ES2243322T3 - Instrumento ultrasonico. - Google Patents

Abstract

Un instrumento manual (1) para limpiar un sustrato, siendo dicho sustrato fibroso o una superficie dura doméstica, teniendo dicho instrumento una pieza activa (15) que vibra a una frecuencia de al menos 20 kHz con una amplitud de al menos 10 µm y hasta 100 µm, en donde el instrumento (1) tiene al menos dos configuraciones, una configuración primera en la que la pieza activa (15) es dura, y una configuración segunda en la que la pieza activa (15) es blanda.

Description

Instrumento ultrasónico.

Campo técnico

La presente invención se refiere a un instrumento ultrasónico y a un proceso para limpiar un sustrato.

Antecedentes de la invención

En la industria se utiliza la vibración ultrasónica para limpiar sustratos manchados. En particular, esto se realiza introduciendo dichos sustratos en un baño acuoso sometido a vibración ultrasónica. Se ha comprobado que dicha vibración elimina la suciedad del sustrato. Un proceso de este tipo se menciona, por ejemplo, en US-A-4.494.748. Otro sector de aplicación de la vibración ultrasónica es la limpieza de dientes o dentaduras, en el cual se pone un instrumento vibrador en contacto con los dientes o la dentadura manchados y la vibración elimina la suciedad. Este tipo de proceso se menciona, por ejemplo, en US-A-5.927.977.

Entre las ventajas de limpiar por vibración ultrasónica se encuentra la del menor esfuerzo y tiempo necesarios para eliminar la suciedad en comparación con los métodos puramente mecánicos tradicionales. Más especialmente, la vibración ultrasónica funciona donde otros métodos tienen mayor tendencia a fallar, especialmente en la limpieza de superficies complejas. Efectivamente, solo hay que introducir dichas superficies en un baño acuoso y hacer vibrar la solución acuosa para que toda la superficie sumergida quede limpia. En el dominio particular de la limpieza dental, en el que el baño ultrasónico no resulta práctico, el empleo de un instrumento ultrasónico aplicado directamente a la suciedad permite una limpieza rápida y eficaz.

A pesar de estas ventajas y algunas más, los procesos de limpieza mediante vibración ultrasónica presentan inconvenientes. Por ejemplo, el baño acuoso tradicional transmisor de la vibración ultrasónica requiere un suministro de energía eléctrica relativamente grande para hacer vibrar todo el líquido, en el que está sumergido el sustrato manchado. Por otra parte, los instrumentos ultrasónicos utilizados en el sector dental se han optimizado para esta aplicación particular.

La WO-99/42553 describe un producto para eliminar manchas de alfombras y moquetas y un proceso para limpiar alfombras y moquetas mediante la utilización de un dispositivo ultrasónico manual y una composición limpiadora. El dispositivo ultrasónico tiene una bocina sónica dura.

La invención busca la puesta a punto de un instrumento ultrasónico, por el cual se proporcione la eliminación de suciedad en un tiempo corto y con poco esfuerzo, siendo el consumo de energía eléctrica necesario limitado y siendo el instrumento útil para diversos sustratos.

Sumario de la invención

Según un primer aspecto de la invención se proporciona un instrumento manual para limpiar un sustrato, siendo este un sustrato fibroso o una superficie dura doméstica, teniendo dicho instrumento una pieza activa que vibra a una frecuencia de al menos 20 kHz con una amplitud mínima de 10 \mum y máxima de 100 \mum, en donde el instrumento tiene al menos dos configuraciones: una configuración primera en la que la pieza activa es dura y una configuración segunda en la que la pieza activa es blanda. Según un segundo aspecto de la invención se proporciona un proceso para limpiar un sustrato de acuerdo con la definición de la reivindicación 8. Las realizaciones particulares de la invención son el objeto de las respectivas reivindicaciones subordinadas.

Breve descripción de los dibujos

La Figura 1 es una vista en perspectiva de un dispositivo ultrasónico manual con un medio de almacenamiento de solución limpiadora adaptado para ser montado de forma extraíble en el dispositivo. También se muestra un cabezal limpiador montable de forma extraíble y un medio de almacenamiento adicional para la solución limpiadora.

La Figura 2 es una vista en perspectiva de dos dispositivos ultrasónicos manuales fusiformes distintos (fig. 1A y 1B), que se utilizan en la invención para transmitir ondas ultrasónicas a una mancha o a suciedad.

La Figura 3 es una vista en perspectiva de un dispositivo ultrasónico manual fusiforme transmitiendo ondas ultrasónicas a una mancha.

La Figura 4 es una vista en perspectiva de un dispositivo ultrasónico, que se utiliza en la invención para transmitir ondas ultrasónicas a una mancha o a suciedad. El generador de ultrasonidos y la fuente de alimentación se encuentran en una segunda carcasa asociada al cabezal limpiador que se encuentra en la primera carcasa.

Las Figuras 5A, B y C son vistas en perspectiva de tres dispositivos ultrasónicos manuales distintos en forma de pistola de encolar y de vacío. También se muestra un cartucho montado de modo extraíble destinado a contener la solución limpiadora.

La Figura 6 es una vista en perspectiva de un dispositivo ultrasónico manual fusiforme y un soporte de recarga que hace las veces de depósito adicional para la solución limpiadora. El dispositivo ultrasónico fusiforme está montado de forma que puede extraerse del soporte de recarga.

La Figura 7 es una vista en perspectiva y despiezada (fig. 7A) y una vista en sección (fig. 7B) de un dispositivo ultrasónico manual de tipo pistola de encolar o de tipo pistola taladradora. Se muestra como está montado el depósito extraíble en el dispositivo y por donde sale la solución limpiadora desde el dispositivo a la superficie objeto de limpieza.

La Figura 8 es una vista en perspectiva de un dispositivo ultrasónico manual fusiforme, que se muestra adicionalmente para indicar el modo de extraer/montar el cartucho que contiene la solución limpiadora del dispositivo.

La Figura 9 es una perspectiva y dos vistas despiezadas de un dispositivo ultrasónico manual fusiforme, que ilustra el modo de extraer/montar el cartucho que contiene la solución limpiadora del dispositivo y como y cuando se dispensa la solución limpiadora utilizable en la superficie objeto de limpieza.

La Figura 10 es una vista en perspectiva de dos dispositivos ultrasónicos manuales fusiformes en el momento de transmitir ondas ultrasónicas a una superficie (fig. 10A & B). También se muestra un dispositivo ultrasónico de doble uso (fig. 10C), en el que cada uno de los dos extremos del dispositivo está diseñado para ser utilizado en un tipo de superficie diferente, como la de un tejido (p. ej., ropa, mobiliario) y las superficies duras de cocina, como suelos, vajilla, etc.

La Figura 11 es una vista en perspectiva de un dispositivo ultrasónico manual y un soporte de recarga y de cómo se introduce el conjunto en un enchufe mural de la red eléctrica general. El dispositivo ultrasónico está montado de forma que puede extraerse del soporte de recarga.

La Figura 12 es una vista en perspectiva de un dispositivo ultrasónico manual, que muestra una batería extraíble y recargable para suministrar energía eléctrica al dispositivo ultrasónico manual y cómo se introduce la batería recargable en un enchufe mural de la red general para efectuar la recarga.

La Figura 13 es una vista en perspectiva de un dispositivo ultrasónico manual similar al de la figura 11, con la diferencia de que el dispositivo ultrasónico manual y el soporte de recarga están de pie y el conjunto está conectado al enchufe mural de la red eléctrica general mediante un cable eléctrico. El dispositivo ultrasónico está montado de modo que puede extraerse del soporte de recarga.

Descripción detallada de la invención

La invención se refiere a un instrumento (1) que tiene una pieza activa (15) vibrando a una frecuencia de al menos 20 kHz con una amplitud como mínimo de 10 \mum y como máximo de 100 \mum. En efecto, el instrumento (1) tiene una pieza activa (15) que vibra a una frecuencia ultrasónica. Cabe señalar que la frecuencia ultrasónica puede superponerse a otras frecuencias más bajas. Si bien la frecuencia ultrasónica es de al menos 20 kHz, se encontró que el instrumento (1) funciona más eficazmente a frecuencias más altas de al menos 30 kHz, más preferiblemente de al menos 40 kHz y con máxima preferencia de al menos 50 kHz. En cuanto a la amplitud se encontró que una amplitud inferior a 10 \mum no sería satisfactoria, mientras que una amplitud superior a 100 \mum podría deteriorar determinados tipos de sustratos frágiles. Preferiblemente, la amplitud está comprendida entre 10 \mum y 100 \mum, más preferiblemente entre 15 \mum y 75 \mum, aún más preferiblemente entre 20 \mum y 50 \mum. Se encontró que una amplitud de 25 \mum a 40 \mum proporciona la eficacia óptima cuando el instrumento se utiliza sin una toallita colocada entre dicho instrumento y el tejido. Además se ha encontrado que la amplitud debería ser al menos de 25 \mum (pero inferior a 100 \mum, como se ha indicado más arriba), en el caso de que haya una toallita entre el instrumento y el tejido durante el tratamiento.

Para limpiar los sustratos (11) (p. ej., tejidos) con un instrumento (1) que contiene una pieza activa vibradora (15) transmitiendo ultrasonido (sonotrodo o bocina), junto con solución limpiadora (10), la vibración del sonotrodo (15) (pieza activa) puede tener lugar en el plano del tejido o en un plano perpendicular al tejido o una combinación de ambos movimientos. Sin embargo, también se ha encontrado que la dirección de las vibraciones procedentes del sonotrodo o bocina del instrumento (15) influye en la eficacia de la limpieza. De forma típica, cuando la pieza vibradora (15) del instrumento ultrasónico (1) vibra solo en el plano del tejido el movimiento de la bocina (15) se denomina movimiento Y, mientras que cuando la dirección del movimiento es perpendicular al tejido se denomina movimiento Z.

Además encontramos, sorprendentemente, que la capacidad de eliminación de manchas de un sonotrodo con movimiento exclusivamente Y (Ay = 40 \mum, Az = 0,3 \mum) es ligeramente peor que con un movimiento casi exclusivamente Z (amplitud en dirección Y Ay = 0,3 \mum, amplitud en dirección Z Az = 22 \mum). Además de esto, un movimiento exclusivamente Y de la bocina produce una dispersión de la mancha mucho mayor sobre la superficie del tejido, lo cual es, evidentemente, un inconveniente.

