ES2252791T3

ES2252791T3 - Polvos que proporcionan la liberacion sostenida controlada de un gas.

Info

Publication number: ES2252791T3
Application number: ES97940556T
Authority: ES
Inventors: Sumner A. Suite 1710 BARENBERG; Peter N. Suite 1710 GRAY; Michael Suite 1710 LELAH
Original assignee: Bernard Technologies Inc
Current assignee: Bernard Technologies Inc
Priority date: 1996-09-18
Filing date: 1997-08-29
Publication date: 2006-05-16
Anticipated expiration: 2017-08-29
Also published as: EP0933991A1; US5965264A; DE69732913D1; DE69732913T2; WO1998011776A1; HK1023480A1; JP3330957B2; AU718874B2; TW403629B; ATE291841T1; AU4230797A; EP0933991B1; JP2001501086A; EP0933991A4

Abstract

ESTA INVENCION SE REFIERE A UN POLVO QUE ASEGURA LA LIBERACION PROLONGADA DE UN GAS. DICHO POLVO COMPRENDE UN NUCLEO, QUE CONTIENE UN TAMIZ MOLECULAR, Y UNA CAPA QUE CONTIENE UN AGENTE LIBERADOR DE ACIDO SOBRE LA SUPERFICIE EXTERIOR DEL NUCLEO. EL NUCLEO Y LA CAPA ESTAN CASI DESPROVISTOS DE AGUA. EL NUCLEO PUEDE GENERAR Y LIBERAR UN GAS DESPUES DE LA HIDROLISIS DEL AGENTE LIBERADOR DE ACIDO.

Description

Polvos que proporcionan la liberación sostenida controlada de un gas.

Antecedentes de la invención

La presente invención se refiere generalmente a un polvo que proporciona la liberación sostenida de un gas. La invención se refiere particularmente a un polvo para retrasar, controlar, matar o evitar la contaminación microbiológica (por ejemplo, bacterias, hongos, virus, esporas de mohos, algas y protozoos), retrasar, evitar o controlar la descomposición bioquímica, controlar la respiración, desodorizar y/o retrasar, evitar o controlar la quimiotaxia mediante la liberación de un gas, tal como dióxido de cloro, dióxido de azufre, dióxido de nitrógeno, óxido nítrico, óxido nitroso, dióxido de carbono, sulfuro de hidrógeno, ácido cianhídrico, monóxido de dicloro o cloro.

El dióxido de cloro (ClO_{2}) es un agente oxidante superior ampliamente utilizado como lejía, producto desinfectante, fumigante o desodorizante. Puede penetrar en la pared o la membrana de la célula y en el citoplasma de las esporas de mohos, bacterias y otros contaminantes microbiológicos a concentraciones inferiores a una parte por millón y destruirlos.

La incorporación de dióxido de cloro o clorito de sodio en el envasado de alimentos ha inducido a estudios para determinar si los niveles residuales de tales conservantes dan como resultado un peligro genético o cancerígeno significativo para los seres humanos. Meier et al. estudiaron el efecto de la administración oral subcrónica y aguda de cloro, dióxido de cloro, clorito de sodio y clorato de sodio en la inducción de aberraciones cromosómicas y anomalías en la cabeza de los espermatozoides de ratones [Environ. Mutagenesis, 7, 201 (1985)]. Sólo el hipoclorito sumamente reactivo dio como resultado un efecto positivo débil para el potencial mutagénico. Los otros compuestos, incluyendo el dióxido de cloro y el clorito de sodio, no indujeron ninguna aberración cromosómica ni aumentaron los números de micronúcleos en la médula ósea de los ratones. Vilagines et al. atribuyen el efecto relativamente inocuo del dióxido de cloro a su incapacidad para producir halometanos, a diferencia del hipoclorito y del cloro [Proc. AWWA Disinfect. Semin., 24 págs. (1977); Chem. Abs. 93, 173513f]. Recientemente, Richardson et al. notificaron que un amplio estudio de la reacción del dióxido de cloro con compuestos orgánicos transportados por el agua realizado por la Agencia de Protección del Medio Ambiente confirmaba esta observación [Environ. Sci. Technol., 28, 592 (1994)].

Los documentos Kokai japoneses números 63/296.758, 63/274.434 y 57/168.977 describen compuestos desodorantes que contienen dióxido de cloro incorporados en un polímero, anillos cerámicos o silicato de calcio envuelto en un material textil no tejido, respectivamente. Kenyon et al., Am. J. Vet. Res., 45(5), 1101 (1986) describen geles que generan dióxido de cloro para su uso como aplicaciones tópicas para la desinfección. Los geles que generan dióxido de cloro se forman generalmente mezclando un gel que contiene clorito de sodio suspendido con un gel que contiene ácido láctico inmediatamente antes de su uso para evitar la liberación prematura del dióxido de cloro. Los geles que liberan dióxido de cloro también se han utilizado en la conservación de alimentos.

También se han utilizado procedimientos de encapsulación en la preparación de fuentes de dióxido de cloro. La patente canadiense número 959.238 describe la generación de dióxido de cloro mediante la encapsulación por separado de clorito de sodio y ácido láctico en alcohol polivinílico y mezclando las cápsulas con agua para producir dióxido de cloro.

Tice et al., patente de los EE.UU. número 4.585.482, describen la hidrólisis gradual de poli(metil vinil éter-anhídrido maleico) o poli(ácido láctico-glicólico) alternos para generar ácido que puede liberar dióxido de cloro a partir de clorito de sodio. Se encapsulan un agente humectante de polialcohol y agua con el polianhídrido o el poliácido en un recubrimiento de nylon. Una vez que el clorito de sodio se difunde en la cápsula a través de la pared de nylon, se coacerva una capa impermeable de poliestireno alrededor de la cápsula de nylon. Se requieren disolventes para la reacción y la aplicación de las cápsulas. Las cápsulas pueden recubrirse sobre superficies para liberar dióxido de cloro. Aunque se dice que las cápsulas proporcionan acción biocida durante de varios días a meses, la liberación del dióxido de cloro comienza inmediatamente después de preparar las cápsulas. El procedimiento por lotes utilizado para preparar las cápsulas también supone numerosas reacciones químicas y procesos físicos, algunos de los cuales implican problemas de residuos medioambientales.

Se han formado polvos que liberan dióxido de cloro tan pronto como se preparan mezclando sólidos ácidos y sólidos de clorito. La estupenda patente de los EE.UU. número 3.591.515 describe un polvo que contiene clorito que libera dióxido de cloro al mezclarse con un polvo que contiene ácido. Hartshorn, patente de los EE.UU. número 4.104.190 describe mezclas sólidas de clorito de sodio y ácido cítrico, adípico o málico que se comprimen para formar comprimidos. Mason et al., patentes de los EE.UU. números 4.547.381 y 4.689.169 describe mezclas de clorito de sodio en polvo, diluyentes ácidos e inertes que liberan dióxido de cloro sin exponer las mezclas a la humedad ambiental. Tice et al., patente de los EE.UU. número 4.585.482 describe mezclas sólidas de clorito de sodio y ácido poliláctico.

Wellinghoff et al. han formulado materiales compuestos que incluyen una fase hidrófoba que contiene un agente de liberación de ácido y una fase hidrófila que contiene clorito u otros aniones. El material compuesto está sustancialmente libre de agua y gas (por ejemplo, dióxido de cloro) hasta que se expone a la humedad. Una vez expuesto a la humedad, se generan iones de ácido e hidronio en la fase hidrófoba. Los iones hidronio migran a la fase hidrófila y reaccionan con los aniones para generar un gas tal como el dióxido de cloro a partir del material compuesto. Estos materiales compuestos se componen de y generan únicamente sustancias utilizadas en alimentos o sustancias reconocidas generalmente como sustancias seguras o inertes. Los materiales compuestos pueden utilizarse para el envasado de alimentos y otras aplicaciones en las que las sustancias pueden ingerirse o entrar en contacto con seres humanos o animales. Estos materiales compuestos se describen en las patentes de los EE.UU. números 5.360.609, 5.631.300, 5.639.295 y 5.650.446 y en las publicaciones de patente internacionales números WO 98/52412, WO 98/52413, WO 96/39296, WO 96/39029 y WO 96/39028.

Wellinghoff, publicación de patente internacional número 96/39030, describe un material compuesto formulado para la liberación máxima de dióxido de cloro, en el que el material hidrófilo contiene un \alpha-amino-éter, éster o alcohol y una sal de clorito formada por la reacción de un clorito de iminio y una base. El clorito de iminio es inestable al ataque nucleofílico por el anión clorito. Sin embargo, cuando el clorito de iminio se hace reaccionar con una base, se forma el \alpha-amino- éter, éster o alcohol, más estables, y una sal de clorito.

Wellinghoff et al., publicación de patente internacional número 96/39029, describe un método para maximizar la liberación de dióxido de cloro a partir de un material compuesto que contiene amina, omitiendo la fuente de clorito hasta que se aplica el material compuesto a una superficie. Tras la aplicación, el material compuesto se expone al gas dióxido de cloro que, o bien reacciona con la amina para formar clorito de iminio in situ, o reacciona con la amina para dar aniones clorito. El material compuesto se activa entonces en presencia de humedad para liberar dióxido de cloro. El material compuesto puede exponerse a elevadas temperaturas durante el tratamiento, el almacenamiento y la aplicación debido a que el material hidrófilo no contiene clorito de iminio ni ningún anión clorito que pudiera descomponerse a tales temperaturas. El método también descarta la liberación prematura del dióxido de cloro a partir del material compuesto.

Barenberg et al., publicación de patente internacional número 96/09202, y Wellinghoff et al., publicación de patente internacional número 98/52412, describen numerosos métodos de utilizar materiales compuestos tales como los descritos por Wellinghoff et al. para retrasar la contaminación bacteriana, fúngica y viral y el crecimiento de mohos en los alimentos, productos agrícolas, carne y otros materiales y para desodorizar materiales, tales como materiales textiles y espacios de almacenamiento.

Wellinghoff et al., publicación de patente internacional número 96/41526, describen composiciones transparentes que proporcionan la liberación sostenida de dióxido de cloro.

Hay una necesidad de un polvo inerte que pueda activarse fácilmente para iniciar la liberación del dióxido de cloro u otro gas biocida o desodorizante en uso. Un polvo que esté compuesto de y que genere únicamente sustancias utilizadas en alimentos, o los reconocidos generalmente como sustancias seguras o inertes, es particularmente necesario para el envasado de alimentos, el envasado en atmósfera modificada y otras aplicaciones en las que las sustancias pueden ingerirse o entrar en contacto con los seres humanos. Aunque los materiales compuestos de Wellinghoff et al. son biocidas efectivos, hay una necesidad de composiciones biocidas que puedan fabricarse más fácilmente y proporcionar más control y flexibilidad para la liberación sostenida de un gas.

Sumario de la invención

Por tanto, entre los objetos de la invención, puede observarse el suministro de un polvo que libera una concentración de dióxido de cloro u otro gas biocida suficiente para eliminar bacterias, hongos, mohos, algas, protozoos y virus; el suministro de un polvo que libera una concentración de un gas que retrasa, evita o controla la descomposición bioquímica, controla la respiración, retrasa, evita o controla la quimiotaxia, o desodoriza; el suministro de un polvo tal que libera tales concentraciones de gas tras su activación durante un periodo de hasta varios meses; el suministro de un polvo tal que comienza a liberar un gas en un plazo de minutos, horas, días, semanas o meses tras activarse por la humedad; el suministro de un polvo tal que fluye libremente y puede combinarse fácilmente con otros componentes antes de su aplicación; el suministro de un polvo tal que puede penetrar en las superficies porosas; el suministro de un polvo tal que aumenta la tasa de liberación del dióxido de cloro u otro gas en proporción a los niveles aumentados de temperatura y humedad, que potencia el crecimiento de mohos y bacterias; y el suministro de un polvo tal que sólo libera sustancias aprobadas para la exposición o la ingestión en los seres humanos.

