de enzimas. Las
composiciones que contienen enzimas de la presente invención pueden
también comprender opcionalmente de aproximadamente 0,001% a
aproximadamente 10%, preferiblemente de aproximadamente 0,005% a
aproximadamente 8% y con máxima preferencia de aproximadamente 0,01%
a aproximadamente 6%, en peso de un sistema estabilizador de
enzimas. El sistema estabilizador de enzimas puede ser cualquier
sistema estabilizador 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
detergentes preparadas. Tales sistemas estabilizadores pueden, por
ejemplo, comprender iones 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 de la forma física de la
composición detergente.
Perfumes. Los perfumes e ingredientes de
perfume útiles en las presentes composiciones y procedimientos
comprenden una amplia diversidad de ingredientes químicos naturales
y sintéticos, incluidos, aunque no de forma limitativa, 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
sándalo, aceite de pino, cedro y similares. Los perfumes acabados
pueden comprender mezclas extremadamente complejas de estos
ingredientes. Los perfumes 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 aromáticos pueden comprender de aproximadamente 0,0001%
a aproximadamente 90% de una composición perfumada acabada.
Polímero dispersante. Las composiciones
de la presente invención pueden, además, contener un polímero
dispersante. Si está presente, un polímero dispersante en la
composición de la invención se encuentra de forma típica a niveles
en el intervalo de 0 a aproximadamente 25%, preferiblemente de
aproximadamente 0,5% a aproximadamente 20% y 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 composiciones de la presente invención,
especialmente en realizaciones de pH alto como en las que el pH de
lavado es superior a aproximadamente 9,5. Especialmente preferidos
son los polímeros que inhiben la deposición de carbonato cálcico o
silicato de magnesio en las vajillas.
Los polímeros dispersantes adecuados para su uso
en la presente invención también son ilustrados por los polímeros
conformadores de película descritos en US-4.379.080,
concedida a Murphy el 5 de abril de 1983.
Los polímeros adecuados son preferiblemente sales
al menos parcialmente neutralizadas o de metal alcalino, amonio o
amonio sustituido (p. ej., monoetanolamonio, dietanolamonio o
trietanolamonio) de ácidos policarboxílicos. Las sales de metal
alcalino, especialmente las 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 de aproximadamente 1.000 a
aproximadamente 250.000 y con máxima preferencia, especialmente si
la composición es para su uso en lavavajillas automáticos
norteamericanos, de aproximadamente 1.000 a aproximadamente
5.000.
También pueden utilizarse copolímeros de
acrilamida y acrilato con 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 menos de aproximadamente 20%,
en peso del polímero dispersante.
Los polímeros dispersantes especialmente
preferidos son los copolímeros de poliacrilato modificados de bajo
peso molecular.
Los polímeros dispersantes de poliacrilato de
bajo peso molecular adecuados preferiblemente tienen un peso
molecular de menos de aproximadamente 15.000, preferiblemente de
aproximadamente 500 a aproximadamente 10.000 y con máxima
preferencia de aproximadamente 1.000 a aproximadamente 5.000. Los
copolímeros de poliacrilato más preferidos para su uso en la
presente invención tienen un peso molecular de aproximadamente 3.500
y se trata de la forma totalmente neutralizada del polímero que
comprende aproximadamente 70% en peso de ácido acrílico y
aproximadamente 30% en peso de ácido metacrílico.
Otros polímeros dispersantes útiles en la
presente invención incluyen los polietilenglicoles y los
polipropilenglicoles que tienen un peso molecular de aproximadamente
950 a aproximadamente 30.000 que pueden ser adquiridos a Dow
Chemical Company of Midland, Michigan.
Sin embargo, otros polímeros dispersantes útiles
en la presente invención incluyen los ésteres de sulfato de celulosa
tales como acetato de sulfato de celulosa, sulfato de celulosa,
hidroxietilsulfato de celulosa, metilsulfato de celulosa y
hidroxipropilsulfato de celulosa. El sulfato sódico de celulosa es
el polímero de este grupo más preferido.
Otro grupo de dispersantes aceptables son los
polímeros dispersantes orgánicos como el poliaspartato.
