ES2255186T3 - Composicion detergente para superficies duras que comprende polimero hidrofilo que se fluidiza por cizalla a un nivel muy bajo. - Google Patents
Composicion detergente para superficies duras que comprende polimero hidrofilo que se fluidiza por cizalla a un nivel muy bajo.Info
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Abstract
Composición detergente para limpiar suelos, caracterizada porque la composición detergente comprende: (1)de 0, 0001 % a 0, 2 %, en peso de la composición del polímero que se fluidifica por cizalla hidrófilo seleccionado del grupo que consiste en goma xantano, goma guar, goma arábiga, pectina y mezclas de las mismas; (2)de 0, 01 % a 0, 5 %, en peso de la composición, de tensioactivo detergente; (3)de 0, 1 % a 5, 0 %, en peso de la composición, de uno o más disolventes limpiadores seleccionados de derivados C1-C6 de oxietilenglicol y oxipropilenoglicol; y la composición detergente tiene un pH mayor que 9.
Description
Composición detergente para superficies duras que
comprende polímero hidrófilo que se fluidiza por cizalla a un nivel
muy bajo.
Esta solicitud se refiere a composiciones
detergentes que se pueden usar para superficies duras y
especialmente para limpiar suelos, incluidas las aplicaciones y
utensilios habituales, tales como esponjas, bayetas, mopas de
esponja, mopas de cuerda, mopas de tiras y bayetas. Esta solicitud
es también especialmente útil con un utensilio limpiador
"desechable" que comprende un material superabsorbente para la
eliminación de la suciedad de superficies duras. Los utensilios
limpiadores preferiblemente comprenden una almohadilla absorbente
extraíble, preferiblemente diseñada para proporcionar múltiples
superficies limpiadoras.
La bibliografía está repleta de productos capaces
de limpiar superficies duras, como suelos de baldosas cerámicas,
suelos de parqué, encimeras y similares. En el contexto de limpiar
suelos, se han descrito numerosos dispositivos que comprenden un
mango y medios para absorber una composición fluida de limpieza.
Estos dispositivos incluyen los que son reutilizables, incluyendo
mopas con tiras de algodón, celulosa y/o tiras sintéticas, esponjas
y similares. El uso de cualquiera de estos dispositivos o mopa
requiere un considerable esfuerzo.
Ejemplos de mopas desechables incluyen: patente
US-5.094.559, concedida el 10 de marzo de 1992 a
Rivera y col., la cual describe una mopa que incluye una
almohadilla limpiadora desechable que comprende una capa fregadora
para eliminar la suciedad de una superficie manchada, una capa
secante para absorber el fluido después del proceso de limpieza y
una capa impermeable líquida colocada entre la capa fregadora y la
capa secadora y la patente US-5.419.015, concedida
el 30 de mayo de 1995 a García, la cual describe una mopa que tiene
almohadillas de trabajo separables, lavables, incorporándose dichas
patentes como referencia en la presente memoria. La patente EP 0
357 496 A2 se refiere a toallitas multifuncionales para uso en la
limpieza doméstica y que son adecuadas para limpiar una etapa de
una variedad de superficies no abrasivas. Las toallitas están
impregnadas con una microemulsión.
El utensilio limpiador de la presente invención
comprende preferiblemente una almohadilla limpiadora separable, que
alivia la necesidad de aclarar la almohadilla durante el uso. Esta
almohadilla limpiadora preferiblemente posee suficiente capacidad
absorbente, en un gramo de fluido absorbido por gramo de almohadilla
limpiadora, para permitir la limpieza de un área amplia, tal como
la de la superficie dura típica [p. ej., 7,43-9,29
m^{2} (80-100 ft^{2})], sin la necesidad de
cambiar la almohadilla. Esto requiere de forma típica el uso de un
material superabsorbente, preferiblemente del tipo descrito a
continuación. La composición detergente que se usa con dichos
materiales superabsorbentes deberá formularse cuidadosamente para
evitar arruinar el objetivo de utilizar dicho material
superabsorbente.
Los utensilios de limpieza preferidos tienen una
almohadilla con buenas propiedades de eliminación de la suciedad
proporcionando continuamente una superficie fresca y/o un borde de
contacto con la superficie sucia, p. ej., con una pluralidad de
superficies que entran en contacto con la superficie sucia durante
la operación de limpieza.
La patente GB 1 357 323 describe composiciones
limpiadoras líquidas para limpiar superficies duras, como suelos. La
composición comprende un polisacárido hidrocoloide, tal como una
goma xantano parcialmente acetilada para sustituir los agentes
retardadores de la espuma más caros, tales como siliconas.