Por tanto, durante el tratamiento de un sustrato (11) con un instrumento ultrasónico (1) de la invención junto con una solución limpiadora (10) la bocina del instrumento (15) debería sostenerse preferiblemente de modo que la dirección de los movimientos de la bocina fueran básicamente perpendiculares a la superficie del sustrato (11) que será objeto de tratamiento, como se muestra en las figuras 10 A y 10 B; éste debería ser preferiblemente el caso en el caso de que la pieza activa (15) del instrumento (1) en contacto con el sustrato sea dura (configuración primera del instrumento) y el sustrato sea fibroso (es decir, blando), pero también en el caso de que dicha pieza activa sea blanda (configuración segunda del instrumento) y el sustrato sea una superficie dura doméstica como las superficies de trabajo en la cocina o en la vajilla, según muestra la figura 3.

Si bien en la mayoría de los casos el sustrato (11) se tratará en la parte exterior (p. ej., en el anverso de la pieza de paño), el tratamiento puede aplicarse de forma alternativa en la parte interior del sustrato. Éste será preferiblemente el caso, por ejemplo, de los tejidos delicados. En este caso hay que dar la vuelta al sustrato antes de aplicar el tratamiento (p. ej., al reverso de la pieza de paño) con el instrumento de la invención.

El instrumento manual tiene al menos dos configuraciones, una configuración primera en la que la pieza activa es dura y una configuración segunda en la que la pieza activa no es dura. Es más, se ha observado que el empleo de una pieza activa dura es preferible cuando el instrumento se utiliza, por ejemplo, sobre sustratos fibrosos, mientras que se prefiere emplear una pieza activa no dura cuando se utiliza el instrumento sobre superficies duras. De este modo, disponiendo de las 2 configuraciones, el instrumento puede utilizarse eficientemente sobre un amplio intervalo de sustratos distintos. Está claro que este principio puede extenderse a un mayor número de configuraciones, dependiendo del grado de personalización requerido por el cliente.

En una realización preferida la configuración segunda descrita anteriormente se obtiene añadiendo un elemento extra al instrumento en la configuración primera. El elemento extra puede enfundarse simplemente alrededor del instrumento en la configuración primera, por ejemplo. Un elemento extra de este tipo comprende de forma ventajosa un material poroso, limpiador, fibroso, absorbente o esponjoso.

La invención se refiere a superficies duras o a una pieza activa dura. La dureza se define aquí como la velocidad de onda longitudinal del material considerado, siendo la velocidad de onda longitudinal de forma típica superior a 3000 m/s para un material duro, incluyendo maderas, compuestos de diseño, cerámica de diseño, aleaciones de diseño y cerámica porosa. Esto está explicado en "Materials selection in mechanical design" (Selección de materiales en diseño mecánico) de M. F. Ashby, Pergamon Press, 1992, capítulo 4, apartado 4.2 "Displaying Material Properties" (Exposición de propiedades de los materiales), ver particularmente la fig. 4.1 de la página 25.

En otro aspecto la presente invención se refiere a un proceso para limpiar un sustrato, el cual comprende una primera etapa de provisión de una solución limpiadora y un instrumento manual según la invención.

Por solución limpiadora debe entenderse una solución que comprende preferiblemente tensioactivos, aditivos reforzantes de la detergencia o sustancias blanqueadoras, así como otros ingredientes utilizados de forma típica en el lavado de ropa o en líquidos lavavajillas descritos en la técnica. En una realización particular la solución limpiadora está compuesta en su mayor parte de agua y puede, incluso, estar compuesta únicamente de agua. En una realización particular la solución limpiadora puede calentarse para permitir una mejor eliminación de la suciedad.

Por manual debe entenderse que el instrumento puede manipularse con una sola mano. De forma típica, el instrumento tendrá forma alargada, similar a la forma de los destornilladores eléctricos, por ejemplo.

El proceso comprende además una segunda etapa de aplicación de la solución sobre el sustrato con el instrumento. Ésta puede conseguirse por frotación de la solución sobre el sustrato objeto de tratamiento, por ejemplo. Preferiblemente la composición limpiadora contiene un agente de limpieza que está presente en la composición limpiadora en una cantidad eficaz, más preferiblemente de aproximadamente 0,0001% a aproximadamente 60%, aún más preferiblemente de aproximadamente 0,001% a aproximadamente 30%, aún más preferiblemente de aproximadamente 0,005% a aproximadamente 10%, aún mas preferiblemente de aproximadamente 0,01% a aproximadamente 5% en peso. Estas composiciones limpiadoras se ilustran a continuación con mayor detalle.

En un primer ejemplo del proceso el sustrato o superficie es fibroso y el instrumento está en la configuración primera. En un segundo ejemplo del proceso el sustrato o superficie es una superficie dura doméstica y el instrumento está en la configuración segunda. Una "superficie fibrosa" incluye cualquier superficie de tejido, como la ropa: camisas, bragas, guantes, sombreros, zapatos; las tapicerías: de muebles, de asientos de vehículos; ropa blanca, cortinas, cortinajes, alfombras y moquetas, esteras, tapices, almohadillas, toallitas, etc. La "superficie fibrosa" puede estar compuesta, por ejemplo, de fibras naturales como algodón, lana, seda; fibras artificiales como poliésteres, rayón, dacrón; o mezclas de fibras naturales y artificiales como las mezclas de polialgodón. Una "superficie dura doméstica" incluye cualquier superficie considerada tradicionalmente como una superficie dura inanimada en un entorno doméstico, por ejemplo, vajilla, cristalería, cubiertos, cazuelas y sartenes, e incluye también otras superficies como las encimeras de la cocina, fregaderos, vidrio, ventanas, superficies esmaltadas, superficies metálicas, baldosas, bañeras, paredes, techos, suelos, etc. Es más, se ha encontrado que el empleo de un instrumento según la invención mejoraba considerablemente la eliminación de manchas domésticas de comida, hierba, materiales grasientos o suciedad corporal, por ejemplo.

Se cree que, sin pretender imponer ninguna teoría, la energía ultrasónica mejora la rehidratación y reblandecimiento de la suciedad y, por tanto, facilita su limpieza. Se cree que esto es debido al aumento del grado de penetración de la formulación limpiadora en la suciedad. También se cree que, sin pretender imponer ninguna teoría, las ondas ultrasónicas junto a la composición limpiadora ultrasónica ayudan a eliminar la suciedad reblandecida rompiendo los enlaces adhesivos entre la suciedad y el sustrato.

Mediante la utilización de esta composición junto a una fuente de energía ultrasónica pueden eliminarse manchas o suciedad recalcitrante sin necesidad de aplicar excesiva fuerza, frotación, presión u otra manipulación causante de desgaste del material o superficie manchados. De este modo, el usuario no necesita transmitir este tipo de energía manual para eliminar la mancha, lo que le supone una mayor comodidad. La invención también abarca procesos para eliminar estas manchas o suciedad tanto de regiones localizadas como de la totalidad del artículo que se desea
limpiar.

Se prefiere que estos productos de limpieza por ultrasonidos también comprendan instrucciones de uso del producto. Un conjunto de instrucciones preferido comprende las etapas de:

(i)

aplicar una cantidad eficaz de una composición limpiadora (22) a la superficie (11);

(ii)

transmitir ondas ultrasónicas a la superficie (11) utilizando el instrumento (1); y

(iii)

opcionalmente, aclarar la superficie (11) con una solución acuosa.

Otro conjunto de instrucciones preferido comprende las etapas de:

(i)

utilizar el instrumento (1) para aplicar una cantidad eficaz de la composición limpiadora (10) a la superficie (11) al mismo tiempo y limítrofe con el cabezal limpiador (15);

(ii)

mover el cabezal limpiador (15) y mantener contacto con la superficie (11) y

(iii)

opcionalmente, aclarar la superficie (11) con una solución acuosa.

En un aspecto de esto se prefiere que las etapas (i) e (ii) se lleven a cabo simultáneamente utilizando un dispositivo o instrumento (1) que permita la dispensación controlada de la composición limpiadora líquida (10) a la mancha (13) mientras se transmiten al mismo tiempo ondas ultrasónicas a la misma.

En otro aspecto de esta realización las instrucciones de uso indican al consumidor que aplique la composición limpiadora a la superficie o superficies antes de y/o durante la aplicación de la energía ultrasónica a la superficie o superficies.

Es importante destacar que en la etapa (ii) la expresión "mantener contacto con la superficie" no significa estar limitado a realizaciones en las que el cabezal limpiador del instrumento (15) está colocado directamente sobre la superficie del tejido. Hay otra realización en la que puede colocarse también una toallita (impregnada o no con una solución limpiadora) entre el cabezal limpiador y la superficie del tejido. En esta última realización el cabezal limpiador, la toallita y la superficie del tejido tienen que estar en contacto durante el tratamiento de modo que las ondas de energía se transmitan continuamente desde el cabezal limpiador a la superficie del tejido a través de la toallita.

El sistema acústico en la presente invención está hecho preferiblemente a base de un elemento o elementos piezo cerámicos (14), denominados de forma típica los PZT (14), y un amplificador acústico, denominado de forma típica una bocina acústica o transductor acústico o sonotrodo (15). El sistema acústico íntegro está diseñado para trabajar a una frecuencia específica y una potencia específica y para suministrar una amplitud predeterminada en el extremo o punta del sonotrodo (15). La combinación del diseño del sonotrodo, la amplitud, la frecuencia y la potencia determina la eficacia de limpieza. Además, no todos los parámetros se escogen independientemente.

En relación con el diseño del sonotrodo (15) hemos encontrado que hay varias formas que proporcionan mejores ventajas de limpieza. Una realización específica es un diseño "cincel" como el de las figuras 5A, 5B y 5C, en el que el sonotrodo (15) está conificado en el extremo destinado a entrar en contacto con la mancha a eliminar. De forma típica, la anchura del sonotrodo es de 0,05 a 5 mm y la longitud es de 10 a 50 mm. Además, hemos encontrado que la limpieza mejora cuando el sonotrodo (15) está diseñado para suministrar la misma amplitud en toda la barra del sonotrodo. No obstante, hay otras aplicaciones en las que puede ser ventajoso contar con una amplitud localizada más alta. En la realización específica hemos encontrado que una barra de sonotrodo en forma de "cincel" funcionando a 50 kHz, 30 vatios y 25 micrómetros proporciona ventajas de limpieza considerables.