La presente invención se refiere a un polvo para la liberación sostenida de un gas que incluye un núcleo que contiene un tamiz molecular y una capa que contiene un agente de liberación de ácido sobre una superficie exterior del núcleo. El núcleo y la capa están sustancialmente libres de agua, y el núcleo puede generar y liberar un gas tras la hidrólisis del agente de liberación de ácido.

Otra realización de la invención se refiere a un polvo para la liberación sostenida de un gas que incluye un núcleo que contiene un tamiz molecular, una primera capa que contiene un agente de liberación de ácido y una segunda capa entre el núcleo y la primera capa. La segunda capa contiene un material hidrófobo, un material soluble en agua, un material que se degrada en agua, o un material que se hincha en agua. El núcleo y las capas primera y segunda están sustancialmente libres de agua, y el núcleo puede generar y liberar un gas tras la hidrólisis del agente de liberación de ácido.

\newpage

Todavía otra realización de la invención se refiere a un procedimiento para preparar un polvo que proporciona la liberación sostenida de un gas mediante la mezcla de partículas de tamices moleculares que contienen aniones con un agente de liberación de ácido para formar un producto, y fragmentar el producto para formar un polvo. El polvo está sustancialmente libre de agua y puede generar y liberar el gas tras la hidrólisis del agente de liberación de
ácido.

Otra realización de la invención se refiere a un método para retrasar, matar, evitar o controlar la contaminación microbiológica sobre una superficie de un material, dentro del material o en la atmósfera que rodea al material, mediante la exposición de una superficie de un material al polvo, y la exposición de la superficie a la humedad para generar y liberar un gas biocida a partir del polvo en la atmósfera que rodea a la superficie.

La invención también se refiere a un método para retrasar, matar, evitar o controlar la contaminación microbiológica sobre una superficie de un material, dentro del material o en la atmósfera que rodea al material, mediante la colocación de un material adyacente al polvo, y la exposición del polvo a la humedad para liberar un gas biocida a partir del polvo en la atmósfera que rodea al material.

La invención también se refiere a un método para retrasar, evitar o controlar la descomposición bioquímica sobre una superficie de un material o dentro del material mediante la exposición de una superficie de un material a un polvo de la invención, y la exposición de la superficie a la humedad para generar y liberar un gas que inhibe la descomposición bioquímica a partir del polvo en la atmósfera que rodea a la superficie.

Otra realización de la invención se refiere a un método para retrasar, evitar o controlar la descomposición bioquímica sobre una superficie de un material o dentro del material mediante la colocación del material adyacente a un polvo de la invención, y la exposición del polvo a la humedad para liberar un gas que inhibe la descomposición bioquímica a partir del polvo en la atmósfera que rodea al material.

Todavía otra realización de la invención es un método para controlar la respiración de un material mediante la exposición de una superficie de un material a un polvo de la invención, y la exposición de la superficie a la humedad para generar y liberar un gas que controla la respiración a partir del polvo en la atmósfera que rodea a la
superficie.

Otra realización de la invención es un método para controlar la respiración de un material mediante la colocación del material adyacente a un polvo de la invención, y la exposición del polvo a la humedad para liberar un gas que controla la respiración a partir del polvo en la atmósfera que rodea al material.

La invención también se refiere a un método para desodorizar una superficie de un material o la atmósfera que rodea al material, mediante la exposición de una superficie de un material al polvo, y la exposición de la superficie a la humedad para generar y liberar un gas desodorizante a partir del polvo en la atmósfera que rodea a la superficie.

Todavía otra realización de la invención se refiere a un método para desodorizar una superficie de un material o la atmósfera que rodea al material, mediante la colocación de un material adyacente al polvo, y la exposición del polvo a la humedad para liberar un gas desodorizante a partir del polvo en la atmósfera que rodea al material.

Otra realización de la invención se refiere a un método para retrasar, evitar o controlar la atracción quimiotáctica de un microorganismo a un material, mediante la exposición de una superficie de un material al polvo, y la exposición de la superficie a la humedad para generar y liberar un gas que enmascara el olor o que neutraliza el olor a partir del polvo en la atmósfera que rodea a la superficie.

La invención también se refiere a un método para retrasar, evitar o controlar la atracción quimiotáctica de un microorganismo a un material, mediante la colocación de un material adyacente al polvo, y la exposición del polvo a la humedad para liberar un gas que enmascara el olor o que neutraliza el olor a partir del polvo en la atmósfera que rodea al material.

Otros objetos y ventajas de la invención serán evidentes a partir de la siguiente descripción detallada.

Breve descripción de los dibujos

Las figuras 1a-4b son esquemas de las partículas para proporcionar la liberación sostenida de un gas.

Descripción detallada de las realizaciones preferidas

Según la presente invención, se ha descubierto que la liberación sostenida de un gas puede generarse a partir de un polvo que contiene un núcleo de tamiz molecular encerrado dentro de un agente de liberación de ácido cuando el polvo se expone a la humedad. El núcleo de tamiz molecular contiene aniones, tales como el clorito, que se usan para generar un gas cuando se utiliza el polvo. Aunque los aniones tales como clorito, bisulfito y bicarbonato, pueden descomponerse a las temperaturas de tratamiento habituales, las partículas de la invención son térmicamente estables porque los aniones están impregnados con poros de un tamiz molecular que está encapsulado por al menos una capa de recubrimiento para proteger a los aniones de la descomposición térmica. El polvo formado a partir de tales partículas puede tratarse a temperaturas relativamente altas en comparación con el clorito, el bisulfito o el bicarbonato de sodio, y proporciona la liberación sostenida de un gas. La liberación del gas a partir de la partícula se controla rodeando el núcleo con un agente de liberación de ácido y, opcionalmente, un material hidrófobo, un agente dispersante, partículas anhidro, un material soluble en agua, un material que se degrada en agua o un material que se hincha en agua, para retrasar la liberación del gas a partir del polvo durante de minutos a meses tras la activación por la humedad. El polvo se prepara fácilmente y puede usarse tal como es o incorporarse en varios productos de empleo final, tales como películas, objetos formados, adhesivos, combinaciones granulares y composiciones en
polvo.

En una realización de la invención tal como se muestra en la figura 1a, un polvo comprende una pluralidad de partículas 10 que incluyen un núcleo 12 que tiene una capa 14 de liberación de ácido sobre una superficie 16 exterior del núcleo. El núcleo 12 incluye un tamiz molecular que contiene aniones que pueden reaccionar para generar un gas. Aunque la capa 14 de liberación de ácido es preferiblemente continua y sustancialmente uniforme, una partícula 10 que tiene una capa discontinua de liberación de ácido de espesor variable proporciona la liberación sostenida y aceptable de un gas.

La figura 1b ilustra otra realización de la invención en la que unas partículas 18 entran en contacto con la capa 14 de liberación de ácido de la partícula 10, tal como se muestra en la figura 1a, para formar una partícula 20. Las partículas 18 contienen un material anhidro que puede asociarse con agua. Para los propósitos de la presente invención, un material anhidro no contiene agua, tal como agua adsorbida o agua de cristalización.

Cuando un polvo de la invención se expone a la humedad ambiental o, si no, entra en contacto con agua, el agua se difunde hacia la capa 14 de liberación de ácido. Si el polvo incluye partículas 18, el agua se asocia con las partículas 18 sobre la superficie exterior del polvo antes de difundir hacia la capa 14. El agente de liberación de ácido dentro de la capa 14 es un ácido o una sustancia que puede hidrolizarse a un ácido (es decir, una sustancia que reacciona con el agua que difunde hacia la capa 14 para formar un ácido). En cualquier caso, el ácido en la capa 14 se disuelve en el agua que se difunde hacia la capa, formando iones hidronio y un contraión. Los productos de reacción de esta reacción de hidrólisis son iones hidronio y contraiones cuando la reacción continúa hasta completarse, o iones hidronio, contraiones, ácido y agua cuando la reacción está en equilibrio. Los iones hidronio que resultan de la hidrólisis del ácido difunden desde la capa 14 hacia los poros (no mostrados) del núcleo 12, donde reaccionan con aniones para generar un gas. El gas difunde fuera del polvo hacia la atmósfera que rodea durante un periodo de hasta aproximadamente seis meses para afectar a los materiales situados cerca del polvo. Los polvos que liberan al menos aproximadamente 1,0 X 10^{-6} gramos de gas/cm^{3} durante un periodo de al menos un día, una semana, un mes o seis meses pueden formularse mediante los procedimientos de la presente invención para una variedad de empleos finales, incluyendo desodorización, control de la quimiotaxia, retraso o prevención tal como la reducción de plagas de insectos, control, reducción o prevención de la descomposición bioquímica, control de la respiración, y control, retraso, destrucción o prevención del crecimiento de microorganismos tales como bacterias, mohos, hongos, algas, protozoos y virus sobre los materiales. Aunque los polvos generalmente proporcionan la liberación sostenida de un gas, los polvos pueden formularse de manera que el gas se libere durante menos de un día si se desea para un empleo final particular.

En otra realización ilustrada en la figura 2a, la partícula 10 tal como se muestra en la figura 1a está rodeada por una capa 22 que contiene un material hidrófobo, soluble en agua, que se degrada en agua o que se hincha en agua para formar una partícula 24. En la figura 2b, la partícula 24 de la figura 2a entra en contacto con las partículas 18 para formar una partícula 26. Cuando la partícula 10 recubierta con un material soluble en agua o que se degrada en agua, se expone a la humedad, el agua disuelve o degrada el material durante un periodo de hasta seis meses, preferiblemente desde varias horas hasta un mes, antes de que el agua entre en contacto con el agente de liberación de ácido. Cuando la partícula 10 recubierta con un material que se hincha en agua se expone a la humedad, el agua difunde hacia el material y hace que el material se expanda durante un periodo de hasta seis meses, preferiblemente desde varias horas hasta un mes, antes de que el agua entre en contacto con el agente de liberación de ácido. El recubrimiento de la partícula 10 con un material hidrófobo también prolonga la difusión del agua hacia la capa de liberación de ácido durante un periodo de hasta seis meses, preferiblemente desde varias horas hasta un mes. La liberación del gas no se produce hasta que la capa 22 hidrófoba adsorbe suficiente humedad para proporcionar una ruta para la interdifusión entre las capas 14 y 22. Una vez que el agua entra en la capa de liberación de ácido, la liberación del gas se produce según el mecanismo descrito anteriormente. Aunque las capas 14 y 22 son preferiblemente continuas y sustancialmente uniformes, una partícula 24 ó 26 que tiene capas 14 y 22 discontinuas de espesor variable proporciona la liberación sostenida y aceptable de un gas.