Las composiciones utilizadas para limpiar
superficies duras como suelos, concentradas o diluidas, contendrán
normalmente ingredientes detergentes suficientes, como tensioactivo,
aditivo reforzante de la detergencia, disolvente etc., para
permitir que la disolución proporcione un resultado limpiador
excelente sin causar acumulación o adhesión. El uso final está
basado en el fin previsto de uso; diluido, como es el caso de los
limpiadores de suelo y limpiadores universales, o concentrado, como
es en el caso de los pulverizadores de botella o pulverizadores de
un utensilio de fregado con almohadillas desechables o
reutilizables.
De forma típica, la solución limpiadora para
"uso final", concentrada o diluida contiene menos de
aproximadamente 0,5% en peso de la solución de tensioactivo
detergente. El nivel de tensioactivo detergente en la solución
limpiadora para uso final es de aproximadamente 0,01% a
aproximadamente 0,5%, preferiblemente de aproximadamente 0,05% a
aproximadamente 0,4%, y aún más preferiblemente de aproximadamente
0,05% a aproximadamente 0,3%, en peso de la composición/solución
limpiadora. Para facilitar la limpieza, están presentes uno o más
disolventes seleccionados de derivados
C_{1}-C_{6} de oxietilenglicol y
oxipropilenoglicol. El nivel de disolvente(s), en la solución
limpiadora para uso final es desde aproximadamente 0,1% hasta
aproximadamente 5,0%, preferiblemente desde aproximadamente 0,25%
hasta aproximadamente 4,0% y aún más preferiblemente desde
aproximadamente 0,5% hasta aproximadamente 3,0%, en peso de la
composición/solución limpiadora.
Para favorecer la limpieza cuando se utilizan
utensilios convencionales, p. ej., bayetas, esponjas y mopas, como
mopas de esponja, cuerdas o tiras y para evitar una absorción
difícil cuando se usa una almohadilla que contiene materiales
superabsorbentes, el pH es más de aproximadamente 9, más
preferiblemente más de aproximadamente 9,5 y aún más
preferiblemente más de aproximadamente 10. La alcalinidad debería
proporcionarse preferiblemente, al menos en parte, mediante
materiales volátiles, para evitar problemas de formación de
vetas/películas.
Con el fin de ayudar a estabilizar la solución
durante el secado, la composición debería contener un polímero que
tenga características hidrófilas y seudoplásticas capaces de inhibir
la agregación molecular de la solución tensioactiva sobre suelos
durante el proceso de secado para proporcionar uno o más de las
ventajas de: desprendibilidad; evitar la acumulación; dispersión
fácil de la solución sobre superficies como suelos y mantenimiento
de una cantidad suficiente de agua sobre la superficie para
estabilizar los ingredientes que quedan sobre la superficie. Por
estabilizar indicamos la minimización de la deshumectación de la
superficie durante el secado, el cual a su vez, minimiza la
formación de vetas. Debido a esta ventaja, el polímero permite la
formulación incluso a niveles de tensioactivo bajo y permite la
adición de disolvente para mejorar la limpieza sin afectar a la
formación de películas/vetas. En general, esto también puede dar
lugar a menos residuos y adhesión al suelo.
El polímero esencial en la presente invención
está presente sólo a un nivel muy bajo, esto es desde
aproximadamente 0,0001% hasta aproximadamente 0,2%, preferiblemente
desde aproximadamente 0,0001% hasta aproximadamente 0,1%, más
preferiblemente desde aproximadamente 0,0005% hasta aproximadamente
0,08%, en peso de la solución limpiadora. El nivel en el producto,
reflejará el tipo de uso, concentrado o diluido. El polímero se
selecciona del grupo que consiste en gomas naturales, especialmente
gomas xantano, gomas guar, goma arábiga y/o pectina; y mezclas de
los mismos, como monómeros y/o polímeros. La más preferida es la
goma xantano.
El tensioactivo detergente es preferiblemente
básicamente lineal, es decir, no debería contener grupos aromáticos,
y el tensioactivo detergente es preferiblemente relativamente
hidrosoluble, p. ej., con una cadena hidrófoba que contiene de
aproximadamente 8 a aproximadamente 12 átomos de carbono,
preferiblemente de aproximadamente 8 a aproximadamente 14 átomos de
carbono, y en el caso de tensioactivos detergentes no iónicos con un
HLB de aproximadamente 9 a aproximadamente 14, preferiblemente de
aproximadamente 10 a aproximadamente 13, más preferiblemente de
aproximadamente 10 a aproximadamente 12.