Adicionalmente hemos encontrado sonotrodos diseñados en forma de "disco" o forma redonda, como muestran las figuras 1 y 4, los cuales proporcionan ventajas de limpieza considerables. Este diseño de sonotrodo tiene, de forma típica, un radio de disco de 10 a aproximadamente 100 mm. Por otra parte, el sonotrodo puede presentar un aspecto más tridimensional a la mancha objeto de limpieza, como muestran las figuras 2A, 2B, 3, y 5A a 10C. El sonotrodo (15) puede tener forma de hemisferio o tener forma de disco con ondulaciones o depresiones en la superficie. En otra realización el sonotrodo puede ser rectangular, ovalado o triangular. Debido a consideraciones ergonómicas se prefiere que el sonotrodo tenga bordes redondeados. Cada uno de estos diseños ofrece oportunidades de limpieza exclusivas. Además, la masa del sonotrodo es importante para conseguir la ventaja de limpieza deseada. Hemos encontrado que el sonotrodo tiene que tener una masa entre 20 y 500 gramos.

Por otra parte, el material del sonotrodo tiene que seleccionarse para tener las propiedades acústicas deseadas y ser también compatible con los productos químicos utilizados en la aplicación de limpieza. Los materiales preferidos son el titanio y el acero, preferiblemente el acero templado. Menos preferido, pero aceptable para limpiadores prácticamente exentos de blanqueadores y alcalinidad, es el aluminio.

El sistema acústico y en particular el sonotrodo (15) puede estar recubierto, rodeado o muy próximo a materiales coadyuvantes en el proceso para limpiar. Estos incluyen, aunque no de forma limitativa, esponjas, almohadillas de limpieza, almohadillas de lana de acero, géneros no tejidos de gran capacidad de fricción, toallitas impregnadas o no, así como materiales absorbentes naturales y sintéticos. En una realización de esta invención se coloca una toallita entre el cabezal limpiador y la superficie del tejido durante el tratamiento. Preferiblemente, la toallita está impregnada con una solución limpiadora, además de, o en sustitución de la solución limpiadora que libera el instrumento ultrasónico. Se encontró que una toallita impregnada de este tipo evita la dispersión de la solución limpiadora y, por tanto, se tiene un proceso para limpiar más eficaz y menos pringoso. Preferiblemente, la solución limpiadora utilizada para la toallita es la misma que la liberada por el propio instrumento; ver descripción y ejemplo a continuación. Estos materiales adyuvantes pueden ayudar en la limpieza al eliminar la suciedad y las manchas desprendidas por el ultrasonido en colaboración con los productos químicos y/o pueden actuar absorbiendo manchas residuales y/o manteniendo la solución limpiadora en contacto directo con la mancha o la suciedad que está en contacto con la energía ultrasónica. Opcionalmente, estas almohadillas adyuvantes pueden ser extraíbles y/o desechables.

Como se ha descrito anteriormente se puede colocar una toallita entre la pieza activa del instrumento y la superficie del objeto a limpiar. Para limpiar sustratos blandos con un instrumento que contiene una pieza activa vibratoria que transmite ultrasonido (sonotrodo o bocina), se ha encontrado que el sustrato blando puede limpiarse colocando una fina almohadilla (o toallita) sobre el sustrato objeto de limpieza y aplicando a continuación la bocina a esta almohadilla. Por sustrato blando se entienden todos los objetos que son flexibles, al contrario que las superficies duras. Este tipo de sustratos blandos incluyen, aunque no de forma limitativa, prendas de vestir de tela, superficies textiles no tejidas, superficies de película y similares. La toallita (pieza fina de tela, papel, ...) puede humedecerse con solución limpiadora (mediante el instrumento o mediante una pipeta u otro medio) o puede contener previamente solución limpiadora (o contiene solución limpiadora y se humedece más durante el proceso de limpieza). Dependiendo del material de la toallita, ésta puede absorber también una parte de la mezcla solución limpiadora/mancha o puede actuar solo como un tampón portador de solución limpiadora entre la bocina y el tejido. El resto de la mezcla suciedad/solución limpiadora es absorbido por una almohadilla/material absorbente colocada debajo o por inmersión con un material/almohadilla absorbente encima de la almohadilla superior o directamente sobre el sustrato.

La ventaja de la toallita sobre el sustrato es un menor deterioro del sustrato (p. ej., tela), a una amplitud dada, que poniendo la bocina directamente en contacto con el sustrato. También permite el empleo de una amplitud más alta sin deteriorar el sustrato blando.

Otra ventaja de utilizar una almohadilla conteniendo solución limpiadora es el hecho de que la solución limpiadora está fácilmente disponible una vez que se ha colocado la almohadilla sobre el sustrato. Una ventaja adicional que puede mejorar el rendimiento es que la solución limpiadora de la toallita puede contener sustancias, que no pueden formularse en la solución limpiadora suministrada a través del instrumento (p. ej., blanqueante y perfume).

Una tercera ventaja cuando se utiliza una toallita absorbente es la menor dispersión, puesto que la mezcla suciedad/solución limpiadora es absorbida por la toallita, por lo que se elimina directamente del sustrato. La toallita podría incluso consistir en diversos materiales/áreas. P. ej., un área en el centro que se colocaría directamente sobre la mancha contiene (p. ej., está impregnada con) solución limpiadora y el área circundante podría consistir en materiales altamente absorbentes para evacuar fácilmente del sustrato la mezcla suciedad/solución limpiadora y evitar de ese modo la dispersión.

En un ejemplo la toallita está formada por dos áreas: una primer área es un material absorbente para la absorción de la mezcla mancha/solución limpiadora con objeto de evitar la dispersión. La primer área encierra una segunda área que contiene la solución limpiadora. El área que contiene la solución limpiadora puede ser simplemente un área de tejido impregnado con la solución, encerrada a su vez en el material absorbente. La solución limpiadora puede estar contenida de forma alternativa en una celda reventable (hecha de una película termoplástica, por ejemplo) que está encerrada en material absorbente.

Para compensar la amortiguación del ultrasonido y su efecto beneficioso en el proceso de limpieza por parte del material de la almohadilla (toallita) se ha encontrado que debería aumentarse la amplitud de la pieza activa vibratoria del instrumento.

Asimismo se ha encontrado que el empleo de una almohadilla (toallita) más gruesa (p. ej., material de espesor superior a 1 mm) tiende a reducir la capacidad limpiadora en comparación con una almohadilla más fina, porque un mayor espesor amortigua la transmisión del ultrasonido a la superficie tratada. Por tanto pueden practicarse microperforaciones en la superficie de la toallita, especialmente cuando se utilizan toallitas gruesas.

En un ejemplo de la presente invención, como se muestra en las figuras 1 a 13, una fuente adecuada de generación de ondas ultrasónicas comprende una carcasa (16), la carcasa (16) comprende un medio de sujeción (17), más preferiblemente el medio de sujeción (17) está en el extremo proximal (18) de la carcasa (16); un cabezal limpiador (15) adaptado para apoyarlo y moverlo sobre la superficie objeto de limpieza, (o de forma alternativa, el cabezal limpiador está adaptado para estar justo encima de la superficie objeto de limpieza), más preferiblemente el cabezal limpiador (15) está en el extremo distal (19) de la carcasa (16); en donde el cabezal limpiador (15) está adaptado para ser montado de forma extraíble a la carcasa (16); un medio transductor (14) montado en la carcasa para hacer vibrar el cabezal limpiador (15) a una frecuencia ultrasónica; y un medio de alimentación de energía eléctrica (21) para suministrar corriente directa al medio transductor (14), en donde el medio de alimentación de energía eléctrica (21) está asociado al dispositivo (1) o instrumento (1).

En otro ejemplo de la presente invención, como se muestra en las figuras 6, 11, 12 y 13, por ejemplo, una fuente adecuada de generación de ondas ultrasónicas comprende una primera carcasa (16), la primera carcasa (16) comprende un medio de sujeción (17), más preferiblemente el medio de sujeción (17) está en el extremo proximal (18) de la primera carcasa (16); un cabezal limpiador (15) adaptado para apoyarse y moverlo sobre la superficie (11) objeto de limpieza, más preferiblemente el cabezal limpiador (15) está en el extremo distal (19) de la primera carcasa (o de forma alternativa, el cabezal limpiador está adaptado para estar justo encima de la superficie objeto de limpieza) y el cabezal limpiador (15) está adaptado para ser montado de forma extraíble a la primera carcasa (16); una segunda carcasa (23), en donde la primera carcasa (16) está asociada a la segunda carcasa (23) y la segunda carcasa (23) comprende un medio transductor (14) montado en la segunda carcasa (23) para hacer vibrar el cabezal limpiador (15) a una frecuencia ultrasónica; y un medio de alimentación de energía eléctrica (21) para suministrar corriente directa al medio transductor (14), en donde el medio de alimentación de energía eléctrica (21) está preferiblemente asociado al dispositivo o instrumento (1), más preferiblemente el medio de alimentación de energía eléctrica (21) está montado en la segunda carcasa (23).

En otro ejemplo de la presente invención la fuente generadora de ondas ultrasónicas comprende al menos un, más preferiblemente al menos dos, medios de almacenamiento de la solución asociados a la fuente, y el medio de almacenamiento de la solución contiene al menos una, más preferiblemente al menos dos, composiciones limpiadoras adecuadas para limpiar la superficie; y al menos uno, más preferiblemente al menos dos, medios de dispensación montados en la carcasa para el suministro de al menos una composición limpiadora desde al menos un medio de almacenamiento de la solución a la superficie antes de o al mismo tiempo de entrar en contacto el cabezal limpiador con la superficie. En otra realización de este aspecto de la presente invención, como muestran las figuras 1, 5A, 5B, 5C, 7A, 7B, 8 y 9, por ejemplo, se prefiere que el medio de almacenamiento de la solución (22) esté adaptado para ser montado de forma extraíble a la carcasa (16). En otra realización de este aspecto de la presente invención, como se muestra en las figuras 2A, 2B, 3, 6, 10A, 10B, 10C y 11 a 13, se prefiere que el medio de almacenamiento de la solución (22) esté montado en la carcasa (16). En otra realización de este aspecto de la presente invención el medio de almacenamiento de la solución puede estar en la primera carcasa, la segunda carcasa o en ambas, con el correspondiente medio de dispensación montado en la primera carcasa. Una ventaja de tener dos o más medios de almacenamiento reside en que los ingredientes de limpieza incompatibles como el blanqueador y los perfumes, que normalmente no podrían combinarse en una composición limpiadora sin sufrir una pérdida de actividad limpiadora, pueden ponerse en medios de almacenamiento diferentes. Esto permite a las composiciones beneficiarse de las características de limpieza de estos ingredientes incompatibles, ya que éstos sólo entran en contacto entre sí justamente antes de su dispensación o en el momento de ser aplicados a la superficie, lo que representa una minimización de las pérdidas de capacidad limpiadora.