La figura 3a ilustra una partícula 28, otra realización de la invención, en la que la capa 22 que contiene el material hidrófobo, soluble en agua, que se degrada en agua o que se hincha en agua entra en contacto con la superficie 16 exterior del núcleo 12. La capa 14 de liberación de ácido entra en contacto con una superficie 30 exterior de la capa 22, de manera que la capa 22 separa el núcleo 12 de la capa 14 de liberación de ácido y retrasa la difusión de iones hidronio hacia el núcleo. En la figura 3b, la partícula 28 de la figura 3a entra en contacto con las partículas 18 para formar una partícula 32. Cuando la capa 14 de liberación de ácido se expone a la humedad, el agente de liberación de ácido se hidroliza, liberando ácido e iones hidronio que difunden desde la capa de liberación de ácido hacia la capa 22. Los iones hidronio no difunden hacia el núcleo 12 hasta que están presentes suficientes iones hidronio en la capa 22 para proporcionar una ruta para la interdifusión entre la capa 22 y el núcleo. La capa 22 controla la liberación del gas prolongando la difusión de los iones hidronio hacia el núcleo para retrasar su reacción con los aniones dentro del núcleo, tal como se describió anteriormente. Aunque las capas 14 y 22 son preferiblemente continuas y sustancialmente uniformes, una partícula 28 ó 32 que tiene capas 14 y 22 discontinuas de espesor variable proporciona la liberación sostenida y aceptable de un gas.

En otra realización ilustrada en la figura 4a, la partícula 28 tal como se muestra en la figura 3a está rodeada por una capa 22 exterior que contiene un material hidrófobo, soluble en agua, que se degrada en agua o que se hincha en agua para formar una partícula 34. La capa 22 exterior controla la liberación del gas retrasando la difusión del agua hacia la capa 14 hasta que la capa 22 ha adsorbido suficiente humedad para proporcionar una ruta para la interdifusión entre las capas 14 y 22. La capa 22 interior también controla la liberación del gas retrasando la difusión de los iones hidronio hacia el núcleo 12 hasta que están presentes suficientes iones hidronio en la capa 22 para proporcionar una ruta para la interdifusión entre la capa 22 y el núcleo. En la figura 4b, la partícula 34 de la figura 4a entra en contacto con las partículas 18 para formar una partícula 36. Aunque las capas 14 y 22 son preferiblemente continuas y sustancialmente uniformes, una partícula 34 ó 36 que tiene capas 14 y 22 discontinuas de espesor variable proporciona la liberación sostenida y aceptable de un gas.

El núcleo 12, la capa 14 de liberación de ácido, la capa 22, y las partículas 18 están sustancialmente libres de agua para evitar la liberación del gas antes de utilizar el polvo. Para los propósitos de la presente invención, el núcleo 12, las capas 14 y 22, y las partículas 18 están sustancialmente libres de agua si la cantidad de agua en el polvo no proporciona una ruta para la transmisión de los iones hidronio desde la capa de liberación de ácido hacia el núcleo. Preferiblemente, cada uno del núcleo 12, las capas 14 y 22, y las partículas 18 totales embebidas en la capa exterior de las partículas 20, 26, 32 ó 36 pueden incluir hasta aproximadamente el 0,1% en peso de agua y, más preferiblemente, hasta aproximadamente el 0,05% en peso de agua, sin proporcionar tal ruta para la interdifusión entre el núcleo y la capa de liberación de ácido. Cantidades insustanciales de agua pueden hidrolizar una parte del agente de liberación de ácido para producir ácido e iones hidronio dentro de la capa de liberación de ácido. Sin embargo, los iones hidronio no difunden hacia el núcleo hasta que está presente suficiente agua para el transporte de los iones
hidronio.

Los polvos de la invención pueden incluir recubrimientos (es decir, capas adicionales) entre el núcleo 12 y las capas 14 y 22 siempre que los recubrimientos no eviten la difusión de los iones hidronio desde la capa 14 de liberación de ácido hacia el núcleo 12 o la difusión del gas a partir del polvo.

La tasa de liberación del gas a partir de un polvo y el perfil de la tasa de liberación pueden modificarse de varias formas, tal como cambiando la temperatura del polvo, cambiando la concentración del agente de liberación de ácido, el material hidrófobo, o soluble en agua, que se degrada en agua, o que se hincha en agua en el polvo, añadiendo un agente desecante o humectante al polvo para controlar la liberación del gas una vez que el polvo se expone a la humedad, cambiando la hidrofobicidad del agente de liberación de ácido mediante el cambio de la naturaleza del ácido que genera la humedad en el mismo, cambiando la microestructura del polvo, sustituyendo los materiales hidrófobos o partículas anhidro alternativos, cambiando el método de tratar el polvo, o cambiando el orden de adición de los componentes en la preparación del polvo.

Preferiblemente, el polvo comprende entre el 5% en peso y el 95% en peso del núcleo, entre el 5% en peso y el 95% en peso de la capa de liberación de ácido, hasta aproximadamente el 50% en peso de material hidrófobo, soluble en agua, que se degrada en agua o que se hincha en agua, y hasta aproximadamente el 95% en peso de las partículas 18. Más preferiblemente, el polvo comprende entre el 15% en peso y el 95% en peso de núcleo, entre el 15% en peso y el 95% en peso de capa de liberación de ácido, entre el 10% en peso y el 40% en peso de material hidrófobo, soluble en agua, que se degrada en agua o que se hincha en agua, y entre el 10% en peso y el 50% en peso de
partículas.

Preferiblemente, el núcleo del polvo comprende entre el 60% en peso y el 98% en peso de tamiz molecular, entre el 2% en peso y el 10% en peso de aniones que pueden reaccionar para generar un gas, y hasta aproximadamente el 90% en peso de base. Más preferiblemente, el núcleo comprende entre el 90% en peso y el 98% en peso de tamiz molecular, entre el 2% en peso y el 10% en peso de aniones que pueden reaccionar para generar un gas, y entre el 5% en peso y el 30% en peso de base.

La capa de liberación de ácido del polvo comprende preferiblemente entre el 10% en peso y el 100% en peso de agente de liberación de ácido, hasta aproximadamente el 80% en peso de diluyente y hasta aproximadamente el 20% en peso de agente dispersante, y, más preferiblemente, entre el 40% en peso y el 90% en peso de agente de liberación de ácido, entre el 10% en peso y el 60% en peso de diluyente y entre el 5% en peso y el 15% en peso de agente dispersante.

Cuando el polvo incluye una capa 22 hidrófoba, soluble en agua, que se degrada en agua o que se hincha en agua, la capa 22 contiene preferiblemente entre el 10% en peso y el 100% en peso de material hidrófobo, soluble en agua, que se degrada en agua o que se hincha en agua, hasta aproximadamente el 80% en peso de diluyente y hasta aproximadamente el 20% en peso de agente dispersante y, más preferiblemente, entre el 40% en peso y el 90% en peso de material hidrófobo, soluble en agua, que se degrada en agua o que se hincha en agua, entre el 10% en peso y el 60% en peso de diluyente y entre el 5% en peso y el 15% en peso de agente dispersan-
te.

Cuando el polvo incluye dos capas 22, la capa 22 que separa el núcleo 12 de la capa 14 de liberación de ácido contiene preferiblemente entre el 10% en peso y el 100% en peso de material hidrófobo, soluble en agua, que se degrada en agua o que se hincha en agua, hasta aproximadamente el 80% en peso de diluyente y hasta aproximadamente el 20% en peso de agente dispersante y, más preferiblemente, entre el 40% en peso y el 90% en peso de material hidrófobo, soluble en agua, que se degrada en agua o que se hincha en agua, entre el 10% en peso y el 60 % en peso de diluyente y entre el 5% en peso y el 15% en peso de agente dispersante. La capa 22 exterior contiene preferiblemente entre el 10% en peso y el 100% en peso de material hidrófobo, soluble en agua, que se degrada en agua o que se hincha en agua, hasta aproximadamente el 80% en peso de diluyente y hasta aproximadamente el 20% en peso de agente dispersante y, más preferiblemente, entre el 40% en peso y el 90% en peso de material hidrófobo, soluble en agua, que se degrada en agua o que se hincha en agua, entre el 10% en peso y el 60% en peso de diluyente y entre el 5% en peso y el 15 % en peso de agente dispersante.

El núcleo de cada partícula es generalmente una partícula de tamiz molecular que contiene aniones. Puede utilizarse cualquier tamiz molecular en los polvos de la invención incluyendo tamices moleculares naturales y sintéticos. Tamices moleculares adecuados incluyen zeolitas naturales y sintéticas, tales como clinoptiloita, analcita, analcima, chabazita, heulandita, natrolita, filipsita, estilbita, tomosonita y mordenita, aluminofosfatos cristalinos, ferrocianuros y heteropoliácidos. Los tamices moleculares generalmente tienen un tamaño de poro que oscila desde 5 hasta 10 Angstroms, y un tamaño de partícula que oscila desde 10 micras hasta un centímetro.

El núcleo del polvo también contiene aniones que reaccionan con iones hidronio para formar un gas. Los aniones se proporcionan generalmente por las sales de los aniones y un contraión. Las sales preferidas incluyen sales de sodio, potasio, calcio, litio o amonio de un clorito, bisulfito, sulfhidrato, bicarbonato, hipoclorito, nitrito o cianuro.

El núcleo también puede incluir una base para controlar la liberación del gas a partir del polvo. Cuando se incluye una base en el núcleo, los iones hidronio formados en la capa de liberación de ácido difunden hacia el núcleo y reaccionan con la base para formar una sal. Cuando la base está empobrecida, un exceso de iones hidronio reacciona entonces con los aniones dentro del núcleo para formar un gas. La cantidad de base dentro de los poros del núcleo puede ajustarse para modificar el periodo de tiempo antes de que el gas se libere de la partícula. Por ejemplo, la concentración de la base puede aumentarse si se desea un retraso más prolongado de la liberación del gas.

Cualquier base que reaccione con un ion hidronio puede incorporarse en el núcleo. Bases adecuadas incluyen, pero sin limitarse a, un bicarbonato de metal alcalino tal como bicarbonato de litio, sodio o potasio, un carbonato de metal alcalino tal como carbonato de litio, sodio o potasio, un bicarbonato de metal alcalinotérreo, un carbonato de metal alcalinotérreo tal como carbonato de magnesio o calcio, una sal de bicarbonato de un ion de metal de transición o de una amina protonada primaria, secundaria, terciaria o cuaternaria tal como bicarbonato de amonio, una sal de carbonato de un ion de metal de transición o de una amina protonada primaria, secundaria, terciaria o cuaternaria, un hidróxido de metal alcalino tal como hidróxido de litio, sodio o potasio, un hidróxido de metal alcalinotérreo tal como hidróxido de calcio o magnesio, una sal de hidróxido de un ion de metal de transición o de una amina protonada primaria, secundaria, terciaria o cuaternaria tal como hidróxido de amonio, un bifosfato de metal alcalino tal como bifosfato de sodio, un fosfato de metal alcalino tal como ortofosfato de sodio, dipotasio o tripotasio o difosfato de potasio, un bifosfato de metal alcalinotérreo tal como bifosfato de calcio, un fosfato de metal alcalinotérreo tal como fosfato de bicalcio o tricalcio, una sal de bifosfato de un ion de metal de transición o de una amina protonada primaria, secundaria, terciaria o cuaternaria tal como bifosfato de amonio, una sal de fosfato de un ion de metal de transición o de una amina protonada primaria, secundaria, terciaria o cuaternaria, un bisulfato de metal alcalino tal como bisulfato de sodio o potasio, un sulfato de metal alcalino tal como sulfato de sodio o potasio, un bisulfato de metal alcalinotérreo, un sulfato de metal alcalinotérreo tal como sulfato de calcio o magnesio, una sal de bisulfato de un ion de metal de transición o de una amina protonada primaria, secundaria, terciaria o cuaternaria tal como bisulfato de amonio, una sal de sulfato de un ion de metal de transición o de una amina protonada primaria, secundaria, terciaria o cuaternaria tal como sulfato de amonio, un sulfonato de metal alcalino tal como sulfonato de sodio, un sulfonato de metal alcalinotérreo, o una sal de sulfonato de un ion de metal de transición o de una amina protonada primaria, secundaria, terciaria o cuaternaria, un borato de metal alcalino tal como bórax, un borato de metal alcalinotérreo tal como ortoborato de magnesio, o una sal de borato de un ion de metal de transición o de una amina protonada primaria, secundaria, terciaria o
cuaternaria.