La composición se puede usar en el contexto de
una superficie dura convencional, p. ej., limpiadores para suelos o
universales y con sistemas convencionales de limpieza y/o de mopa
conocidos en la técnica, tales como esponjas y ropas, p. ej.,
esponjas, esponjas de cuerda, esponjas de tiras y bayetas.
Adicionalmente, un aspecto preferido de la presente invención se
refiere al uso de soluciones/composiciones limpiadoras con un
utensilio todo en uno más un sistema de almohadilla limpiadora. La
almohadilla limpiadora preferiblemente contiene un material
suberabsorbente que actúa sinérgicamente con la composición/solución
detergente descrita para proporcionar un resultado de limpieza
final mejor con una mayor comodidad de uso. Este sistema limpiador
comprende de forma típica:
- a.
- un mango y
- b.
- una almohadilla limpiadora extraíble que comprende un material superabsorbente y que tiene una pluralidad de superficies básicamente planas, en la que cada una de las superficies básicamente planas está en contacto con la superficie que se desea limpiar, y preferiblemente una estructura de almohadilla que tiene una primera capa y una segunda capa, en donde la primera capa se encuentra entre la capa limpiadora y la segunda capa y además es más estrecha que esta.
Dependiendo del medio usado para acoplar la
almohadilla limpiadora al mango del utensilio de limpieza, puede
ser preferible que la almohadilla limpiadora comprenda además una
capa distinta de fijación. En estas realizaciones se colocaría la
capa absorbente entre la capa fregadora y la capa de fijación.
La composición detergente y, preferiblemente, el
utensilio de la presente invención son compatibles con todos los
sustratos de superficies duras, incluidos madera, vinilo, linóleo,
suelos no encerables, cerámica, Formica®, porcelana, vidrio, placa
para tabiques, y similares. El utensilio y la composición detergente
proporcionan facilidad de limpieza, especialmente cuando el
polímero está presente para proporcionar un fregado mejor y mejores
resultados.
La Figura 1a es una vista en perspectiva de un
utensilio limpiador utilizado en la realización preferida, el cual
tiene un dispositivo dispensador que dispensará la composición
detergente.
La Figura 1b es una vista lateral de un utensilio
limpiador utilizado en la realización preferida, el cual no tiene un
dispositivo dispensador líquido acoplado de modo que la composición
se dispensa por separado.
La Figura 2 es una vista en perspectiva de una
almohadilla limpiadora extraíble del utensilio.
La Figura 3 es una vista en perspectiva de una
capa absorbente de una almohadilla limpiadora extraíble utilizada en
la realización preferida.
La Figura 4 es una vista en perspectiva extendida
de la capa absorbente de una almohadilla limpiadora extraíble
utilizada en la realización preferida.
La Figura 5 es un corte transversal de una
almohadilla limpiadora utilizada en la realización preferida, tomada
a lo largo del plano y-z.
La composición detergente actúa como solución
limpiadora cuando se usa tanto concentrada como diluida. Por lo
tanto, el nivel de ingredientes tiene que considerarse en el
contexto del uso final. El polímero esencial sólo se usa en la
solución limpiadora en niveles muy bajos. Por consiguiente,
cualquier composición concentrada debería ir envasada con las
instrucciones para diluir hasta el nivel adecuado.
Como se ha descrito anteriormente en la presente
memoria, el nivel de polímero debería ser bajo, p. ej., es decir
desde aproximadamente 0,0001% hasta aproximadamente 0,2%,
preferiblemente desde aproximadamente 0,0001% hasta aproximadamente
0,1% más preferiblemente desde aproximadamente 0,0005% hasta
aproximadamente 0,08%, en peso de la composición. Este nivel muy
bajo es todo lo que se requiere para producir un mejor resultado
final, pudiendo causar niveles más elevados la formación de
vetas/películas, acumulación, y/o adhesión.
Sin querer limitarnos a la teoría, dos
propiedades físicas se consideran críticas para el polímero: 1)
naturaleza hidrófila y 2) capacidad seudoplástica. La hidrofilicidad
del polímero es importante para asegurar la desprendibilidad entre
limpiezas para evitar la acumulación. La característica de reducción
de la viscosidad por cizallamiento es importante para ayudar a
dispersar la solución de manera uniforme durante el uso, y en
combinación con la característica de hidrofilicidad, ayuda a
proporcionar el efecto nivelador. Por efecto nivelador queremos
decir minimizar la deshumectación de la solución y la agregación
molecular que de forma típica se producen durante el secado. La
agregación molecular lleva a la formación de vetas/películas
visibles, que son una señal de un resultado final de mala
limpieza.