En efecto, el instrumento comprende también preferiblemente un depósito que contiene la solución limpiadora. De forma ventajosa, este depósito puede ser extraíble o rellenable, por ejemplo en forma de cartucho. El instrumento y uno o más cartuchos comprendiendo solución limpiadora pueden suministrarse como un kit. En una realización preferida la pieza activa vibra cuando la solución limpiadora se suministra desde el depósito.

Preferiblemente, la primera carcasa (16) está almacenada en la segunda carcasa (23) mientras no se utiliza, como muestran las figuras 6, 11 y 13. 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 solo suministra energía eléctrica, bien corriente CC desde una batería, o bien desde la red principal a través de un convertidor/transformador.

En otro ejemplo de la presente invención la fuente generadora de ondas ultrasónicas se alimenta mediante cualquier fuente de alimentación convencional, como energía eléctrica de la red principal (24), células fotovoltáicas, células "solares", dinamos, baterías recargables, baterías desechables o combinaciones de las mismas, prefiriéndose la batería o baterías recargables. Si se utiliza corriente de red se convierte la corriente y el voltaje por los métodos convencionales, como convertidores, transformadores reductores, etc. a voltajes y corrientes adecuados para suministrar ondas ultrasónicas de suficiente frecuencia y potencia. Análogamente pueden utilizarse baterías individuales o combinaciones de baterías en serie o en paralelo para suministrar ondas ultrasónicas de suficiente frecuencia y potencia. Podrían utilizarse combinaciones de corriente de red y batería(s) con la posibilidad de que las baterías se recarguen mientras la red suministra la fuente de energía eléctrica para las ondas ultrasónicas.

En un ejemplo de la presente invención la fuente generadora de ondas ultrasónicas tiene un suministro de energía eléctrica en forma de batería o baterías recargables. La batería o baterías pueden recargarse extrayéndolas del dispositivo y conectándolas directamente al suministro de la corriente de red o a un cargador de baterías situado en la segunda carcasa (23) conectado al suministro de la corriente de red (24), como se muestra en la figura 11. De forma alternativa se utiliza una "estación de recarga", como un soporte de conmutación o un puerto que está conectado a la alimentación de red, para recargar la batería o baterías. La fuente generadora de ondas ultrasónicas se coloca en la "estación de recarga" cuando no se utiliza para mantener la batería o baterías cargadas o para recargarlas cuando lo necesiten. De forma alternativa, la fuente generadora de ondas ultrasónicas podría estar directamente conectada a la alimentación de corriente de red para recargar la batería o baterías sin extraer la batería o baterías de la fuente generadora de ondas ultrasónicas.

En otro ejemplo de la presente invención la fuente generadora de ondas ultrasónicas está adaptada para funcionar parcialmente sumergida en un medio acuoso, más preferiblemente la fuente está adaptada para funcionar totalmente sumergida en un medio 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 limpiar en medio 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. Si bien los dispositivos destinados a utilizarse únicamente para limpiar superficies como suelos, sofás, mantelerías, mesas, etc. no necesitan adaptarse para funcionar parcialmente sumergidos en un medio acuoso, el dispositivo está más preferiblemente adaptado para funcionar totalmente sumergido en un medio acuoso, y es muy preferido que los dispositivos estén adaptados al menos para funcionar parcialmente sumergidos en un medio acuoso.

En un ejemplo de la presente invención el dispositivo limpiador ultrasónico tiene un peso inferior a 1 kg (2,2 lbs), más preferiblemente inferior a 0,6 kg (1,3 lb). La longitud es inferior a 50 cm (20 pulgadas), más preferiblemente inferior a 30 cm (12 pulgadas). El diámetro es inferior a 10 cm (4 pulgadas), preferiblemente inferior a 5 cm (2 pulgadas). El dispositivo incluye un depósito de producto de capacidad inferior a 500 ml, más preferiblemente de capacidad inferior a 200 ml.

Otro posible dispositivo generador de ultrasonidos es el de la solicitud codependiente US-60/180.629, acta del abogado número 7341, presentada el 16 de noviembre de 1998.

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}, aún más preferiblemente de al menos aproximadamente 25 vatios/cm^{2} y aún más preferiblemente de al menos aproximadamente 50 vatios/cm^{2}.

Los tiempos típicos de tratamiento de manchas 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, aún de forma más típica de aproximadamente 30 segundos a aproximadamente 1 min., aunque los tiempos de tratamiento variarán con la intensidad de la mancha o la tenacidad de la suciedad y la superficie de la cual se elimina la suciedad/mancha. El dispositivo emisor ultrasónico puede ser un generador ultrasónico vibratorio, un generador de ondas ultrasónicas torsional o un generador ultrasónico axial, en el cual son las ondas de choque generadas por estas fuentes ultrasónicas las que realizan la limpieza o el desprendimiento de la mancha del textil propiamente dicho independientemente del mecanismo de generación de las ondas de choque ultrasónicas. El dispositivo generador de ondas ultrasónicas puede funcionar con baterías o ser de tipo enchufable.

Se puede suministrar un kit de limpieza que comprende un dispositivo, artículo manufacturado o instrumento según la presente invención. En un ejemplo de la presente invención el kit de limpieza es un kit de limpieza de tejido y la composición contenida en el artículo manufacturado es una composición de pretratamiento. En un ejemplo de la presente invención la composición limpiadora es una composición detergente para lavado de ropa, como una composición granulada o HDL (líquido de limpieza intensiva). La composición limpiadora puede estar opcionalmente en forma de gránulo, pastilla o líquido. En otra realización de este aspecto de la presente invención el kit de la composición limpiadora de tejido puede contener adicionalmente un suavizante de tejido, como un suavizante de tejido por adición en el aclarado, un suavizante de tejido que se utiliza en una secadora de ropa en forma de láminas añadidas a la secadora o mezclas de los mismos. En otra realización de este aspecto de la presente invención el kit de la composición limpiadora de tejido puede utilizarse en diversas superficies como alfombras y moquetas, ropas y tapicerías de varios materiales, incluyendo, aunque no de forma limitativa lana, nilón, seda, rayón, etc.

En otro ejemplo de la presente invención el kit de limpieza es un kit de limpieza de vajilla, cristalería y cubertería y la composición contenida en el artículo manufacturado es una composición de pretratamiento. En un ejemplo de la presente invención la composición limpiadora es una composición detergente para lavado automático de vajillas, como una composición en forma de granulado, gel o líquido ADW. En otro ejemplo de la presente invención el kit de limpieza de la composición limpiadora de vajilla, cristalería y cubertería puede contener adicionalmente un coadyuvante de aclarado. En otro ejemplo de la presente invención la composición limpiadora es una composición detergente para lavado manual de vajillas, como una composición en forma de gel o líquido LDL. Independientemente de si la composición limpiadora es un ADW o un LDL la composición limpiadora puede estar opcionalmente en forma de gránulo, pastilla, líquido, líquido-gel o gel.

Soluciones limpiadoras

Las soluciones o composiciones limpiadoras utilizadas en la presente invención contendrán de forma típica agentes de limpieza convencionales adecuados como aditivos reforzantes de la detergencia, tensioactivos, enzimas, activadores de blanqueador, reforzadores de blanqueante, catalizadores de blanqueo, blanqueadores, fuentes de alcalinidad, colorantes, perfume, dispersantes de jabón calcáreo, agentes poliméricos inhibidores de la transferencia de colorantes, agentes antibacterianos, inhibidores del crecimiento cristalino, fotoblanqueantes, secuestrantes de ion de metal pesado, agentes contra el deslustre, agentes antimicrobianos, antioxidantes, inhibidores de redeposición, polímeros para la liberación de la suciedad, electrolitos, modificadores de pH, espesantes, abrasivos, iones de metal divalente, sales de ion metálico, estabilizantes de enzima, inhibidores de corrosión, diaminas, polímeros estabilizantes de las jabonaduras, disolventes, coadyuvantes de proceso, suavizantes de tejidos, abrillantadores ópticos, hidrótropos y mezclas de los mismos.

Tensioactivos

Las composiciones según la presente invención pueden comprender tensioactivos seleccionados preferiblemente de: tensioactivos aniónicos, preferiblemente seleccionados del grupo de los sulfatos alquilalcoxilados, sulfatos de alquilo, disulfatos de alquilo y/o tensioactivos lineales de tipo sulfato de alquilbenceno; tensioactivos catiónicos, preferiblemente seleccionados de los tensioactivos de tipo amonio cuaternario; tensioactivos no iónicos, preferiblemente alquiletoxilatos, alquilpoliglucósidos, polihidroxiamidas de ácido graso y/o tensioactivos de tipo amina o de tipo óxido de amina; tensioactivos anfóteros, preferiblemente seleccionados de betaínas y/o policarboxilatos (por ejemplo poliglicinatos); y tensioactivos de ion híbrido.

En las composiciones limpiadoras de la presente invención puede utilizarse un amplio intervalo de estos tensioactivos. Una relación típica de clases aniónicas, no iónicas, anfolíticas y de ion híbrido, y especies de estos tensioactivos, se expone en la patente US-3.664.961 concedida a Norris el 23 de mayo de 1972. Los tensioactivos anfóteros también se describen con detalle en "Amphoteric Surfactants, segunda edición", E.G. Lomax, editor (publicado en 1996 por Marcel Dekker, Inc.).

Las composiciones de la presente invención comprenden preferiblemente 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 tensioactivo. Los tensioactivos seleccionados se identifican además como sigue.

Estabilizador polimérico de jabonaduras. Las composiciones de la presente invención pueden contener opcionalmente un estabilizador polimérico de jabonaduras. Estos estabilizadores poliméricos de jabonaduras proporcionan un mayor volumen de jabonaduras y una mayor duración de las jabonaduras sin sacrificar la capacidad disolvente de la grasa de las composiciones detergentes líquidas.