El gas liberado por el polvo dependerá de los aniones dentro del núcleo. Cualquier gas que se forme por la reacción de un ion hidronio y un anión puede generarse y liberarse por el polvo. El gas es preferiblemente dióxido de cloro, dióxido de azufre, sulfuro de hidrógeno, ácido cianhídrico, dióxido de nitrógeno, óxido nítrico, óxido nitroso, dióxido de carbono, monóxido de dicloro, o cloro.

Se libera gas de dióxido de cloro si el núcleo contiene una fuente de aniones clorito. Fuentes de clorito adecuadas que pueden incorporarse en el núcleo incluyen cloritos de metal alcalino tales como clorito de sodio o clorito de potasio, cloritos de metal alcalinotérreo tales como clorito de calcio, o sales de clorito de un ion de metal de transición o de una amina protonada primaria, secundaria, terciaria o cuaternaria tales como clorito de amonio, clorito de trialquilamonio y clorito de amonio cuaternario. Muchas fuentes de clorito, tal como el clorito de sodio, son estables a temperaturas de tratamiento en exceso de aproximadamente 100ºC, lo que permite el tratamiento a temperaturas relativamente altas. Los polvos que liberan dióxido de cloro pueden utilizarse para desodorizar, retrasar, evitar o controlar la quimiotaxia, retrasar, evitar o controlar la descomposición bioquímica, o para matar, retrasar, controlar o evitar el crecimiento de bacterias, mohos, hongos, algas, protozoos y virus.

Se libera dióxido de azufre si el núcleo contiene aniones bisulfito. Fuentes de bisulfito que pueden incorporarse en el núcleo incluyen bisulfitos de metal alcalino tales como bisulfito de sodio o bisulfito de potasio, bisulfitos de metal alcalinotérreo tales como el bisulfito de calcio, o sales de bisulfito de un ion de metal de transición o de una amina protonada primaria, secundaria, terciaria o cuaternaria. Los polvos que liberan gas de dióxido de azufre pueden utilizarse para la conservación de alimentos (por ejemplo, para inhibir la descomposición bioquímica tal como el oscurecimiento de los productos agrícolas), la desinfección y la inhibición de reacciones catalizadas por enzimas. Los polvos también pueden utilizarse para la reducción de la concentración del gas cloro en ciclos catalíticos en los que se utiliza polvo de aluminio o hierro para lavar selectivamente el cloro de una mezcla cloro y dióxido de cloro. Los polvos también son útiles en el envasado en atmósfera modificada mediante la colocación del polvo dentro de un envase y el sellado del envase para crear una atmósfera de dióxido de azufre dentro del
envase.

Se libera sulfuro de hidrógeno a partir de un núcleo que contiene aniones sulfhídrico. Fuentes aceptables de aniones sulfhídrico incluyen sulfhidratos de metal alcalino tales como sulfhidrato de sodio o sulfhidrato de potasio, sulfhidratos de metal alcalinotérreo tales como el sulfhidrato de calcio, o sales de sulfhidrato de un ion de metal de transición o de una amina protonada primaria, secundaria, terciaria o cuaternaria. Los polvos que liberan gas de sulfuro de hidrógeno pueden utilizarse como un agente reductor o una fuente de azufre en la fabricación de productos químicos y como un inhibidor de la polimerización.

Se liberan gas cloro y monóxido de dicloro a partir de un núcleo que contiene aniones hipoclorito. Fuentes aceptables de aniones hipoclorito incluyen hipocloritos de metal alcalino tales como el hipoclorito de sodio, hipocloritos de metal alcalinotérreo tales como el hipoclorito de calcio, o sales de hipoclorito de un ion de metal de transición o de una amina protonada primaria, secundaria, terciaria o cuaternaria. Los polvos que liberan gas cloro pueden utilizarse en el tratamiento de la carne, pescado y productos agrícolas y como insecticida. Los polvos que liberan monóxido de dicloro pueden utilizarse como un biocida.

Se libera ácido cianhídrico a partir de un núcleo si contiene una fuente de aniones cianuro. Fuentes adecuadas de aniones cianuro incluyen cianuros de metal alcalino tales como cianuro de sodio o cianuro de potasio, cianuros de metal alcalinotérreo tales como el cianuro de calcio, o sales de cianuro de un ion de metal de transición o de una amina protonada primaria, secundaria, terciaria o cuaternaria. Los polvos que liberan gas de ácido cianhídrico pueden utilizarse como un pesticida o un raticida.

Se libera gas de dióxido de carbono si un núcleo contiene una fuente de aniones bicarbonato. Fuentes de bicarbonato adecuadas que pueden incorporarse en el núcleo incluyen bicarbonatos de metal alcalino tales como bicarbonato de sodio, bicarbonato de potasio o bicarbonato de litio, bicarbonatos de metal alcalinotérreo, o sales de bicarbonato de un ion de metal de transición o de una amina protonada primaria, secundaria, terciaria o cuaternaria tales como el bicarbonato de amonio. Los polvos que liberan gas de dióxido de carbono pueden utilizarse en invernaderos aplicándolo a la superficie del suelo para enriquecer el aire que rodea a las plantas. Los polvos que liberan dióxido de carbono también pueden utilizarse en el envasado en atmósfera modificada mediante la colocación del polvo dentro de un envase y el sellado del envase para crear una atmósfera de dióxido de carbono dentro del envase. El envase puede utilizarse entonces para controlar la respiración de productos agrícolas, flores cortadas u otras plantas durante el almacenamiento y el transporte, o para retrasar, evitar o controlar la descomposición bioquímica de los
alimentos.

El dióxido de nitrógeno y el óxido nítrico se liberan a partir de un núcleo si contiene una fuente de aniones nitrito. Fuentes adecuadas de aniones nitrito incluyen nitritos de metal alcalino tales como nitrito de sodio o nitrito de potasio, nitritos de metal alcalinotérreo tales como el nitrito de calcio, o sales de nitrito de un ion de metal de transición o de una amina protonada primaria, secundaria, terciaria o cuaternaria. Los polvos que liberan dióxido de nitrógeno u óxido nítrico pueden utilizarse para mejorar la biocompatibilidad de los biomateriales y para el envasado en atmósfera modificada.

En algunos casos, los polvos que tienen un núcleo que contiene dos o más aniones diferentes son efectivos en el control de la liberación de un gas. El polvo ilustrado en la figura 1a, por ejemplo, puede prepararse mezclando partículas del núcleo que contienen aniones clorito y partículas del núcleo que contienen aniones bisulfito en el líquido que contiene un agente de liberación de ácido para formar las partículas recubiertas. Si se liberan dióxido de cloro y dióxido de azufre en la preparación del polvo, el dióxido de azufre reduce el dióxido de cloro a clorito, controlando la liberación del dióxido de cloro a partir del polvo. La presencia de aniones bisulfito en el núcleo también retrasa la liberación de dióxido de cloro a partir del polvo durante el almacenamiento para evitar la reacción del dióxido de cloro con aditivos en polvo tales como las fragancias. Los polvos que contienen dos o más aniones diferentes en el núcleo también pueden liberar dos o más gases diferentes para propósitos diferentes. Por ejemplo, un polvo que contiene aniones bisulfito y clorito puede liberar dióxido de azufre para la conservación de alimentos y dióxido de cloro para la desodorización o para el control de la quimiotaxia.

Cualquier agente de liberación de ácido que pueda hidrolizarse por la humedad ambiental y adherirse a una partícula o incorporarse en un recubrimiento que ha de aplicarse a una partícula es aceptable para los propósitos de la presente invención. Preferiblemente, el agente de liberación de ácido no reacciona con el núcleo en ausencia de humedad y no rezuma ni aspira en el entorno. Agentes de liberación de ácido adecuados incluyen ácidos carboxílicos, ésteres, anhídridos, haluros de acilo, ácido fosfórico, ésteres de fosfato, ésteres de fosfato de trialquilsililo, fosfatos de dialquilo, ácido sulfónico, ésteres de ácido sulfónico, cloruros de ácido sulfónico, fosfosilicatos, anhídridos fosfosilícicos, carboxilatos de poli \alpha-hidroxialcoholes tales como monoestearato de sorbitano o monoestearato de sorbitol y fosfosiloxanos. Ejemplos de tales agentes de liberación de ácido incluyen un éster de fosfato o anhídrido combinado con o injertado a polipropileno, polietileno o poliestireno, o trimetilsilil ésteres de fosfato de
fórmulas

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1

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(R_{2})_{4-n}Si(OR_{1})_{n} o CH_{3}SiOP(O)(OR)_{2} en las que R es un grupo de unión distinto del hidrógeno, alquilo o arilo, R_{1} y R_{2} son alquilo, alcoxilo o arilo y n es 1 - 25. Se prefieren los polímeros u oligómeros de liberación de ácido hidrolizables en agua.

Los oligómeros lineales o similares a estrellas (por ejemplo, una molécula de tipo micela con una pared lipídica y un núcleo de P-O-Si), tal como un anhídrido fosfosilícico que es el producto de reacción de un éster de ácido fosfórico de un compuesto orgánico de C_{4} a C_{27} y un éster de silicato, son agentes de liberación de ácido preferidos. Anhídridos fosfosilícicos preferidos de ésteres tienen la fórmula

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2

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en la que G es un éster de ácido carboxílico de un alcohol polihidroxilado y un hidrocarburo de C_{4} a C_{27}, que tiene la fórmula -[CR_{2}]R-CR_{3} o

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3

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en las que cada R se selecciona individualmente de hidrógeno, hidroxilo, alquilo, alquenilo, o -OC(O)R'; R' es un alquilo C_{4} a C_{27} o alquenilo C_{4} a C_{27}; x es un número entero desde 1 hasta 30; y es un número entero desde 0 hasta 30; y z es un número entero desde 0 hasta 30. Anhídridos fosfosilícicos particularmente preferidos de ésteres basados en poliol incluyen ceras de liberación de ácido de éster de ácido graso de alquilenglicol, tales como la cera de liberación de ácido de monoestearato de propilenglicol que tiene la fórmula

4

en la que G es

5

Un anhídrido fosfosilícico preferido de un éster basado en glicerol, conocido como LPOSI o cera de liberación de ácido de monoestearato de glicerol, tiene la fórmula

6

en la que G tiene la fórmula

--- CH_{2} ---

\uelm{C}{\uelm{\para}{OH}}

H --- CH_{2} --- O ---

\uelm{C}{\uelm{\dpara}{O}}

--- (CH_{2})_{15}CH_{3}.