Agentes protectores de materiales. Cuando
las composiciones de la presente invención son composiciones para
lavavajillas pueden contener uno o más agentes protectores de
materiales eficaces como inhibidores de la corrosión y/o agentes
contra el deslustre. Dichos materiales son componentes preferidos en
las composiciones para lavavajillas automáticos, especialmente en
ciertos países europeos en los que el uso de la plata alemana
electrodepositada y la plata de ley todavía es relativamente común
en las vajillas domésticas, o cuando se desea proteger el aluminio y
la composición tiene un contenido bajo de silicato. Generalmente,
dichos agentes para el cuidado de materiales 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.
Si están presentes, estos materiales protectores
se incorporan preferiblemente a niveles bajos, p. ej., de
aproximadamente 0,01% a aproximadamente 5% de la composición. Los
inhibidores de la corrosión adecuados 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 entre hidrocarburos cíclicos e hidrocarburos no
cíclicos de aproximadamente 32:68. Un aceite de parafina que reúne
estas características es comercializado por Wintershall, Salzbergen,
Alemania, bajo el nombre de WINOG 70. También se prefiere la adición
de niveles bajos de nitrato de bismuto
[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.
Los agentes quelantes de este tipo se pueden seleccionar del grupo
que consiste en aminocarboxilatos, aminofosfonatos, agentes
quelantes aromáticos polifuncionalmente sustituidos y sus mezclas,
todos ellos tal 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,
estos comprenderán de aproximadamente 0,1% a aproximadamente 3,0%,
en peso, de tales composiciones.
Las composiciones y los métodos de la presente
invención pueden utilizarse en composiciones dentro de un amplio
intervalo de pH, desde ácidas a básicas y todas las gamas
intermedias. Las composiciones de la presente invención pueden tener
un pH de 2 a 12. Si resulta más eficaz una composición con un pH
superior a 7, preferiblemente ésta debe contener un agente
tamponador capaz de proporcionar un pH generalmente más alcalino a
la composición y a soluciones diluidas, es decir, aproximadamente de
0,1% a 0,4% en peso de solución acuosa, de la composición. El valor
pKa de este agente tamponador debería ser de aproximadamente 0,5 a
1,0 unidades pH por debajo del 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 forma similar, puede utilizarse 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 producto de bajo peso molecular,
orgánico o inorgánico que se utilice en esta composición únicamente
para mantener un pH alcalino. Un tipo preferido de agente tamponador
para las composiciones de esta invención son los 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. Los tampones inorgánicos o las fuentes 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 los ácidos orgánicos como el ácido
cítrico, el ácido acético y similares. Para más información sobre
tampones, véase EMULSIFIERS AND DETERGENTS de McCutcheon, North
American Edition, 1997, McCutcheon Division, MC Publishing Company
Kirk y el documento WO 95/07971.
Un grupo de tampones muy preferido, especialmente
en composiciones LDL, son las diaminas. Las diaminas orgánicas
preferidas son aquellas en las que los valores pK1 y pK2 son de
aproximadamente 8,0 a aproximadamente 11,5, preferiblemente 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 productos 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. Tal como se
utiliza en esta 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 en que
la habitualmente es 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: vol. 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, un proveedor de diaminas. Una
información más detallada sobre los pKa puede encontrarse en
US-08/770.972 concedida el 12/29/96 a Procter &
Gamble (Nº Docket de abogados 6459).
Los 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,
isoforono-diamina,
1,3-bis(metilamina)-ciclohexano
y mezclas de los mismos.
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 preferiblemente contendrá al menos aproximadamente 0,1%,
más preferiblemente al menos aproximadamente 0,2%, incluso más
preferiblemente al menos aproximadamente 0,25%, aún más
preferiblemente al menos aproximadamente 0,5%, en peso de dicha
composición de diamina. La composición también preferiblemente
contendrá no más de aproximadamente 15%, más preferiblemente no más
de aproximadamente 10%, incluso más preferiblemente no más de
aproximadamente 6%, aún más preferiblemente no más de
aproximadamente 5% y aún más preferiblemente no más de
aproximadamente 1,5%, en peso de dicha composición de diamina.
Las composiciones de la presente invención
también pueden comprender silicatos hidrosolubles. Los silicatos
hidrosolubles de la presente invención son cualquier silicato que
sea soluble en una medida en que no afecte negativamente a las
características de formación de manchas/formación de películas de la
composición.