Enzimas. Si bien en un ejemplo de la presente invención las composiciones están prácticamente exentas de enzimas, en otro aspecto de la presente invención está dentro del ámbito de la presente invención incorporar enzimas. Las enzimas adecuadas incluyen enzimas seleccionadas de celulasas, hemicelulasas, peroxidasas, proteasas, glucoamilasas, amilasas, lipasas, cutinasas, pectinasas, xilanasas, reductasas, oxidasas, fenoloxidasas, lipoxigenasas, ligninasas, pullulanasas, tanasas, pentosanasas, malanasas, \beta-glucanasas, arabinosidasas o mezclas de las mismas. Una posible combinación es una composición detergente que tiene un combinado de enzimas de aplicación convencional como la 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 en la presente invención pueden comprender también opcionalmente de aproximadamente 0,001% a aproximadamente 10%, preferiblemente de aproximadamente 0,005% a aproximadamente 8%, más preferiblemente de aproximadamente 0,01% a aproximadamente 6% en peso de sistema estabilizador de enzima. El sistema estabilizador de enzimas puede ser cualquier sistema estabilizador que sea compatible con la enzima detersiva. Semejante sistema puede ser proporcionado, inherentemente, por otras sustancias activas de la formulación, o se puede añadir por separado, por ejemplo, por el formulador o por un fabricante de enzimas detersivas preparadas. Este tipo de sistemas estabilizadores puede, por ejemplo, comprender ion calcio, ácido bórico, propilenglicol, ácidos carboxílicos de cadena corta, ácidos borónicos y mezclas de los mismos, y están diseñados para afrontar diferentes problemas de estabilización dependiendo del tipo y forma física de la composición detergente.

Perfumes. Los perfumes e ingredientes de perfumería útiles en las presentes composiciones y procesos comprenden una amplia diversidad de ingredientes químicos naturales e ingredientes químicos sintéticos incluyendo, 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 madera de sándalo, aceite de pino, cedro y similares. Los perfumes acabados pueden comprender mezclas sumamente 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 la presente invención, y los diferentes ingredientes aromáticos pueden comprender de aproximadamente 0,0001% a aproximadamente 90% de una composición de perfume acabada.

Polímero dispersante. Las composiciones de la presente invención pueden contener adicionalmente un polímero dispersante. Cuando está presente, el polímero dispersante se encuentra en las composiciones de la invención de forma típica a concentraciones en el intervalo de 0 a aproximadamente 25%, preferiblemente de aproximadamente 0,5% a aproximadamente 20%, más preferiblemente de aproximadamente 1% a aproximadamente 8% en peso de composición. Los polímeros dispersantes son útiles para mejorar la capacidad de formación de película de las presentes composiciones, especialmente en las realizaciones con valores de pH altos, como aquellas en las que el pH de la solución de lavado sobrepasa aproximadamente 9,5. Los polímeros que inhiben la deposición de carbonato cálcico o silicato magnésico sobre la vajilla son especialmente preferidos.

Los polímeros dispersantes adecuados para su uso en la presente invención se ejemplifican mediante los polímeros filmógenos descritos en la patente US-. nº 4.379.080 (Murphy), publicada el 5 de abril de 1983.

Los polímeros adecuados son preferiblemente ácidos policarboxílicos al menos parcialmente neutralizados o sales de ácidos policarboxílicos y metal alcalino, amonio o amonio sustituido (p. ej., de monoetanolamonio, dietanolamonio o trietanolamonio). En cuanto al metal alcalino, las sales de sodio son especialmente las más preferidas. Aunque el peso molecular del polímero puede variar en un amplio intervalo, es preferiblemente 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 está destinada a ser utilizada en aparatos para el lavado automático de vajillas en los Estados Unidos, de aproximadamente 1.000 a aproximadamente 5.000.

Otros polímeros dispersantes adecuados incluyen los descritos en las patentes US 3.308.067, 4.530.766, 3.723.322, 3.929.107, 3.803.285, 3.629.121, 4.141.841 y 5.084.535; patente EP-. 66.915.

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 inferior a aproximadamente 50%, preferiblemente menos de aproximadamente 20% en peso de polímero dispersante.

Los copolímeros de poliacrilato modificados de bajo peso molecular son polímeros dispersantes especialmente preferidos.

El polímero dispersante de poliacrilato de bajo peso molecular adecuado tiene preferiblemente un peso molecular de menos de aproximadamente 15.000, preferiblemente de aproximadamente 500 a aproximadamente 10.000, con máxima preferencia de aproximadamente 1.000 a aproximadamente 5.000. El copolímero de poliacrilato de máxima preferencia de uso en la presente invención tiene un peso molecular de aproximadamente 3.500 y es la forma totalmente neutralizada del polímero que comprende aproximadamente 70% en peso 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 con un peso molecular de aproximadamente 950 a aproximadamente 30.000 que pueden obtenerse de Dow Chemical Company de Midland, Michigan.

Otros polímeros dispersantes útiles en la presente invención incluyen los estersulfatos de celulosa como el sulfato de aceto celulosa, sulfato de celulosa, sulfato de hidroxietilcelulosa, sulfato de metilcelulosa y sulfato de hidroxipropilcelulosa. El sulfato de celulosa sódica es el polímero más preferido de este grupo.

Otro grupo de dispersantes aceptables es el de los polímeros dispersantes orgánicos como el poliaspartato.

Conservantes del material. Cuando las composiciones de la presente invención son composiciones para el lavado automático de vajillas pueden contener uno o varios conservantes del material que actúan como inhibidores de corrosión y/o coadyuvantes frente al deslustre. Dichos materiales son componentes preferidos de composiciones para máquinas lavavajillas, especialmente en ciertos países europeos en los que el uso de plata alemana electrodepositada y plata de ley es comparativamente común en platos domésticos o cuando sea de interés la protección del aluminio y la composición tenga un contenido bajo de silicato. Generalmente, dichos conservantes del material incluyen metasilicatos, silicatos, sales de bismuto, sales de manganeso, parafina, triazoles, pirazoles, tioles, mercaptanos, sales de aluminio y ácidos grasos y mezclas de los mismos.

Cuando están presentes, estos materiales de protección se incorporan preferiblemente a concentraciones bajas, p. ej., de aproximadamente 0,01% a aproximadamente 5% de la composición. Los inhibidores de corrosión adecuados incluyen aceite de parafina, de forma típica un hidrocarburo alifático predominantemente ramificado que tiene un número de átomos de carbono en el intervalo de aproximadamente 20 a aproximadamente 50. El aceite de parafina preferido se selecciona de hidrocarburos C_{25}-C_{45} predominantemente ramificados con una relación de hidrocarburos cíclicos a hidrocarburos no cíclicos de aproximadamente 32:68. Un aceite de parafina que reúne estas características lo vende Wintershall, Salzbergen, Alemania, bajo el nombre comercial de WINOG 70. Adicionalmente, también se prefiere añadir pequeñas concentraciones de nitrato de bismuto [esto es, Bi(NO_{3})_{3}].

Otros compuestos inhibidores de corrosión incluyen el benzotriazol y compuestos comparables, los mercaptanos o los tioles, incluidos el tionaftol y el tioantranol, y sales finamente divididas de aluminio y ácidos grasos como el triestearato de aluminio. El formulador reconocerá que dichos materiales se usarán generalmente con buen juicio y en cantidades limitadas para evitar cualquier tendencia a producir manchas o películas sobre la cristalería o a entorpecer la acción blanqueante de las composiciones. Por esta razón se evitan preferiblemente los mercaptanos contra el deslustre, por ser fuertemente reactivos con los blanqueantes, y los ácidos grasos carboxílicos comunes, por precipitar en particular con el calcio.

Agentes quelantes. Las composiciones detergentes de la presente invención pueden contener también, opcionalmente, uno o más agentes quelantes de hierro y/o manganeso. Este tipo de agentes quelantes se puede seleccionar del grupo que consiste en aminocarboxilatos, aminofosfonatos, agentes quelantes aromáticos polifuncionalmente sustituidos y sus mezclas, todos ellos tal como se define a continuación. Sin pretender imponer ninguna teoría, se piensa que la ventaja de estos productos se debe, en parte, a su excepcional capacidad para eliminar los iones hierro y manganeso de las soluciones de lavado mediante la formación de quelatos solubles.

Los aminocarboxilatos útiles como agentes quelantes opcionales incluyen los etilen-diamino-tetracetatos, N-hidroxietil-etilen-diamino-triacetatos, nitrilo-triacetatos, etilen-diamino-tetra-propionatos, trietilen-tetramino-hexacetatos, dietilen-triamino-pentacetatos, y etanol-diglicinas, metal alcalino, amonio y sales de amonio sustituido y mezclas del mismo.

Los aminofosfonatos son también adecuados para utilizarlos como agentes quelantes en las composiciones de la invención cuando en las composiciones detergentes se permiten al menos concentraciones bajas de fósforo total, e incluyen etilendiaminatetraquis (metilenofosfonatos) tales como DEQUEST. Preferiblemente, estos aminofosfonatos no contienen grupos alquilo o alquenilo de más de aproximadamente 6 átomos de carbono.

Los agentes quelantes aromáticos polifuncionalmente sustituidos son también útiles en las composiciones de esta invención. Véase la patente US-3.812.044, concedida a Connor y col. el 21 de mayo de 1974. Compuestos preferidos de este tipo en forma ácida son los dihidroxidisulfobencenos como el 1,2-dihidroxi-3,5-disulfobenceno.

Un quelante biodegradable preferido de uso en la presente invención es el disuccinato de etilendiamina ("EDDS"), especialmente el isómero [S,S], según se describe en la US- 4.704.233 del 3 de noviembre de 1987, concedida a Hartman y Perkins.

Las composiciones de esta invención pueden contener también sales hidrosolubles de ácido metil-glicino-diacético (MGDA) (o la forma ácida) como quelante o aditivo auxiliar reforzante de la detergencia. De manera similar, los denominados aditivos reforzantes de la detergencia "débiles", como el citrato también pueden utilizarse como agentes quelantes.

Si se utilizan, estos agentes quelantes comprenderán generalmente de aproximadamente 0,1% a aproximadamente 15% en peso de las composiciones detergentes en la presente invención. En el caso de utilizar agentes quelantes, éstos comprenderán más preferiblemente de aproximadamente 0,1% a aproximadamente 3,0%, en peso, de dichas composiciones.

pH de la composición

Las composiciones de la presente invención pueden cubrir un amplio intervalo de pH, desde pH ácido a pH básico pasando por todos los matices intermedios. Las composiciones de la presente invención pueden tener un pH de 2 a 12. Si una composición tiene que tener un pH superior a 7 para ser más eficaz debería contener preferiblemente un agente tamponador capaz de proporcionar un pH generalmente más alcalino a la composición y a las soluciones diluidas, a saber, aproximadamente 0,1% a 0,4% en peso de solución acuosa de la composición. El valor pKa de este agente tamponador debería estar aproximadamente 0,5 a 1,0 unidades de pH por debajo del valor de pH deseado para 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. Análogamente, puede utilizarse un sistema tamponador ácido para mantener el pH de la composición.