Otros agentes de liberación de ácido preferidos tienen las fórmulas:

8

9

en las que M(Y)_{z} es un radical oligomérico en el que Y es una parte de una estructura de óxido multifuncional y M es un elemento del grupo IIIA, IVA, o IVB, tal como titanio, aluminio, estaño o silicio; R_{1} es un grupo alquilo; R_{2} es metilo, etilo, propilo, un grupo metilamido o etilamido; m es 0, 1, 2 ó 3; n es 0, 1, 2 ó 3; y z es 2 ó 3.

Los anhídridos de ácido también son agentes de liberación de ácido preferidos e incluyen anhídridos de ácido orgánicos, anhídridos de ácido orgánicos mixtos, homopolímeros de un anhídrido de ácido orgánico o un anhídrido de ácido inorgánico mixto y copolímeros de un anhídrido de ácido orgánico o un anhídrido de ácido inorgánico mixto con un monómero que contiene un doble enlace. Los anhídridos de ácido inorgánicos mixtos preferidos contienen un enlace fósforo-oxígeno-silicio. Los anhídridos preferidos incluyen copolímeros de anhídrido maleico, anhídrido metacrílico, anhídrido acético, anhídrido propiónico o anhídrido succínico y vinilo, estireno o un alqueno, tal como los copolímeros de anhídrido maleico-estireno, o injertos de los mismos con olefinas tal como polipropilenos, polietilenos o poliestirenos. Los copolímeros de anhídridos de ácido y ésteres de los ácidos láctico y glicólico pueden proporcionar una rápida tasa inicial de liberación del gas mediante una lenta tasa de liberación.

Puede incluirse un diluyente en la capa 14 de liberación de ácido. El diluyente es cualquier material hidrófobo que puede aplicarse al núcleo y solidificarse para formar una capa sobre el núcleo. Los diluyentes preferidos incluyen cera microcristalina, cera de parafina, cera sintética tal como cera clorada o cera de polietileno, o un polímero tal como poliéster, poliolefina o polipropileno atáctico, o combinaciones de polímeros, polímeros de múltiples componentes tales como copolímeros, terpolímeros u oligómeros, o aleaciones poliméricas de los mismos. Estos diluyentes están comercialmente disponibles de varias fuentes. Las ceras microcristalinas preferidas incluyen las ceras microcristalinas Astorwax comercialmente disponibles de Astor Wax Corp., Doraville, Ga. Los diluyentes se incorporan preferiblemente en la capa de liberación de ácido si el agente de liberación de ácido no es un material hidrófobo.

El agente dispersante en la capa 14 de liberación de ácido es cualquier sustancia que minimiza la aglomeración de las partículas del núcleo durante la preparación del polvo, controla la liberación del gas a partir del polvo, disminuye la reactividad de la superficie del núcleo y no reacciona con el núcleo. Se prefieren las sustancias que tienen partes hidrófilas e hidrófobas. La parte hidrófila de la sustancia puede absorberse por la superficie del núcleo. La parte de material hidrófobo de la sustancia minimiza la aglomeración de las partículas del núcleo cuando se mezclan las partículas. Los dispersantes preferidos que pueden incorporarse en la capa 14 tienen un punto de fusión no superior a 220ºC e incluyen amidas de carboxilatos tal como isoestearatos de amida, acetatos de polivinilo, alcoholes polivinílicos, copolímeros de polivinilpirrolidona, polietilenglicoles y carboxilatos de metal tal como el isoestearato de cinc. Los agentes dispersantes que tienen un punto de fusión superior a 50ºC se mezclan preferiblemente con las partículas del núcleo antes de mezclarse con el agente de liberación de ácido. Copolímeros de polivinilpirrolidona adecuados incluyen copolímeros de polivinilpirrolidona y hexadecano tales como Ganex V-216, y copolímeros de polivinilpirrolidona y eicoseno tal como Ganex V-220, que están comercialmente disponibles de GAF Corp.

El material hidrófobo de la capa 22 es cualquier material hidrófobo que puede aplicarse al núcleo o a la capa 14 y solidificarse para formar una capa sobre el núcleo o la capa 14. Materiales hidrófobos adecuados son los diluyentes descritos anteriormente.

Cualquier material soluble en agua, que se degrada en agua o que se hincha en agua que puede aplicarse al núcleo o a la capa 14 y solidificarse para formar una capa sobre el núcleo o la capa 14 puede utilizarse en la capa 22. Materiales solubles en agua adecuados incluyen sorbitol, polivinilpirrolidona, alcohol polivinílico, polietilenglicol e hidratos de carbono tales como monosacáridos (por ejemplo, glucosa, alosa, altrosa, manosa, gulosa, idosa, galactosa, talosa, ribosa, arabinosa, xilosa, lixosa, eritrosa, treosa, fucosa, ramnosa y glucosamina), disacáridos (por ejemplo, fructosa, sacarosa, maltosa, lactosa) y polisacáridos (por ejemplo, almidón, agarosa, glucógeno, celulosa, derivados de celulosa y quitano). Materiales degradables en agua adecuados incluyen ácidos polilácticos, ácidos poliglicólicos, ésteres de glicerol, ácidos polihidroxialcanoicos, glucolípidos, glicéridos, fosfolípidos, poliésteres, poliéteres, polisorbatos, lectinas, poliureas, poliuretanos, copolímeros de etileno-acetato de vinilo, polihidroxialquilatos, polianhídridos, polilactonas, ácidos polisebácicos, liposomas, ácidos grasos y cera de carnaúba. Materiales que se hinchan en agua de la invención incluyen alcohol polivinílico y derivados del mismo, agarosa, polivinilpirrolidona y derivados del mismo, proteínas tal como gelatina, agar-agar, albúmina y colágeno, polímeros u oligómeros de hidroxiprolina, derivados hidrófilos de poliacrilato, óxido de polietileno y derivados del mismo, carboxialquilcelulosa y derivados de la misma, derivados hidroxilados de celulosa, ácido algínico y derivados del mismo, polímeros y copolímeros acrílicos, gomas, poliacrilamidas, copolímeros de injerto de almidón, polisacáridos de polímero de acrilato, glicolato de almidón sódico y copolímeros de indeno, estireno, etileno, propileno, butileno o isobutileno-anhídrido maleico.

Las partículas 18 embebidas en la capa exterior del polvo 20, 26, 32 y 36 contienen un material anhidro que puede asociarse con agua. Las partículas actúan como eliminadoras de la humedad para minimizar la hidrólisis prematura del agente de liberación de ácido. Materiales anhidros adecuados incluyen sulfato de sodio, sulfato de calcio, carbonato de calcio, sulfato ferroso, sulfato de magnesio, cloruro de calcio, gel de sílice de humedad reducida, alúmina, zeolitas, arcillas tales como bentonita y caolín, permanganato de potasio, tamices moleculares y sales que eliminan el oxígeno. Las partículas anhidro están comercialmente disponibles de numerosas fuentes. Las partículas anhidro tienen un diámetro de entre 1 y 300 micras.

Un polvo de partículas 10 tal como se muestra en la figura 1a se prepara generalmente mezclando las partículas del núcleo que contienen aniones con partículas de liberación de ácido para formar una mezcla de partículas, sinterizando la mezcla para formar un producto, enfriando el producto y fragmentando el producto para formar el polvo. Un polvo de las partículas 20 tal como se muestra en la figura 1b puede prepararse mezclando las partículas anhidro con el producto y sinterizando antes de enfriar. Un polvo de partículas 10 también puede prepararse mezclando las partículas del núcleo que contienen aniones con un líquido que contiene el agente de liberación de ácido para formar partículas recubiertas, enfriando las partículas recubiertas y fragmentando las partículas enfriadas para formar el polvo. Las partículas del núcleo pueden recubrirse por inmersión en un líquido fundido, recubrirse por pulverización con una disolución líquida, o recubrirse mediante cualquier otro procedimiento conocido. Un polvo de partículas 20 tal como se muestra en la figura 1b puede prepararse mezclando las partículas anhidro con las partículas recubiertas antes de enfriarse. Las partículas de liberación de ácido o el líquido que contiene el agente de liberación de ácido pueden incluir un agente dispersante tal como se describió anteriormente para evitar la aglomeración de las partículas del núcleo.

Un polvo de las partículas 24 tal como se muestra en la figura 2a puede obtenerse preparando las partículas 10 tal como se describió anteriormente, después mezclando las partículas 10 con un líquido que contiene un material hidrófobo, soluble en agua, que se degrada en agua o que se hincha en agua para formar un producto recubierto, enfriando el producto recubierto y fragmentando el producto recubierto para formar el polvo. Un polvo de partículas 26 tal como se muestra en la figura 2b puede prepararse mezclando las partículas anhidro con el producto recubierto antes de enfriar. Un polvo de partículas 24 también puede formarse mezclando las partículas 10 con partículas que contienen un material hidrófobo, soluble en agua, que se degrada en agua o que se hincha en agua para formar una mezcla, sinterizando la mezcla para formar un producto, enfriando el producto y fragmentando el producto para formar el polvo. Un polvo de las partículas 26 tal como se muestra en la figura 2b puede prepararse mezclando las partículas anhidro con el producto y sinterizando antes de enfriar.

Un polvo de partículas 28 tal como se muestra en la figura 3a se prepara generalmente mezclando las partículas del núcleo que contienen aniones con partículas que contienen un material hidrófobo, soluble en agua, que se degrada en agua o que se hincha en agua para formar una primera mezcla de partículas, sinterizando la primera mezcla de partículas para formar las partículas intermedias, mezclando las partículas intermedias con partículas de liberación de ácido para formar una segunda mezcla de partículas, sinterizando la segunda mezcla de partículas para formar un producto, enfriando el producto y fragmentando el producto para formar el polvo. Un polvo de las partículas 32 tal como se muestra en la figura 3b puede prepararse mezclando las partículas anhidro con el producto y sinterizando antes de enfriar. Un polvo de partículas 28 también puede prepararse mezclando las partículas del núcleo que contienen aniones con un líquido que contiene un material hidrófobo, soluble en agua, que se degrada en agua o que se hincha en agua para formar partículas del núcleo recubiertas, enfriando las partículas del núcleo recubiertas, fragmentando las partículas del núcleo recubiertas para formar un polvo del núcleo, mezclando el polvo del núcleo con un líquido que contiene el agente de liberación de ácido para formar partículas recubiertas, enfriando las partículas recubiertas y fragmentando las partículas enfriadas para formar el polvo. Un polvo de partículas 32 tal como se muestra en la figura 3b puede prepararse mezclando las partículas anhidro con las partículas recubiertas antes de enfriar.

Un polvo de las partículas 34 tal como se muestra en la figura 4a puede obtenerse preparando las partículas 28 tal como se describió anteriormente, después mezclando las partículas 28 con un líquido que contiene un material hidrófobo, soluble en agua, que se degrada en agua o que se hincha en agua para formar un producto recubierto, enfriando el producto recubierto y fragmentando el producto recubierto para formar el polvo. Un polvo de partículas 36 tal como se muestra en la figura 4b puede prepararse mezclando las partículas anhidro con el producto recubierto antes de enfriar. Un polvo de partículas 34 también puede formarse mezclando las partículas 28 con partículas que contienen un material hidrófobo, soluble en agua, que se degrada en agua o que se hincha en agua para formar una mezcla, sinterizando la mezcla para formar un producto, enfriando el producto y fragmentando el producto para formar el polvo. Un polvo de las partículas 36 tal como se muestra en la figura 4b puede prepararse mezclando las partículas anhidro con el producto y sinterizando antes de enfriar.