Ejemplos de silicatos son el metasilicato sódico
y, más generalmente, los silicatos de metal alcalino, especialmente
los que tienen una relación SiO_{2}:Na_{2}O en el intervalo de
1,6:1 a 3,2:1; y los silicatos laminares, tales como los silicatos
laminares sódicos descritos en la patente
US-4.664.839, concedida el 12 de mayo de 1987 a H.
P. Rieck.
Estabilizantes de blanqueo. Las
composiciones de la presente invención preferiblemente también
contienen un sistema estabilizador del blanqueador. Los agentes
estabilizantes del blanqueador, si están presentes, estarán de forma
típica a niveles de aproximadamente 0,0005% a aproximadamente 20%,
de forma más típica de aproximadamente 0,001% a aproximadamente 10%,
incluso más preferiblemente de aproximadamente 0,01 a
aproximadamente 5% de la composición detergente, seleccionándose
dicho estabilizante del grupo que consiste en quelantes, aditivos
reforzantes de la detergencia y tampones. Los agentes estabilizantes
del blanqueador preferidos se seleccionan del grupo que consiste en
tampón borato, tampones que contienen fósforo, tampón de ácido
ciclohexano-1,2-diaminotetrakismetilen
fosfónico y mezclas de los mismos. Otros agentes estabilizantes del
blanqueador son bien conocidos en la técnica de patentes y se
encuentran ilustrados en WO93/13012, US-4363699,
US-05759440 y US-4783278.
Agentes blanqueadores y activadores del
blanqueador. Las composiciones de la presente invención
preferiblemente también contienen un blanqueador y/o un activador
del blanqueador. Los agentes blanqueadores estarán de forma típica,
si están presentes, a niveles de aproximadamente 1% a
aproximadamente 30%, de forma más típica de aproximadamente 5% a
aproximadamente 20%, de la composición detergente, especialmente
para el lavado de tejidos. Si están presentes, la cantidad de
activadores del blanqueador será de forma típica de aproximadamente
0,1% a aproximadamente 60% y de forma más 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
invención pueden ser cualquiera de los blanqueadores útiles para las
composiciones detergentes en la limpieza de textiles, la limpieza de
superficies rígidas u otros fines de limpieza que son conocidos
actualmente o lo serán en el futuro. Estos pueden ser blanqueantes
liberadores de oxígeno u otros agentes blanqueadores. En la presente
invención pueden utilizarse blanqueadores de tipo perborato como,
por ejemplo, de tipo perborato de sodio (p. ej., monohidratado o
tetrahidratado). También son adecuados los perácidos orgánicos o
inorgánicos. Los perácidos orgánicos o inorgánicos adecuados de uso
en la presente invención incluyen: ácidos percarboxílicos y sales;
ácidos percarbónicos y sales; ácidos perimídicos y sales; ácidos
peroximonosulfúricos y sales; persulfatos tales como
monopersulfatos; peroxiácidos tales como ácido
diperoxi-dodecanodioico (DPDA); ácido perftálico de
magnesio; ácido perláurico; ácido
ftaloil-amidoperoxicaproico (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 con propiedades eliminadoras de la
suciedad arcillosa y anti-redeposición. Las
composiciones granuladas que contiene estos compuestos de forma
típica contienen de aproximadamente 0,01% a aproximadamente 10,0% en
peso de la amina etoxilada hidrosoluble; las composiciones
detergentes líquidas contienen de forma típica de aproximadamente
0,01% a aproximadamente 5%.
Agentes dispersantes poliméricos. En las
presentes composiciones pueden utilizarse ventajosamente agentes
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) por inhibición del crecimiento cristalino,
peptización de la repelencia de suciedad en forma de partículas y
anti-redeposición.
Otro material polimérico que puede ser incluido
es el polietilenglicol (PEG). El PEG puede comportarse como un
agente dispersante y actuar como un agente de eliminación de manchas
de arcilla y anti-redeposición. Los intervalos de
peso molecular típicos para estos fines son de aproximadamente 500 a
aproximadamente 100.000, preferiblemente de aproximadamente 1.000 a
aproximadamente 50.000 y más preferiblemente de aproximadamente
1.500 a aproximadamente 10.000.
También se pueden utilizar agentes dispersantes
de poliaspartato y poliglutamato, especialmente junto con aditivos
reforzantes de la detergencia de tipo zeolita. Los agentes
dispersantes tales como el poliaspartato tienen preferiblemente un
peso molecular (promedio) de aproximadamente 10.000.