El agente tamponador puede ser una sustancia con actividad detergente propia 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 de agentes tamponadores preferidos 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. Las fuentes de tampones inorgánicos o de alcalinidad útiles incluyen los carbonatos de metales alcalinos y los fosfatos de metales alcalinos, por ejemplo, carbonato de sodio o polifosfato de sodio. También son adecuados los ácidos orgánicos como el ácido cítrico, ácido acético y similares. Para tampones adicionales, véase EMULSIFIERS AND DETERGENTS, edición norteamericana de McCutcheon 1997, McCutcheon Division, MC Publishing Company Kirk y el documento WO 95/07971, ambos incorporados aquí como referencia.

Un grupo de tampones muy preferido, especialmente en composiciones LDL, es el de las diaminas. Las diaminas orgánicas preferidas son aquellas en las que los valores pK1 y pK2 están en el intervalo de aproximadamente 8,0 a aproximadamente 11,5, preferiblemente en el de aproximadamente 8,4 a aproximadamente 11 y aún más preferiblemente de aproximadamente 8,6 a aproximadamente 10,75. Los materiales 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 grupos separadores alquileno C4-C8. En general, se cree que las diaminas primarias son preferibles a las diaminas secundarias y terciarias.

Definición de pK1 y pK2. Tal como se utiliza en la presente memoria, "pKa1" y "pKa2" son cantidades de un tipo colectivamente conocido por los expertos en la técnica como "pKa". pKa se utiliza en la presente memoria de la misma manera que la habitualmente conocida por los expertos en la técnica de la química. Los valores referenciados en la presente memoria pueden extraerse de la bibliografía, por ejemplo, de "Critical Stability Constants: vol. 2, aminas" de Smith y Martel, Plenum Press, NY y Londres, 1975. Información adicional sobre los pKa puede extraerse de la bibliografía de las diferentes empresas, por ejemplo, la información suministrada por Dupont, que es un proveedor de diaminas. Una información más detallada sobre los pKa puede encontrarse en la solicitud de patente US- 08/770.972 presentada en fecha 29/12/96 a favor de Procter & Gamble (Acta del abogado nº 6459).

Entre los ejemplos de diaminas preferidas se incluyen los siguientes:

dimetilaminopropilamina, 1,6-hexanodiamina, 1,3-propanodiamina, 2-metil-1,5-pentanodiamina, 1,3-pentanodiamina, 1,3-diaminobutano, 1,2-bis(2-aminoetoxi)etano, isoforondiamina, 1,3-bis(metilamino)-ciclohexano y mezclas de las mismas.

El tampón puede complementarse (a saber, para mejorar la acción secuestrante en agua dura) con otras sales opcionales mejoradoras de la detergencia seleccionadas entre los aditivos reforzantes de la detergencia no fosfatados conocidos en la técnica, los cuales incluyen los diversos boratos hidrosolubles de metal alcalino, amonio o amonio sustituido, los hidroxisulfonatos, los poliacetatos y los policarboxilatos. Se prefiere las sales de metal alcalino de dichos materiales, especialmente las sales sódicas. Se pueden utilizar aditivos orgánicos reforzantes de la detergencia hidrosolubles no fosforados alternativos que poseen propiedades secuestrantes. Son ejemplos de aditivos reforzantes de la detergencia de tipo poliacetato y policarboxilato las sales de sodio, potasio, litio, amonio y amonio sustituido del ácido etilendiaminotetracético, ácido nitrilotriacético, ácido tartratomonosuccínico, ácido tartratodisuccínico, ácido oxidisuccínico, ácido carboximetoxisuccínico y ácido melítico y las sales sódicas de los bencenopolicarboxilatos.

El agente tamponador, si se utiliza, está presente en las composiciones de la invención a una concentración de aproximadamente 0,1% a 15%, preferiblemente de aproximadamente 1% a 10% y con máxima preferencia de aproximadamente 2% a 8% en peso de la composición. Si el tampón opcional utilizado es una diamina la composición contendrá preferiblemente al menos aproximadamente 0,1%, más preferiblemente al menos aproximadamente 0,2%, aún más preferiblemente al menos aproximadamente 0,25%, aún más preferiblemente al menos aproximadamente 0,5% en peso de dicha composición de diamina. La composición contendrá también preferiblemente no más de aproximadamente 15%, más preferiblemente no más de aproximadamente 10%, aún más preferiblemente no más de aproximadamente 6%, aún más preferiblemente no más de aproximadamente 5% y aún más preferiblemente no más de aproximadamente 1,5% en peso de dicha composición de diamina.

Silicatos hidrosolubles

Las presentes composiciones pueden comprender también silicatos hidrosolubles. Los silicatos hidrosolubles en la presente memoria son cualquier silicato soluble hasta un grado que no afecte negativamente las características de formación de manchas/películas de la composición.

Son ejemplos de silicatos el metasilicato de sodio y, más comúnmente, 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, como los silicatos de sodio laminares descritos en la patente US-4.664.839, concedida a H. P. Rieck el 12 de mayo de 1987.

Agentes blanqueadores y activadores del blanqueador. Las composiciones de la presente invención contienen preferiblemente además un blanqueador y/o activadores del blanqueador. Los agentes blanqueadores estarán de forma típica, en caso de estar presentes, a concentraciones 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. En caso de estar presentes, la cantidad de activadores del blanqueador será de forma típica de aproximadamente 0,1% a aproximadamente 60%, de forma más típica de aproximadamente 0,5% a aproximadamente 40% de la composición que comprende el agente blanqueador y el activador del blanqueador.

Los blanqueadores utilizados en la presente invención pueden ser cualquier blanqueador útil en composiciones detergentes para la limpieza de géneros textiles, limpieza de superficies duras u otros propósitos de limpieza conocidos o por conocer. Estos incluyen blanqueantes liberadores de oxígeno así como otros tipos de agentes blanqueadores. En la presente invención pueden utilizarse blanqueadores de perborato, por ejemplo, perborato de sodio (por ejemplo, monohidrato o tetrahidrato). También son adecuados los perácidos orgánicos o inorgánicos. Los perácidos orgánicos o inorgánicos adecuados de uso en la presente invención incluyen: ácidos percarboxílicos y sus sales; ácidos percarbónicos y sus sales; ácido perimídicos y sus sales; ácidos peroximonosulfúricos y sus sales; persulfatos como el monopersulfato; peroxiácidos como el ácido diperóxi-dodecano-dióico (DPDA); ácido magnesio-perftálico; ácido perláurico; ácido ftaloilamido-peroxicapróico (PAP); ácidos perbenzoicos y ácidos alquil-perbenzoicos y mezclas de los mismos.

Aditivos reforzantes de la detergencia. Los aditivos reforzantes de la detergencia pueden actuar a través de diversos mecanismos que incluyen la formación de complejos solubles o insolubles con iones procedentes de la dureza del agua, el intercambio iónico y la posibilidad de ofrecer una superficie más favorable a la precipitación de los iones procedentes de la dureza del agua que las superficies de los artículos objeto de limpieza. La concentración de aditivo reforzante de la detergencia puede variar ampliamente dependiendo de la aplicación final y de la forma física de la composición. Por ejemplo, las formulaciones con una gran concentración de tensioactivos pueden no contener aditivo reforzante de la detergencia. La concentración de aditivo reforzante de la detergencia puede variar ampliamente dependiendo de la aplicación a que está destinada la composición y de la forma física que se desee que tenga la composición. Las composiciones contendrán al menos aproximadamente 0,1%, preferiblemente de aproximadamente 1% a aproximadamente 90%, más preferiblemente de aproximadamente 5% a aproximadamente 80%, aún más preferiblemente de aproximadamente 10% a aproximadamente 40% en peso de aditivo reforzante de la detergencia. No obstante, no se excluyen concentraciones más bajas o más altas de aditivo reforzante de la detergencia.

Reforzantes de la detergencia adecuados en la presente invención pueden seleccionarse del grupo que consiste en fosfatos y polifosfatos, especialmente las sales de sodio; carbonatos, bicarbonatos, sesquicarbonatos y carbonatos minerales distintos del carbonato sódico o el sesquicarbonato sódico; monocarboxilatos, dicarboxilatos, tricarboxilatos y tetracarboxilatos orgánicos, especialmente los carboxilatos no tensioactivos hidrosolubles en forma de ácido, sal de sodio, sal de potasio o sal de alcanolamonio, así como los carboxilatos oligoméricos o los poliméricos de bajo peso molecular hidrosolubles, incluyendo los tipos alifáticos y aromáticos, y el ácido fítico. Éstos se pueden complementar con boratos, p. ej., como tamponadores de pH, o con sulfatos, especialmente el sulfato sódico y cualquier otra carga o vehículo que pueda ser importante para diseñar composiciones detergentes estables conteniendo tensioactivo y/o aditivo reforzante de la detergencia.

Pueden utilizarse mezclas de aditivos reforzantes de la detergencia, a veces denominadas "sistemas aditivos reforzantes de la detergencia", y comprenden de forma típica dos o más aditivos reforzantes de la detergencia convencionales, opcionalmente complementados con quelantes, tampones de pH o cargas, aunque estos últimos materiales se contabilizan generalmente por separado cuando se describen las cantidades de materiales en la presente memoria. En relación con las cantidades relativas de tensioactivo y aditivo reforzante de la detergencia en las presentes composiciones granuladas, los sistemas preferidos de aditivos reforzantes de la detergencia se formulan de forma típica a una relación de peso de tensioactivo a aditivo reforzante de la detergencia de aproximadamente 60:1 a aproximadamente 1:80. Ciertos detergentes granulados preferidos tienen dicha relación en el intervalo de 0,90:1,0 a 4,0:1,0, más preferiblemente de 0,95:1,0 a 3,0:1,0.

Agente polimérico para liberar la suciedad. Las composiciones según la presente invención pueden comprender opcionalmente uno o más agentes para liberar la suciedad. Los agentes poliméricos para liberar la suciedad se caracterizan por tener tanto segmentos hidrófilos para hidrofilizar la superficie de fibras hidrófobas tales como poliéster y nilón, como segmentos hidrófobos para depositarse sobre las fibras hidrófobas y permanecer adheridos allí hasta el final del ciclo de lavado de ropa y servir, así, de anclaje a los segmentos hidrófilos. Esto permite que las manchas producidas después del tratamiento con el agente liberador de la suciedad puedan limpiarse más fácilmente en procedimientos de lavado posteriores.