Las partículas del núcleo de la presente invención se preparan a partir de tamices moleculares comercialmente disponibles. Los tamices moleculares se mezclan con una disolución acuosa o no acuosa que contiene aniones para permitir que los aniones se absorban en la microestructura de los tamices moleculares. Preferiblemente, la sal presenta desproporción molecular en la disolución. Aunque no se limita a ello, se cree que los aniones formados durante la desproporción molecular de una sal se unirán a las superficies de los poros dentro del núcleo y llegarán a inmovilizarse hasta que los aniones reaccionan con los iones hidronio. Tal inmovilización mejora la estabilidad térmica del polvo. Una vez que los aniones se intercalan dentro de la microestructura del tamiz molecular, los tamices moleculares se separan de la disolución, se secan mediante medios convencionales y se fragmentan para formar las partículas del núcleo. Las partículas del núcleo pueden mezclarse con un material hidrófobo, soluble en agua, que se degrada en agua o que se hincha en agua y fragmentarse antes de mezclarse con el agente de liberación de ácido para preparar el polvo de la invención. Las partículas del núcleo se almacenan en una atmósfera seca.

Los polvos de la invención pueden prepararse mediante los métodos descritos anteriormente o mediante cualquier procedimiento de recubrimiento convencional, tal como fluidización. En un método de fluidización, el material de recubrimiento se pulveriza haciendo pasar el material a través de boquillas de pequeño diámetro en la cámara del lecho fluidizado donde puede incidir en las partículas del núcleo fluidizadas. En contacto con las partículas del núcleo fluidizadas, el polvo se forma a medida que solidifica el material de recubrimiento. Las partículas pueden envasarse entonces en un recipiente sellado seco. Las partículas también pueden micronizarse para reducir su tamaño de partícula y formar un polvo más fino antes de envasarse. Los polvos de la invención también pueden prepararse utilizando combinación mecánica, combinación mecánica-fluidizada y otros métodos de preparación de polvo conocidos.

Los tamices moleculares, las partículas anhidro y otros componentes pueden fabricarse mediante procedimientos convencionales y envasarse en recipientes sellados secos, o pueden adquirirse de varias fuentes. Las partículas y otros componentes se almacenan en una atmósfera seca antes de utilizarse en el procedimiento de preparación del polvo.

Aunque los polvos pueden formularse tal como se describió anteriormente, se prefiere que el núcleo contenga una zeolita y un clorito de metal alcalino o clorito de metal alcalinotérreo para la liberación del dióxido de cloro. La capa de liberación de ácido incluye preferiblemente una cera microcristalina, un diluyente oligomérico o un diluyente polimérico de bajo peso molecular, y una cera de liberación de ácido, tal como una cera de liberación de ácido de monoestearato de propilenglicol. La capa 22 contiene preferiblemente glucosa, sacarosa, teosa o manosa. Las partículas son preferiblemente sulfato de sodio o sulfato de calcio.

Las ceras de liberación de ácido de anhídrido fosfosilícico preferidas se preparan generalmente fundiendo un éster de ácido carboxílico de un alcohol polihidroxilado, mezclando pentóxido de fósforo en el fundido, después mezclando un silicato o silano en el fundido, y enfriando hasta solidificar la cera de liberación de ácido resultante. El éster de ácido carboxílico de un alcohol polihidroxilado es preferiblemente un éster de glicerol o un éster de glicol incluyendo, por ejemplo, un carboxilato de alquilenglicol tal como monostearato de propilenglicol, monostearato de glicerol o diestearato de glicerol. El monoestearato de propilenglicol es el más preferido porque no forma espuma excesivamente ni obstruye las boquillas u otro equipo de transporte de fluidos cuando se prepara la cera de liberación de ácido, o los polvos o cuando se incorporan los polvos en las películas poliméricas u otros materiales como productos finales. Una sustancia que puede reaccionar con el silicato o el silano para formar enlaces P-O-Si o C(O)-O-Si en la cera de liberación de ácido puede sustituirse por pentóxido de fósforo, tal como el dietilfosfato de monoestearilo. Un procedimiento para preparar una cera de liberación de ácido de anhídrido fosfosilícico utilizando dietilfosfato de monoestearilo puede realizarse con referencia a Ralph Iler, "Chemistry of Silica: Solubility, Polimerization, Colloid y Surface Properties in Biochemistry," J. Wiley & Sons, N.Y., pág. 297 (1979). Silicatos o silanos preferidos incluyen tetraalquilsilicatos tales como tetraetilortosilicato, alquilsilanos y monoalcoxisilanos. La preparación de las ceras de liberación de ácido representativas se describe en los ejemplos 1 y 2 más adelante. El procedimiento para preparar las ceras de liberación de ácido se describe adicionalmente en Wellinghoff et al., publicación de patente internacional número WO 98/52412.

Las aplicaciones para los polvos son numerosas. Los polvos pueden utilizarse en la mayoría de cualquier entorno en el que puede producirse la exposición a la humedad. Los polvos pueden formarse en sólidos mediante moldeo o sinterización. Los polvos también pueden impregnarse, tratarse en fundido o, en caso contrario, incorporarse en una variedad de materiales para proporcionar películas y recubrimientos para una amplia variedad de aplicaciones de empleo final. Los polvos son particularmente útiles en la preparación de cualquier producto moldeado por inyección, producto moldeado por compresión o películas translúcidas. La estabilidad térmica de los polvos permite su utilización en los procedimientos de moldeo por inyección.

Los polvos de liberación de gas pueden utilizarse para retrasar, matar, evitar o controlar la contaminación microbiológica sobre una superficie de un material, dentro del material o en la atmósfera que rodea al material mediante la exposición de una superficie de un material a un polvo de la invención, y la exposición de la superficie a la humedad para generar y liberar un gas biocida a partir del polvo en la atmósfera que rodea a la superficie. En una realización alternativa, se retrasa, mata, evita o controla la contaminación microbiológica sobre una superficie de un material, dentro del material o en la atmósfera que rodea al material mediante la colocación del material adyacente a un polvo de la invención, y la exposición del polvo a la humedad para liberar un gas biocida a partir del polvo en la atmósfera que rodea al material.

Los polvos de liberación de gas pueden utilizarse para retrasar, evitar o controlar la descomposición bioquímica sobre una superficie de un material o dentro del material mediante la exposición de una superficie de un material a un polvo de la invención, y la exposición de la superficie a la humedad para generar y liberar un gas que inhibe la descomposición bioquímica a partir del polvo en la atmósfera que rodea a la superficie. En una realización alternativa, se retrasa, evita o controla la descomposición bioquímica sobre una superficie de un material o dentro del material mediante la colocación del material adyacente a un polvo de la invención, y la exposición del polvo a la humedad para liberar un gas que inhibe la descomposición bioquímica a partir del polvo en la atmósfera que rodea al material. El material son preferiblemente productos agrícolas u otros alimentos. El alimento se almacena o se transporta preferiblemente en envasado en atmósfera modificada para aumentar el término de caducidad de los alimentos retrasando, evitando o controlando la descomposición bioquímica o la contaminación microbiológica.

Los polvos de liberación de gas también pueden utilizarse para controlar la respiración de un material mediante la exposición de una superficie de un material a un polvo de la invención, y la exposición de la superficie a la humedad para generar y liberar un gas que controla la respiración a partir del polvo en la atmósfera que rodea a la superficie. En una realización alternativa, la respiración de un material se controla mediante la colocación del material adyacente a un polvo de la invención, y la exposición del polvo a la humedad para liberar a un gas que controla la respiración a partir del polvo en la atmósfera que rodea al material. El material son preferiblemente frutas, verduras, flores y otras plantas. El control de respiración de los alimentos y las flores se lleva a cabo generalmente almacenando y transportando los alimentos o las flores en envasado en atmósfera modificada.

Los polvos de liberación de gas también pueden utilizarse para desodorizar una superficie de un material o la atmósfera que rodea al material mediante la exposición de una superficie de un material a un polvo de la invención, y la exposición de la superficie a la humedad para generar y liberar un gas desodorizante a partir del polvo en la atmósfera que rodea a la superficie. En otra realización, una superficie de un material o la atmósfera que rodea al material se desodoriza mediante la colocación del material adyacente al polvo, y la exposición del polvo a la humedad para liberar un gas desodorizante a partir del polvo en la atmósfera que rodea al material.

Los polvos de liberación de gas también pueden utilizarse para retrasar, evitar o controlar la atracción quimiotáctica de un microorganismo a un material mediante la exposición de una superficie de un material a un polvo de la invención, y la exposición de la superficie a la humedad para generar y liberar un gas que enmascara el olor o que neutraliza el olor a partir del polvo en la atmósfera que rodea a la superficie. En otra realización, la atracción quimiotáctica de un microorganismo a un material se retrasa, evita o controla mediante la colocación del material adyacente al polvo, y la exposición del polvo a la humedad para liberar un gas que enmascara el olor o que neutraliza el olor a partir del polvo en la atmósfera que rodea al material.

En los métodos anteriores, la superficie del material pueden impregnarse con el polvo, el polvo puede mezclarse con el material, el polvo puede encerrarse dentro de un recipiente permeable al gas, o el material y el polvo pueden encerrarse dentro de un recipiente. Cuando el polvo se encierra dentro de un recipiente, el recipiente puede sellarse herméticamente o sellarse parcialmente, de manera que algo de gas se salga del recipiente.

El polvo de liberación de dióxido de cloro, por ejemplo, puede impregnarse en recipientes utilizados para almacenar alimentos, productos agrícolas, jabón, detergente para la colada, documentos, ropa, pintura, semillas, instrumentos médicos, dispositivos y suministros, productos para el cuidado personal, residuos médicos o biológicos, calzado deportivo, bolsas de ostomía, calzado y desperdicios. En un recipiente de almacenamiento puede incluirse un paquete, bolsita, "bolsa de té" u otro recipiente permeable al gas para proporcionar una microatmósfera de dióxido de cloro con su activación. El polvo que libera dióxido de cloro también puede impregnarse en un papel o material polimérico (por ejemplo, alfombrilla de baño, fundas, plantillas ortopédicas o plantillas para los zapatos, material de vendaje, una tabla para cortar la carne, un envoltorio para alimentos, una bandeja de embalaje de alimentos o un paquete de semillas); formarse en piezas porosas para esterilizar el agua; mezclarse con un material para crear una microatmósfera de dióxido de cloro alrededor del material (por ejemplo, suelo); o mezclarse con otros polvos para matar microorganismos o desodorizar (por ejemplo, polvos para los pies, polvos de baño, polvos utilizados para tratar la tiña crural).

Además de la desodorización para neutralizar los malos olores, los polvos pueden utilizarse para retrasar, evitar o controlar la quimiotaxia (es decir, la atracción de un organismo vivo a una sustancia química). Por ejemplo, los olores de los alimentos pueden atraer a los insectos hacia los alimentos. Cuando el alimento está adyacente a un polvo de la invención que libera un gas que enmascara el olor, el olor liberado a partir del alimento es confuso o imperceptible para los insectos. Los polvos de la invención también pueden utilizarse para liberar un gas que neutralice el olor de manera que el olor liberado a partir de los alimentos se reduzca o elimine y los insectos no resulten atraídos hacia los alimentos.