Abrillantador. En las composiciones
detergentes de esta invención puede incorporarse cualquier
abrillantador óptico u otro agente abrillantador o blanqueador
conocido en la técnica a niveles de forma típica de aproximadamente
0,01% a aproximadamente 1,2%, en peso. Los abrillantadores ópticos
comerciales que pueden ser útiles en la presente invención pueden
clasificarse en subgrupos que incluyen, aunque no necesariamente de
forme excluyente, derivados de estilbeno, pirazolina, cumarina,
ácido carboxílico, metinocianinas, 5,5--dióxido de dibenzotiofeno,
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%, preferiblemente de aproximadamente 0,01% a
aproximadamente 5% y más preferiblemente de aproximadamente 0,05% a
aproximadamente 2%, en peso de la composi-
ción.
ción.
Supresores de las jabonaduras. A las
composiciones de la presente invención pueden incorporarse
compuestos para reducir o evitar la formación de las jabonaduras. La
supresión de las 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 europeas de carga frontal.
Como supresores de las jabonaduras puede
utilizarse una gran variedad de materiales y los supresores de las
jabonaduras son bien conocidos por los expertos en la técnica.
Véase, por ejemplo, Encyclopedia of Chemical Technology de Kirk
Othmer, 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 el 27 de septiembre
de 1960 a Wayne St. John. 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.
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. Los supresores de las jabonaduras de tipo silicona
son bien conocidos en la técnica y se describen, por ejemplo, en
US-4.265.779, concedida el 5 de mayo de 1981 a
Gandolfo y col., y en EP-89307851.9, concedida el 7
de Febrero de 1990 a M. S. Starch.
Otros supresores de las jabonaduras de tipo
silicona se encuentran descritos en la patente
US-3.455.839, que se refiere a composiciones y
procedimientos para desespumar soluciones acuosas mediante
incorporación de pequeñas cantidades de fluidos de
polidimetilsiloxano.
Las composiciones de la presente invención pueden
comprender de 0% a aproximadamente 10% de supresor de las
jabonaduras. Si se utilizan los ácidos grasos monocarboxílicos y sus
sales como supresores de las jabonaduras, estos 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 tipo 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 utilizar cantidades menores para
controlar eficazmente las jabonaduras. Se utiliza preferiblemente de
aproximadamente 0,01% a aproximadamente 1%, más preferiblemente de
aproximadamente 0,25% a aproximadamente 0,5%, de supresor de las
jabonaduras de tipo silicona. En la presente invención 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 monoestearil fosfato se utilizan generalmente en cantidades
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 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% a 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. Estos materiales
se describen en WO 91/08281 y PCT 90/01815, págs. 4 y ss.
Químicamente, estos productos comprenden poliacrilatos con una
cadena lateral etoxi por cada 7-8 unidades acrilato.
Las cadenas laterales son de la 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 polimérica "combinada". El peso molecular puede variar, pero típicamente se encuentra en el intervalo de aproximadamente 2.000 a aproximadamente 50.000. Los policarboxilatos alcoxilados de este tipo pueden comprender de aproximadamente 0,05% a aproximadamente 10%, en peso, de las composiciones de esta invención.
(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 polimérica "combinada". El peso molecular puede variar, pero típicamente se encuentra en el intervalo de aproximadamente 2.000 a aproximadamente 50.000. Los 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 el período de tiempo necesario. Una
propiedad deseable del agente antimicrobiano es que sea seguro y no
tóxico para su 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 son bronopol, diacetato de clorohexidina,
TRICOSAN.TM y hexetidina orparaclorometaxilenol (PCMX). Más
preferiblemente, el agente antimicrobiano es TRICOSAN.TM, diacetato
de clorohexidina 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 en ausencia de cualquier vehículo acuoso líquido.
Los disolventes se definen ampliamente como compuestos que son
líquidos a temperaturas de 20ºC a 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 con una cadena
hidrocarbonada que comprende de 8 a 18, preferiblemente de 12 a 16,
átomos de carbono. 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 por el experto
en la técnica de composiciones limpiadoras para superficies rígidas.
Los disolventes adecuados para su 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 C6-C16 éteres y
mezclas de los mis-
mos.
mos.