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/inhibidores de redeposición. Las composiciones de la presente invención pueden contener también opcionalmente aminas etoxiladas hidrosolubles con propiedades eliminadoras de la suciedad arcillosa y propiedades inhibidoras de la redeposición. Las composiciones granuladas que contienen estos compuestos contienen de forma típica de aproximadamente 0,01% a aproximadamente 10,0% en peso de las aminas etoxiladas hidrosolubles; las composiciones detergentes líquidas contienen de forma típica aproximadamente 0,01% a aproximadamente 5%.

Agentes dispersantes poliméricos. En las composiciones de la presente invención pueden utilizarse ventajosamente agentes dispersantes poliméricos a concentraciones 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 bajo peso molecular), mediante inhibición del crecimiento cristalino, peptización de la suciedad liberada en forma de partículas e inhibición de la redeposición.

Abrillantador. Cualquier abrillantador óptico u otro agente abrillantador o de blanqueo conocido en la técnica puede incorporarse a las composiciones detergentes de la presente invención a concentraciones que van 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, sin limitación de otros posibles, los derivados de estilbeno, pirazolina, cumarina, ácido carboxílico, metinocianinas, dibenzotiofeno-5,5-dióxido, azoles, heterociclos con anillos de 5 y 6 miembros y otros agentes diversos. Ejemplos de estos abrillantadores se describen en "The Production and Application of Fluorescent Brightening Agents" de M. Zahradnik, publicado por John Wiley & Sons, Nueva York (1982).

Agentes inhibidores de la transferencia de colorantes. Las composiciones de la presente invención pueden incluir también uno o más materiales eficaces para inhibir la transferencia de colorantes de un tejido a otro durante el proceso de limpieza. Generalmente, dichos agentes inhibidores de la transferencia de colorantes incluyen polímeros de polivinilpirrolidona, polímeros de N-óxido de poliamina, copolímeros de N-vinilpirrolidona y N-vinilimidazol, ftalocianina de manganeso, peroxidasas y mezclas de los mismos. En caso de utilizarlos, estos agentes comprenden de forma típica de aproximadamente 0,01% a aproximadamente 10%, en peso de la composición, preferiblemente de aproximadamente 0,01% a aproximadamente 5% y más preferiblemente de aproximadamente 0,05% a aproximadamente 2%.

Las composiciones también pueden contener opcionalmente de aproximadamente 0,005% a 5% en peso de ciertos tipos de abrillantadores ópticos hidrófilos que proporcionan asimismo una acción inhibidora de la transferencia de colorantes. Una especie particular de abrillantador se comercializa con el nombre comercial Tinopal AMS-GX de Ciba Geigy Corporation.

Las especies abrillantadoras ópticas específicas seleccionadas para su uso en la presente invención proporcionan unas ventajas especialmente eficaces en cuanto al rendimiento de la inhibición de la transferencia de colorantes cuando se utilizan junto con los agentes poliméricos inhibidores de la transferencia de colorantes seleccionados anteriormente descritos. La combinación de dichos materiales poliméricos seleccionados (por ejemplo, PVNO y/o PVPVI) con dichos abrillantadores ópticos seleccionados (por ejemplo, Tinopal UNPA-GX, Tinopal 5BM-GX y/o Tinopal AMS-GX) proporciona una inhibición de la transferencia de colorantes en soluciones de lavado acuosas notablemente mejor que cualquiera de estos dos componentes de composiciones granuladas utilizados por separado. Sin pretender imponer ninguna teoría, se cree que dichos abrillantadores actúan de este modo porque tienen una elevada afinidad por los tejidos en la solución de lavado y, por lo tanto, se depositan de forma relativamente rápida sobre estos tejidos. El grado en que los abrillantadores se depositan sobre los tejidos en la solución de lavado puede definirse mediante un parámetro denominado "coeficiente de agotamiento". En general, el coeficiente de agotamiento es la relación de a) el material abrillantador depositado sobre el tejido a b) la concentración inicial de abrillantador en la solución de lavado. Los abrillantadores con coeficientes de agotamiento relativamente elevados son los más idóneos para inhibir la transferencia de colorantes en el contexto de la presente invención.

Por supuesto se valorará la posibilidad de utilización opcional de otros tipos de compuestos abrillantadores ópticos convencionales en las presentes composiciones para obtener ventajas convencionales de "luminosidad" textil, en lugar de un efecto inhibidor real de la transferencia de colorantes. Dicha utilización es convencional y bien conocida en las formulaciones detergentes.

Supresor de jabonaduras. A las composiciones de la presente invención pueden incorporarse compuestos para reducir o suprimir la formación de jabonaduras. La supresión de jabonaduras puede tener particular importancia en el llamado "procedimiento de limpieza a concentración elevada", descrito en las patentes US-4.489.455 y US-4.489.574, y en las lavadoras de tipo europeo de carga frontal.

Puede utilizarse una gran variedad de materiales como supresores de jabonaduras, y los supresores de jabonaduras son bien conocidos por los expertos en la técnica. Véase, por ejemplo, Kirk Othmer Encyclopedia of Chemical Technology, 3ª edición, volumen 7, págs. 430-447 (John Wiley and Sons, Inc., 1979). Una categoría de supresores de jabonaduras de particular interés abarca los ácidos grasos monocarboxílicos y sus sales solubles. Véase la patente US-2.954.347, concedida a Wayne St. John el 27 de septiembre de 1960. Los ácidos grasos monocarboxílicos y sus sales usados como supresores de jabonaduras tienen de forma típica cadenas de hidrocarbilo de 10 a aproximadamente 24 átomos de carbono, preferiblemente de 12 a 18 átomos de carbono. Las sales adecuadas incluyen las sales de metal alcalino, como las sales de sodio, potasio y litio, y las sales de amonio y de alcanolamonio.

Las composiciones de la presente invención también pueden contener supresores de jabonaduras no tensioactivos. Estos incluyen, por ejemplo, hidrocarburos de elevado peso molecular como parafina, ésteres de ácidos grasos (por ejemplo, triglicéridos de ácidos grasos), ésteres de ácidos grasos de alcoholes monovalentes, cetonas alifáticas C_{18}-C_{40} (por ejemplo estearona), etc. Otros inhibidores de formación de jabonaduras incluyen las aminotriazinas N-alquiladas tales como las tri-alquilmelaminas a hexa-alquilmelaminas o las di-alquildiamina-clorotriazinas a tetra-alquildiamina-clorotriazinas, obtenidas por reacción de cloruro de cianurilo con dos o tres moles de una amina primaria o secundaria que contiene de 1 a 24 átomos de carbono, el óxido de propileno y los fosfatos de monoestearilo tales como éster fosfato de monoalcohol estearílico y los fosfatos y éster fosfatos de monoestearilo y di-metales alcalinos (por ejemplo, K, Na y Li). Los hidrocarburos tales como la parafina y la haloparafina pueden ser utilizados en forma líquida. Los hidrocarburos líquidos serán líquidos a temperatura ambiente y presión atmosférica, y tendrán un punto de fluidez en el intervalo de aproximadamente -40ºC a aproximadamente 50ºC, y un punto de ebullición mínimo no inferior a aproximadamente 110ºC (presión atmosférica). También se conoce el uso de hidrocarburos céreos, preferiblemente los que tienen un punto de fusión inferior a 100ºC. Los hidrocarburos constituyen una categoría preferida de supresores de jabonaduras para composiciones detergentes. Se describen hidrocarburos supresores de jabonaduras en, por ejemplo, la patente US-4.265.779, concedida a Gandolfo y col. el 5 de mayo de 1981. Por tanto, los hidrocarburos incluyen los de tipo alifático, alicíclico, aromático y heterocíclico, saturados o insaturados, con aproximadamente 12 a aproximadamente 70 átomos de carbono. Bajo el término "parafina", como se utiliza en esta discusión sobre supresores de jabonaduras, está previsto incluir mezclas de parafinas auténticas e hidrocarburos cíclicos.

Otra categoría preferida de supresores de jabonaduras no tensioactivos comprende los supresores de 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 absorbido químicamente por la sílice, o fusionado con la sílice. Los supresores de jabonaduras tipo silicona son bien conocidos en la técnica y están descritos, por ejemplo, en la patente US-4.265.779, concedida a Gandolfo y col. el 5 de mayo de 1981 y en la solicitud EP-89307851.9, publicada el 7 de Febrero de 1990 por M. S. Starch.

Otros supresores de jabonaduras tipo silicona se encuentran descritos en la patente US-3.455.839, que se refiere a composiciones y procedimientos para desespumar disoluciones acuosas mediante incorporación de pequeñas cantidades de polidimetilsiloxano en estado líquido.

Las composiciones de la presente invención pueden comprender de 0% a aproximadamente 10% de supresor de jabonaduras. Cuando se utilizan como supresores de jabonaduras los ácidos grasos monocarboxílicos y sus sales, estarán de forma típica presentes en cantidades de hasta aproximadamente 5% en peso de la composición detergente. Preferiblemente se utiliza de aproximadamente 0,5% a aproximadamente 3% de supresor de jabonaduras de tipo monocarboxilato graso. Los supresores de jabonaduras tipo silicona se utilizan de forma típica en cantidades de hasta 2,0% en peso de la composición detergente, aunque pueden usarse en cantidades mayores. Este límite superior es de naturaleza práctica debido fundamentalmente a la preocupación de mantener los costes lo más bajos posible y controlar eficazmente las jabonaduras con cantidades menores de supresor. Se utiliza preferiblemente de aproximadamente 0,01% a aproximadamente 1% de supresor de jabonaduras de tipo silicona, más preferiblemente de aproximadamente 0,25 a aproximadamente 0,5. En la presente memoria, estos valores porcentuales en peso incluyen cualquier sílice que pueda utilizarse junto con poliorganosiloxano, así como cualquier material adyuvante que pueda utilizarse. Los supresores de jabonaduras de tipo fosfato de monoestearilo se utilizan generalmente en cantidades que van de aproximadamente 0,1 a aproximadamente 2 en peso de la composición. Los supresores de jabonaduras hidrocarbonados se utilizan de forma típica en cantidades que van de aproximadamente 0,01% a aproximadamente 5,0%, aunque pueden usarse mayores concentraciones. Los supresores de jabonaduras tipo alcohol se usan típicamente en cantidades de 0,2%-3% en peso de las composiciones acabadas.