Los polvos también son especialmente adecuados para su uso en comida para animales. Durante la preparación y la manipulación, la comida para animales para animales monogástricos tales como pollos, cerdos, gatos, perros, conejos, ratas, ratones y similares, a menudo se contamina con bacterias que infectan al animal. Si los polvos de la presente invención se forman a partir de componentes comestibles, incluyendo recubrimientos de proteínas comestibles, los polvos pueden incorporarse en la comida para el animal durante cualquier fase de producción, antes del transporte o el almacenamiento de la comida, o antes de utilizar la comida, de modo que el dióxido de cloro reducirá o eliminará las bacterias dentro de la comida. Los polvos de liberación sostenida y controlada también reducen la carga bacteriana en los intestinos de tales animales monogástricos.

Los siguientes ejemplos se presentan para describir las realizaciones y utilidades preferidas de la presente invención y no pretenden limitar la presente invención a menos que se establezca lo contrario en las reivindicaciones adjuntas al presente documento.

Ejemplo 1

Con el fin de obtener una cera de liberación de ácido hidrófoba de monoestearato de propilenglicol (PGMS) a escala de laboratorio, el monoestearato de propilenglicol (200 g) se fundió en un matraz Schlenk seco, tapado, de 2 litros a 50-60ºC utilizando una envuelta exterior de calentamiento. El fundido se agitó a temperatura constante bajo presión reducida durante de tres a cuatro horas para eliminar la humedad residual. Cuando cesó el burbujeo del fundido a vacío, el matraz Schlenk se purgó y se mantuvo con gas nitrógeno seco.

Se cargó pentóxido de fósforo (27,7 g) en un embudo de adición de polvo en una cámara sellada con guantes purgada continuamente con nitrógeno seco. El embudo se conectó al matraz Schlenk bajo flujo de nitrógeno y el pentóxido de fósforo se añadió gradualmente al fundido utilizando un alimentador de tornillo durante tres o cuatro horas a medida que el fundido se agitaba rápidamente a 50 - 60ºC bajo nitrógeno seco. Tras la adición, el fundido se agitó bajo gas nitrógeno seco durante al menos cuatro horas.

Después se añadió lentamente ortosilicato de tetraetilo (TEOS; 39 ml) durante 40 minutos utilizando un embudo de adición. El subproducto etanol se hizo salir a través de un septum y una aguja insertada en la parte superior del embudo de adición. Tras la adición de TEOS, el etanol restante se extrajo por bombeo bajo presión reducida durante aproximadamente 12 horas mientras se minimizaba la formación de espuma y se mantenía a temperatura suficiente para evaporar el etanol condensado en las paredes del matraz Schlenk. La cera de liberación de ácido de monoestearato de propilenglicol resultante se dejó entonces que solidificara a temperatura ambiente en la cámara sellada con guantes bajo nitrógeno seco.

Ejemplo 2

Con el fin de obtener una cera de liberación de ácido hidrófoba de monoestearato de propilenglicol a escala comercial, se fundió monoestearato de propilenglicol (555,88 kg) a 55ºC utilizando calentamiento con aceite en un reactor con camisa exterior de tanque con agitación de acero inoxidable con serpentines de enfriamiento internos y un sistema de receptor/condensador a reflujo. Se introdujo el pentóxido de fósforo en polvo (77,20 kg) gradualmente durante de tres a cuatro horas con enfriamiento. Una vez que la reacción continuó durante de cuatro a seis horas a 55ºC, se añadió al tanque ortosilicato de tetraetilo (100,38 kg) y se permitió que reaccionara durante 12 horas a vacío. La cera de liberación de ácido de monoestearato de propilenglicol se recogió del fondo del reactor y se permitió que solidificara a temperatura ambiente.

Ejemplo 3

Se prepararon partículas de núcleo impregnadas de clorito a escala de laboratorio. Se suspendieron partículas de zeolita (clinoptiloita disponible como Zeo Cristal® de ZeoCrystal Industries, Crestwood, IL) en disoluciones acuosas de clorito de sodio, conteniendo algunas de ellas una base (carbonato de calcio). Las partículas de zeolita se extrajeron de la disolución tras de cinco a diez minutos y se secaron en un horno a vacío a 110ºC durante cuatro horas. Las partículas secas se fragmentaron con un mortero y su mano para proporcionar un polvo. Las composiciones A-I se prepararon a partir de los componentes enumerados en la tabla 1 a continuación.

TABLA 1

Comp.	Forma de zeolita	Peso de zeolita	Tipo de clorito	Peso de la disolución	Peso del carbonato
		(g)		de clorito (g)	de calcio (g)
A	Polvo	22	AD^{1}	10	20
B	Polvo	24	AD	11	5
C	Polvo	25	AD	11	0
D	Polvo	23	Exspor^{2}	10	5
E	Polvo	22	Exspor	10	0
F	Polvo	25	NCS^{3}	11	5
G	Polvo	20	NCS	10	0
H	Polvo	20	AD	10	5
I	Polvo	25	AD	11	0
^{1} Anthium Dioxide (disolución de clorito de sodio estabilizada al 5% de International Dioxide)
^{2} Exspor® (disolución de clorito de sodio estabilizada al 1,53% de Alcide Corp.)
^{3} \begin{minipage}[t]{157mm} NCS (disolución de clorito de sodio al 5% de calidad técnica (es decir, 4% de contenido en clorito de sodio) de Aldrich) \end{minipage}

Las composiciones A-I se pulverizaron cada una con gotitas de agua. Se utilizó un papel de tira de prueba humedecido con cloro (Aquacheck®, Environmental Test Systems) para determinar si se liberó dióxido de cloro. La tira de prueba no cambió de color durante una hora de observación, lo que indicaba que las partículas de núcleo de zeolita no liberaban espontáneamente dióxido de cloro con la exposición a la humedad.

Ejemplo 4

Se prepararon polvos de liberación de dióxido de cloro a escala de laboratorio. Las partículas de núcleo de zeolita A-G del ejemplo 3 se mezclaron con partículas de cera de liberación de ácido de PGMS tal como se preparó en el ejemplo 2 o con ácido oxálico al 100%. La mezcla de partículas se sinterizó en un tubo de prueba durante algunos segundos a 50-70ºC, después se enfrió en hielo antes de pulverizarse con un mortero y su mano para formar un polvo. El polvo se pulverizó con gotas de humedad y la liberación de dióxido de cloro se determinó utilizando papeles de tira de prueba humedecidos con cloro (Aquacheck®, Environmental Test Systems). Los componentes del polvo y el tiempo hasta el cambio de color de la tira de prueba se indican en la tabla 2.

TABLA 2

Composición	Peso de zeolita	Tipo de ácido	Peso del ácido	Tiempo hasta el cambio de color
	(g)		(g)	(min)
A	1	PGMS	1	> 1*
B	1	PGMS	1	> 1*
C	1	PGMS	1	< 1
A	1	Oxálico	1	Inmediato*
B	1	Oxálico	1	Inmediato*
C	1	Oxálico	1	Inmediato
D	1	PGMS	1	> 1*
E	1	PGMS	1	< 1
F	1	PGMS	1	> 1*
G	1	PGMS	1	< 1
* \begin{minipage}[t]{157mm} Se observó burbujeo, lo que indica liberación de dióxido de carbono debido a la reacción de los iones hidronio con el carbonato de calcio \end{minipage}

Los polvos de ácido oxálico/zeolita liberaron inmediatamente dióxido de cloro, independientemente de si el polvo incluía una base. Los polvos de PGMS/zeolita de la invención liberaron gas dióxido de cloro en un plazo de minutos desde la exposición a la humedad. La liberación del gas inicial se retrasó por la presencia de carbonato de calcio (es decir, una base). También se liberó dióxido de carbono a partir de polvos que incluían carbonato de calcio. El tiempo total durante el cual se liberó gas a partir del polvo no se determinó.

Ejemplo 5

Se prepararon polvos de liberación de dióxido de cloro que incluían una capa soluble en agua rodeando a las partículas del núcleo a escala de laboratorio. Las partículas de núcleo de zeolita H-I del ejemplo 3 se mezclaron con glucosa molida, se enfriaron y se prensaron para formar partículas de núcleo recubiertas. Las partículas de núcleo recubiertas se mezclaron con polvo de PGMS antes de que las partículas de núcleo se enfriaran completamente, de manera que los polvos de PGMS se adhirieran a las partículas de núcleo. El producto se prensó en un polvo. El polvo se pulverizó con gotas de humedad y la liberación de dióxido de cloro se determinó utilizando papeles de tira de prueba humedecidas con cloro (Aquacheck®, Environmental Test Systems). Los componentes del polvo y el tiempo hasta el cambio de color de la tira de prueba se indican en la tabla 3.

TABLA 3

Comp.	Peso de zeolita	Peso de glucosa	Peso del ácido	Tiempo hasta el cambio de color
	(g)	(g)	(g)	(min)
H	0,11	0,1	0	Sin cambio
I	0,15	0,1	0	Sin cambio
H	0,19	0,1	0,21	> 3*
I	0,25	0,1	0,30	> 2
* \begin{minipage}[t]{157mm} Se observó burbujeo, lo que indica liberación de dióxido de carbono debido a la reacción de los iones hidronio con el carbonato de calcio \end{minipage}

Los polvos que contenían glucosa no liberaron dióxido de cloro con la exposición a la humedad hasta después de varios minutos. La glucosa retrasó la liberación de dióxido de cloro. La liberación de dióxido de cloro se retrasó adicionalmente y también se liberó dióxido de carbono en los polvos que contenían carbonato de calcio. El tiempo total durante el cual se liberó gas a partir del polvo no se determinó.

Claims

1. Polvo para la liberación sostenida de un gas que comprende:

un núcleo (12) que contiene un tamiz molecular; y

una primera capa (14) que contiene un agente de liberación de ácido sobre una superficie (16) exterior del núcleo (12);

estando el núcleo (12) y la primera capa (14) sustancialmente libres de agua, y pudiendo el núcleo (12) generar y liberar un gas tras la hidrólisis del agente de liberación de ácido.

2. Polvo según la reivindicación 1, que incluye además una segunda capa (22) que contiene un material hidrófobo, un material soluble en agua, un material que se degrada en agua o un material que se hincha en agua, sobre una superficie exterior de la primera capa, estando la segunda capa (22) sustancialmente libre de agua.

3. Polvo para la liberación sostenida de un gas que comprende:

un núcleo (12) que contiene un tamiz molecular;

una primera capa (14) que contiene un agente de liberación de ácido;

y

una segunda capa (22) entre el núcleo (12) y la primera capa (14), conteniendo la segunda capa (22) un material hidrófobo, un material soluble en agua, un material que se degrada en agua o un material que se hincha en agua;

estando el núcleo (12) y las capas primera (14) y segunda (22) sustancialmente libres de agua, y pudiendo el núcleo (12) generar y liberar un gas tras la hidrólisis del agente de liberación de ácido.

4. Polvo según la reivindicación 2 o la reivindicación 3, que incluye además partículas (18) en contacto con la segunda capa (22), estando las partículas (18) sustancialmente libres de agua y conteniendo un material anhidro que puede asociarse con agua.

5. Polvo según cualquiera de las reivindicaciones 2 a 4, en el que la segunda capa (22) es continua.

6. Polvo según una cualquiera de las reivindicaciones 2 a 5, que incluye además una tercera capa (22) que contiene un material hidrófobo, un material soluble en agua, un material que se degrada en agua o un material que se hincha en agua, sobre una superficie exterior de la primera capa (14), estando la tercera capa sustancialmente libre de agua.