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 disolvente hidrófobos, si están presentes, se
utilizan de forma típica a una concentración 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% y 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 de 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, Butyl Carbitol® y
1(2-n-butoxi-1-metiletoxi)propano-2-ol
(también denominado
butoxi-propoxi-propanol o
dipropilenglicol-monobutil éter),
hexil-diglicol (Hexyl 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 de 20%,
preferiblemente no más de 10% y más preferiblemente no más de 7%,
del isómero secundario en donde el grupo butoxi está unido al átomo
secundario del propanol para conseguir un mejor olor.
El disolvente hidrófobo, si está presente, está
preferiblemente a un nivel de 1% a 15%, más preferiblemente de 2% a
12% y aún más preferiblemente de 5% a 10%.
Las composiciones utilizadas en los métodos de la
presente invención pueden comprender opcionalmente uno o más
productos 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 de 0,5% a 8% en peso de la composición detergente
líquida de un hidrótropo seleccionado de xilensulfonatos y
toluensulfonatos de metales alcalinos y calcio.
Los hidrótropos preferidos para su 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 el cumensulfonato de sodio y el
xilensulfonato de calcio y mezclas de los mismos. Estos hidrótropos
preferidos pueden estar presentes en la composición de 0,5% a 8% en
peso.
Los siguientes ejemplos ilustran también la
presente invención, aunque su carácter no es limitante.
\vskip1.000000\baselineskip
Claims (8)
1. Un método para eliminar manchas que comprende
al menos las etapas de aplicar una composición a una superficie
manchada y poner en contacto dicha superficie o mancha con una
fuente de energía ultrasónica, en donde dicha composición comprende
un blanqueador; dicha fuente de energía ultrasónica es una punta
ultrasónica (15), en donde dicha punta ultrasónica (15) activa dicho
blanqueador mediante calentamiento físico; que se caracteriza
porque dicha punta ultrasónica (15) se mantiene a una temperatura de
30ºC a 100ºC.
2. El método según la reivindicación 1, en el que
dicha fuente de energía ultrasónica tiene una frecuencia de 15 kHz a
200 kHz.
3. El método según una cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 2, en el que dicha fuente de energía
ultrasónica tiene una amplitud de 10 micrómetros a 100
micrómetros.
4. El método según una cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 3, en el que dicha fuente de energía
ultrasónica es manual.
5. El método según una cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 4, en el que dicha composición limpiadora
comprende al menos un ingrediente adyuvante seleccionado del grupo
que consiste en aditivos reforzantes de la detergencia,
tensioactivos, enzimas, activadores del blanqueador, catalizadores
de blanqueo, reforzadores del blanqueador, fuentes de alcalinidad,
agentes antibacterianos, colorantes, perfumes, dispersantes de jabón
calcáreo, agentes poliméricos inhibidores de la transferencia de
colorantes, inhibidores del crecimiento cristalino,
fotoblanqueantes, secuestrantes de iones de metal pesado, agentes
contra el deslustre, agentes antimicrobianos, antioxidantes,
inhibidores de redeposición, polímeros para la liberación de la
suciedad, electrólitos, modificadores del pH, espesantes, abrasivos,
sales de iones metálicos, estabilizantes enzimáticos, inhibidores de
la corrosión, diaminas, polímeros estabilizantes de las jabonaduras,
disolventes, mejoradores del proceso, suavizantes de tejidos,
abrillantadores ópticos, hidrótropos y mezclas de los mismos.
6. El método según una cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 5, en el que dicho blanqueador se selecciona
del grupo que consiste en blanqueadores orgánicos, blanqueadores
inorgánicos y mezclas de los mismos.
7. Un producto limpiador ultrasónico (1) que
comprende:
- (i)
- una composición limpiadora ultrasónica, que comprende una cantidad eficaz de un blanqueador; y
- (ii)
- una fuente de energía ultrasónica, en donde dicha fuente de energía ultrasónica comprende una punta ultrasónica (15), en donde dicha punta ultrasónica (15) activa dicho blanqueador mediante calentamiento físico; que se caracteriza porque dicha punta ultrasónica (15) se mantiene a una temperatura de 30ºC a 100ºC.
8. El producto limpiador ultrasónico según la
reivindicación 7, que también comprende instrucciones de uso de
dicho producto que comprenden las etapas de:
- (A)
- aplicar una cantidad eficaz de dicha composición limpiadora a dicha superficie; y
- (B)
- transmitir ondas ultrasónicas a dicha superficie utilizando dicha fuente de energía ultrasónica.
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