Policarboxilatos alcoxilados. Los policarboxilatos alcoxilados preparados a partir de poliacrilatos son útiles en la presente invención para proporcionar capacidad adicional de eliminación de la grasa. Este tipo de materiales se describen en el documento WO-91/08281 y en el documento PCT-90/01815 en la p. 4 y sig. Químicamente, estos materiales comprenden poliacrilatos con una cadena lateral etoxi por cada 7-8 unidades acrilato. Las cadenas laterales tienen 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 mediante grupos éster a la "cadena principal" de poliacrilato para proporcionar una estructura polimérica de tipo "peine". El peso molecular puede variar, pero se encuentra de forma típica en el intervalo de aproximadamente 2.000 a aproximadamente 50.000. Este tipo de policarboxilatos alcoxilados puede comprender de aproximadamente 0,05% a aproximadamente 10% en peso de las composiciones de la presente invención.

Agentes antimicrobianos. Un agente antimicrobiano es un compuesto o sustancia que destruye los microorganismos o impide o inhibe su crecimiento y reproducción. Un agente antimicrobiano adecuadamente seleccionado mantiene la estabilidad en condiciones de uso y almacenamiento (pH, temperatura, luz, etc.) durante un periodo de tiempo requerido. Una propiedad deseable del agente antimicrobiano es que sea seguro y no tóxico para el manejo, formulación y uso y que también sea respetuoso con el medio ambiente y económico. Los tipos de agentes antimicrobianos incluyen, aunque no de forma limitativa, clorofenoles, aldehídos, biguanidas, antibióticos y sales biológicamente activas. Algunos de los agentes antimicrobianos preferibles son bronopol, diacetato de clorohexidina, TRICOSAN™, hexetidina orto-para-cloro-metaxilenol (PCMX). Más preferiblemente, el agente antimicrobiano es TRICOSAN™, diacetato de clorhexidina 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.

Disolventes

Opcionalmente, las composiciones de la presente invención también pueden comprender uno o más disolventes. Estos disolventes pueden utilizarse junto con un vehículo líquido acuoso o pueden utilizarse en ausencia de cualquier vehículo líquido acuoso. Los disolventes se definen ampliamente como compuestos que son líquidos a temperaturas de 20ºC-25ºC y que no se consideran tensioactivos. Una de las características distintivas de los disolventes es que tienden a existir como entidades discretas más que como mezclas amplias de compuestos. Algunos disolventes que son útiles en las composiciones limpiadoras para superficies duras 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-metilpirrolidinona, alcohol bencílico y n-óxido de morfolina. Los preferidos entre estos disolventes son el metanol y el isopropanol.

Las composiciones de uso en la presente invención pueden contener opcionalmente un alcohol que tiene una cadena hidrocarbonada que comprende de 8 a 18 átomos de carbono, preferiblemente de 12 a 16. La cadena hidrocarbonada puede ser ramificada o lineal y puede ser de monoalcoholes, dialcoholes o polialcoholes. Las composiciones de uso en la presente invención pueden comprender opcionalmente de 0,1% a 3% en peso de la composición total de estos alcoholes, o mezclas de los mismos, preferiblemente de 0,1% a 1%.

Los disolventes que pueden utilizarse en la presente invención incluyen todos aquellos conocidos por el experto en la técnica de composiciones limpiadoras para superficies duras. Los disolventes adecuados de uso en la presente invención incluyen éteres y diéteres que tienen de 4 a 14 átomos de carbono, preferiblemente de 6 a 12 átomos de carbono y más preferiblemente de 8 a 10 átomos de carbono. Otros disolventes también adecuados son los glicoles o los glicoles alcoxilados, alcoholes alcoxilados aromáticos, alcoholes aromáticos, alcoholes alifáticos ramificados, alcoholes alcoxilados alifáticos ramificados, alcoholes C1-C5 alcoxilados lineales, alcoholes C1-C5 lineales, alquilo y cicloalquilo C8-C14 hidrocarburos y halohidrocarburos, glicol éteres C6-C16 y mezclas de los mismos.

De forma típica, las composiciones utilizadas en el proceso de la presente invención comprenden preferiblemente hasta 20% en peso de composición total de un disolvente o mezclas del mismo, más preferiblemente de 0,5% a 10%, aún más preferiblemente de 3% a 10% y aún más preferiblemente de 1% a 8% en peso.

Disolvente hidrófobo

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 duras de la presente invención pueden ser cualquiera de los disolventes "desengrasantes" conocidos de uso habitual en, por ejemplo, la industria de limpieza en seco, la industria de la limpieza de superficies duras y la industria metalúrgica.

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 una concentración 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.

Muchos de estos disolventes comprenden hidrocarburo o restos hidrocarburo halogenado de tipo alquilo o cicloalquilo y tienen un punto de ebullición muy superior a la temperatura ambiente, es decir, superior a 20ºC.

Un disolvente muy preferido es el limoneno, que no solamente presenta una buena eliminación de la grasa sino también un agradable olor.

La concentración de disolvente hidrófobo, si está presente, es preferiblemente de 1% a 15%, más preferiblemente de 2% a 12% y aún más preferiblemente de 5% a 10%.

Hidrótropos

Las composiciones utilizadas en el proceso de la presente invención pueden comprender opcionalmente uno o varios materiales hidrótropos. Los hidrótropos adecuados para su uso en las composiciones de la presente invención incluyen los (alquilo 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 orgánicos C_{2}-C_{4} 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 xilenos de metal alcalino y calcio y tolueno-sulfonatos.

Los hidrótropos preferidos de uso en la presente invención son los cumeno sulfonatos de sodio, potasio, calcio y amonio; los xileno sulfonatos de sodio, potasio, calcio y amonio; los tolueno sulfonatos de sodio, potasio, calcio y amonio y mezclas de los mismos. Los más preferidos son el cumeno sulfonato de sodio y el xileno sulfonato de calcio y mezclas de los mismos. Estos hidrótropos preferidos pueden estar presentes en la composición de 0,5% a 8% en peso.

Las tablas siguientes ilustran aún más las posibles soluciones limpiadoras de uso en la presente invención, pero no pretenden limitarse a dichas soluciones.

1

2

Ejemplo

Una bocina ultrasónica utilizada originalmente en aplicaciones de corte, con una longitud de 9 cm y una anchura de 1,5 cm medida en la punta, se hizo vibrar a una frecuencia ultrasónica de 50 kHz con una amplitud de 40 micrómetros utilizando un convertidor PZT estándar. La electrónica de gobierno del convertidor se encontraba en un PCB (tablero de circuitos impresos) estándar de 5 x 5 cm y se alimentaba desde una batería de ion Li de 36 w. De forma alternativa, se podría haber utilizado una batería a base de NiMH.

El conjunto ensamblado formaba una combinación manual.

Se colocó un manguito cilíndrico de material tipo esponja sobre la bocina ultrasónica de modo que la punta de la bocina no estuviera en contacto directo con el sustrato objeto de limpieza, pero sin cubrir la punta con el material tipo esponja.

Se recubrió el interior de una cazuela de cocina de porcelana blanca con una capa de lasaña y, a continuación, se colocó en un horno a 250ºC hasta que se quemó totalmente la comida en la cazuela y se dejó enfriar.

Se incorporó a la cazuela un líquido limpiador a base de una microemulsión de tensioactivo limpiador de grasa alimenticia y un disolvente limpiador de grasa alimenticia, tamponada la mezcla a pH 10, mientras se frotaba suavemente la suciedad quemada con una frecuencia de frotación baja utilizando el instrumento vibrador ultrasónico.

Sin pretender imponer ninguna teoría, se cree que la bocina ultrasónica limpió el sustrato debido principalmente a la cavitación que tuvo lugar en la fina capa de líquido situada entre el sustrato y la punta del instrumento, más que a causa del contacto directo.

Se dispensó un total de 20 ml de solución limpiadora y, después de aproximadamente 4 minutos de tratamiento, se había desprendido toda la suciedad de la cazuela y se aclaró ésta con agua corriente.

La cazuela quedó completamente limpia, sin señales de haber recibido daño alguno como consecuencia del tratamiento de limpieza.

Se utilizó el mismo instrumento sin la esponja en el siguiente ensayo:

Se ensució un retal blanco de tejido de algodón con una mancha circular de aceite sucio de motor de 5 cm de diámetro, dejando que se secara la mancha.

Se dispensó un líquido limpiador a la mancha. El líquido limpiador contenía 1,5% de H_{2}O_{2}, 2% de tensioactivo limpiador de grasa y se tamponó a pH 9. Durante la dispensación del producto se frotó suavemente la mancha con una frecuencia de frotación baja utilizando el instrumento vibrador ultrasónico.

Se dispensó un total de 2 ml de solución limpiadora y, después de aproximadamente 2 minutos de tratamiento, se eliminó la mancha.

El retal blanco de algodón quedó limpio y no presentaba residuos ni marcas.

Claims (9)

1. Un instrumento manual (1) para limpiar un sustrato, siendo dicho sustrato fibroso o una superficie dura doméstica, teniendo dicho instrumento una pieza activa (15) que vibra a una frecuencia de al menos 20 kHz con una amplitud de al menos 10 \mum y hasta 100 \mum, en donde el instrumento (1) tiene al menos dos configuraciones, una configuración primera en la que la pieza activa (15) es dura, y una configuración segunda en la que la pieza activa (15) es blanda.

2. El instrumento (1) según la reivindicación 1, en el que la configuración segunda se obtiene añadiendo un elemento extra al instrumento en la configuración primera.

3. El instrumento (1) según la reivindicación 2, en el que el elemento extra está enfundando la pieza activa (15) de la configuración primera.

4. El instrumento (1) según la reivindicación 1, en el que la pieza activa (15) de la configuración segunda comprende un material poroso.

5. El instrumento (1) según la reivindicación 1, en donde el instrumento (1) comprende además un depósito (22) que contiene una solución limpiadora (10).

6. El instrumento (1) según la reivindicación 5, en el que el depósito (22) es extraíble.

7. El instrumento (1) según la reivindicación 5, en el que la solución limpiadora (10) comprende un tensioactivo y un aditivo reforzante de la detergencia.

8. Un proceso para limpiar un sustrato (11), comprendiendo el proceso una primera etapa de proporcionar una solución limpiadora (10) y un instrumento manual (1) según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, comprendiendo además el proceso una segunda etapa de aplicar la solución (10) al sustrato (11) con el instrumento (1), en donde el sustrato (11) es una superficie dura doméstica y el instrumento (1) está en la configuración segunda.

9. Un proceso según la reivindicación 8, en el que la dirección del movimiento de dicha pieza activa (15) es perpendicular a la superficie del sustrato (11).