7. Polvo según la reivindicación 6, en el que la tercera capa (22) es continua.

8. Polvo según una cualquiera de las reivindicaciones 2 a 7, en el que la capa (22) contiene una cera microcristalina, una cera de parafina, una cera sintética, un polímero, sorbitol, un hidrato de carbono, una proteína, un éster de glicerol, un glucolípido, un glicérido, un fosfolípido, lectinas, un liposoma, un ácido graso, una cera, ácido algínico, o una goma.

9. Polvo según la reivindicación 6 ó 7, que incluye además partículas (18) en contacto con la tercera capa (22), estando las partículas (18) sustancialmente libres de agua y conteniendo un material anhidro que puede asociarse con agua.

10. Polvo según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9, que incluye además partículas (18) en contacto con la primera capa (14), estando las partículas (18) sustancialmente libres de agua y conteniendo material anhidro que puede asociarse con agua.

11. Polvo según cualquiera de las reivindicaciones 4, 9 ó 10, en el que las partículas (18) contienen sulfato de sodio, sulfato de calcio, carbonato de calcio, sulfato ferroso, sulfato de magnesio, cloruro de calcio, gel de sílice de humedad reducida, alúmina, zeolitas, arcilla bentonita, arcilla caolín, permanganato de potasio, un tamiz molecular o una sal que elimina el oxígeno.

12. Polvo según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 11, en el que la primera capa (14) es continua.

13. Polvo según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 12, en el que el tamiz molecular es una zeolita natural o sintética, un aluminofosfato cristalino, un ferrocianuro o un heteropoliácido.

14. Polvo según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 13, en el que el núcleo (12) contiene una base.

15. Polvo según la reivindicación 14, en el que la base es un bicarbonato de metal alcalino, un carbonato de metal alcalino, un bicarbonato de metal alcalinotérreo, un carbonato de metal alcalinotérreo, una sal de bicarbonato de un ion de metal de transición o de una amina protonada primaria, secundaria, terciaria o cuaternaria, una sal de carbonato de un ion de metal de transición o de una amina protonada primaria, secundaria, terciaria o cuaternaria, un hidróxido de metal alcalino, un hidróxido de metal alcalinotérreo, una sal de hidróxido de un ion de metal de transición o de una amina protonada primaria, secundaria, terciaria o cuaternaria, un bifosfato de metal alcalino, un fosfato de metal alcalino, un bifosfato de metal alcalinotérreo, un fosfato de metal alcalinotérreo, una sal de bifosfato de un ion de metal de transición o de una amina protonada primaria, secundaria, terciaria o cuaternaria, una sal de fosfato de un ion de metal de transición o de una amina protonada primaria, secundaria, terciaria o cuaternaria, un bisulfato de metal alcalino, un sulfato de metal alcalino, un bisulfato de metal alcalinotérreo, un sulfato de metal alcalinotérreo, una sal de bisulfato de un ion de metal de transición o de una amina protonada primaria, secundaria, terciaria o cuaternaria, una sal de sulfato de un ion de metal de transición o de una amina protonada primaria, secundaria, terciaria o cuaternaria, un sulfonato de metal alcalino, un sulfonato de metal alcalinotérreo, o una sal de sulfonato de un ion de metal de transición o de una amina protonada primaria, secundaria, terciaria o cuaternaria, un borato de metal alcalino, un borato de metal alcalinotérreo, o una sal de borato de un ion de metal de transición o de una amina protonada primaria, secundaria, terciaria o cuaterna-
ria.

16. Polvo según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 15, en el que el núcleo (12) contiene aniones que pueden reaccionar para generar un gas.

17. Polvo según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 16, en el que el núcleo (12) contiene aniones clorito, aniones bisulfato, aniones cianuro, aniones nitrito, aniones hipoclorito, o aniones sulfhídrico.

18. Polvo según la reivindicación 17, en el que el núcleo (12) contiene un clorito de metal alcalino, un clorito de metal alcalinotérreo, una sal de clorito de un ion de metal de transición o de una amina protonada primaria, secundaria, terciaria o cuaternaria, un bisulfito de metal alcalino, un bisulfito de metal alcalinotérreo, una sal de bisulfito de un ion de metal de transición o de una amina protonada primaria, secundaria, terciaria o cuaternaria, un sulfhidrato de metal alcalino, un sulfhidrato de metal alcalinotérreo, una sal de sulfhidrato de un ion de metal de transición o de una amina protonada primaria, secundaria, terciaria o cuaternaria, un nitrito de metal alcalino, un nitrito de metal alcalinotérreo, una sal de nitrito de un ion de metal de transición o de una amina protonada primaria, secundaria, terciaria o cuaternaria, un hipoclorito de metal alcalino, un hipoclorito de metal alcalinotérreo, una sal de hipoclorito de un ion de metal de transición o de una amina protonada primaria, secundaria, terciaria o cuaternaria, un cianuro de metal alcalino, un cianuro de metal alcalinotérreo, o una sal de cianuro de un ion de metal de transición o de una amina protonada primaria, secundaria, terciaria o cuaternaria.

19. Polvo según la reivindicación 17 o la reivindicación 18, en el que el núcleo (12) contiene una sal de sodio, potasio, calcio, litio o amonio de un clorito, bisulfito, sulfhidrato, nitrito, hipoclorito, o cianuro.

20. Polvo según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 19, en el que el gas es dióxido de cloro, dióxido de azufre, sulfuro de hidrógeno, ácido cianhídrico, dióxido de nitrógeno, óxido nítrico, monóxido de dicloro, o cloro.

21. Polvo según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 20, en el que la primera capa (14) incluye una cera microcristalina, una cera de parafina, una cera sintética, un polímero o un oligómero.

22. Polvo según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 21, en el que la primera capa (14) incluye un agente dispersante seleccionado de una amida de un carboxilato, copolímero de polivinilpirrolidona, acetato de polivinilo, polietilenglicol, alcohol polivinílico y carboxilato de metal.

23. Polvo según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 22, en el que el agente de liberación de ácido es una cera de liberación de ácido, un polímero de liberación de ácido, o un oligómero de liberación de ácido.

24. Polvo según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 22, en el que el agente de liberación de ácido incluye un ácido carboxílico, un éster, un anhídrido, un haluro de acilo, ácido fosfórico, un éster de fosfato, un éster de fosfato de trialquilsililo, un fosfato de dialquilo, ácido sulfónico, un éster de ácido sulfónico, un cloruro de ácido sulfónico, un anhídrido fosfosilícico o un fosfosilicato.

25. Polvo según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 24, en el que al menos se liberan 1,0 X 10^{-6} gramos de gas/cm^{3} a partir del polvo durante un periodo de al menos una semana tras la hidrólisis del agente de liberación de ácido.

26. Procedimiento para preparar un polvo que proporciona la liberación sostenida de un gas, comprendiendo el procedimiento mezclar partículas de tamices moleculares que contienen aniones con un agente de liberación de ácido para formar un producto, y fragmentar el producto para formar un polvo, estando el polvo sustancialmente libre de agua y pudiendo generar y liberar el gas tras la hidrólisis del agente de liberación de ácido.

27. Procedimiento según la reivindicación 26, en el que las partículas de tamices moleculares se preparan mezclando tamices moleculares con una disolución acuosa o no acuosa que contiene los aniones, separando los tamices moleculares de la disolución, secando los tamices moleculares y fragmentando los tamices moleculares para formar las partículas de tamices moleculares.

28. Procedimiento según la reivindicación 26 o la reivindicación 27, en el que las partículas de tamices moleculares se mezclan con un material hidrófobo, un material soluble en agua, un material que se degrada en agua, o un material que se hincha en agua y se fragmentan antes de mezclarse con el agente de liberación de ácido.

29. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 26 a 28, en el que el agente de liberación de ácido es un material particulado y el producto se sinteriza antes de fragmentarse.

30. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 26 a 29, en el que el polvo se mezcla con un material hidrófobo, un material soluble en agua, un material que se degrada en agua, o un material que se hincha en agua y se fragmenta para retrasar la liberación del gas a partir del polvo.

31. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 26 a 30, en el que un agente dispersante, un material hidrófobo, un material soluble en agua, un material que se degrada en agua, o un material que se hincha en agua se mezcla con el agente de liberación de ácido antes de que el agente de liberación de ácido se mezcle con las partículas de tamices moleculares.

32. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 26 a 31, en el que el polvo se mezcla con partículas que contienen un material anhidro que puede asociarse con agua, estando las partículas sustancialmente libres de agua.

33. Método para retrasar, matar, evitar o controlar la contaminación microbiológica sobre una superficie de un material, dentro del material o en la atmósfera que rodea al material, que comprende exponer una superficie de un material a un polvo según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 25, y exponer la superficie a la humedad para generar y liberar un gas biocida a partir del polvo en la atmósfera que rodea a la superficie.

34. Método para retrasar, matar, evitar o controlar la contaminación microbiológica sobre una superficie de un material, dentro del material o en la atmósfera que rodea al material, que comprende colocar un material adyacente a un polvo según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 25, y exponer el polvo a la humedad para liberar un gas biocida a partir del polvo en la atmósfera que rodea al material.

35. Método para retrasar, evitar o controlar la descomposición bioquímica sobre una superficie de un material o dentro del material, que comprende exponer una superficie de un material a un polvo según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 25, y exponer la superficie a la humedad para generar y liberar un gas que inhibe la descomposición bioquímica a partir del polvo en la atmósfera que rodea a la superficie.

36. Método para retrasar, evitar o controlar la descomposición bioquímica sobre una superficie de un material o dentro del material, que comprende colocar el material adyacente a un polvo según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 25, y exponer el polvo a la humedad para liberar un gas que inhibe la descomposición bioquímica a partir del polvo en la atmósfera que rodea al material.

37. Método para controlar la respiración de un material que comprende exponer una superficie de un material a un polvo según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 25, y exponer la superficie a la humedad para generar y liberar un gas que controla la respiración a partir del polvo en la atmósfera que rodea a la superficie.

38. Método para controlar la respiración de un material que comprende colocar el material adyacente a un polvo según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 25, y exponer el polvo a la humedad para liberar un gas que controla la respiración a partir del polvo en la atmósfera que rodea al material.

39. Método para desodorizar una superficie de un material o la atmósfera que rodea al material, que comprende exponer una superficie de un material a un polvo según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 25, y exponer la superficie a la humedad para generar y liberar un gas desodorizante a partir del polvo en la atmósfera que rodea a la superficie.

40. Método para desodorizar una superficie de un material o la atmósfera que rodea al material, que comprende colocar un material adyacente a un polvo según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 25, y exponer el polvo a la humedad para liberar un gas desodorizante a partir del polvo en la atmósfera que rodea al material.

41. Método para retrasar, evitar o controlar la atracción quimiotáctica de un microorganismo a un material, que comprende exponer una superficie de un material a un polvo según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 25, y exponer la superficie a la humedad para generar y liberar un gas que enmascara el olor o un gas que neutraliza el olor a partir del polvo en la atmósfera que rodea a la superficie.

42. Método para retrasar, evitar o controlar la atracción quimiotáctica de un microorganismo a un material, que comprende colocar un material adyacente a un polvo según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 25, y exponer el polvo a la humedad para liberar un gas que enmascara el olor o un gas que neutraliza el olor a partir del polvo en la atmósfera que rodea al material.