Ejemplos adecuados de polímeros incluyen
polímeros naturales como goma arábiga, pectina, goma guar y goma
xantano. Es particularmente preferida la goma de xantano. La goma de
xantano se describe en la patente US-4.788.006,
concedida a Bolich el 29 de noviembre de 1986, de la Col. 5, línea
55 hasta la Col. 6, línea 2, incorporándose como referencia dicha
patente en la presente memoria.
Polímeros preferidos son aquellos que tienen
pesos moleculares altos, aunque pesos moleculares inferiores de
hasta aproximadamente 5.000 pueden proporcionar algunos resultados.
En general, los polímeros deberán tener pesos moleculares de más de
aproximadamente 10.000, preferiblemente más de aproximadamente
100.000, más preferiblemente más de aproximadamente 250.000, y aún
más preferiblemente más de aproximadamente 500.000. El peso
molecular debería ser normalmente desde aproximadamente 10.000
hasta aproximadamente 100.000; preferiblemente desde aproximadamente
100.000 hasta aproximadamente 1.000.000; más preferiblemente desde
aproximadamente 1.000.000 hasta aproximadamente 4.000.000; y aún
más preferiblemente mayor que 4.000.000 millones.
Materiales de uso en la presente invención
incluyen polímeros seleccionados del grupo que consiste en gomas
xantano, gomas guar, goma arábiga, pectina, y mezclas de las mismas
de monómeros y/o polímeros. Estos polímeros también pueden
utilizarse en combinación con polímeros que no proporcionan el
beneficio o que proporcionan el beneficio en un menor grado para
lograr un mejor resultado final en la limpieza. La más preferida es
la goma xantano.
El polímero utilizado es preferiblemente uno que
proporcione capacidad seudoplástica, especialmente para la facilidad
de dispensación. Composiciones que son inherentemente seudoplásticas
pueden usarse concentradas sin modificación. Las composiciones
detergentes para superficies duras detergentes y especialmente las
composiciones detergentes preferidas descritas en la presente
memoria deberían tener una viscosidad de menos de aproximadamente
0,25 Pa.s (250 cps), preferiblemente menos de aproximadamente 0,1
Pa.s (100 cps), y aún más preferiblemente menos de aproximadamente
0,015 Pa.s (15 cps). La viscosidad se determina utilizando un
viscosímetro Brookfield Synchroelectric, modelo LVT, fabricado por
Brookfield Engineering Laboratory, Inc., Stoughton, Massachusetts,
utilizando un vástago nº 1 a 6,28 rad/s (60 rpm) y a una temperatura
de aproximadamente 20ºC. (velocidad de cizalla constante de
aproximadamente 13 segundos inversos.)
Las características seudoplásticas de p. ej.,
polímeros y/o composiciones, se determinan utilizando un reómetro de
tensión controlada Modelo CSL 100, fabricado por Carrimed Ltd.,
Interpret House, Curtis Road Estate, Dorking, Surry RH 4 1DP,
Inglaterra. El reómetro utiliza una geometría de cilindros
concéntricos para hacer mediciones de corte constantes a diferentes
velocidades de cizalla. Estas mediciones se hacen a aproximadamente
26ºC. El comportamiento seudoplástico de fluidificación por cizalla
del sistema de goma xantano puede representarse matemáticamente
mediante la ecuación:
N =
KR^{n-1}
donde N es la viscosidad aparente,
K es la constante de consistencia, R es la velocidad de cizalla y n
es el índice de corte. Para obtener resultados de pulverización
mejores (dispensación), los valores de K y n deberían dar
viscosidades inferiores a 0,015 Pa.s (15 cps) a velocidades de
cizalla de pulverización (\sim10.000 segundos inversos, como se ha
descrito en la literatura
comercial).
El comportamiento de fluidificación por cizalla
se describe en la patente U.S. nº 4.783.283, Stoddart, concedida al
8 de noviembre de 1988, apareciendo especialmente este texto en la
columna 2, línea 46 y sig.
Tensioactivos detergentes que se utilizan en las
composiciones limpiadoras de superficies dura incluyen tensioactivos
detergentes aniónicos, no iónicos, anfóteros (incluidos los de ion
híbrido) y catiónicos y mezclas de los mismos. Detergentes adecuados
son bien conocidos en la técnica e incluyen aquellos descritos en
las patentes: US-4.111.854, Spadini y col.,
concedida el 5 de septiembre de 1978; US-4.424.408,
Imamura y col., concedida el 27 de enero de 1981;
US-4.414.128, concedida a Goffinet el 8 de noviembre
de 1983; US-4.612.135, Wenzel, concedida el 16 de
septiembre de 1986; US-4.743.395, Leifheit,
concedida el 10 de mayo de 1988; US-4.749.509,
Kacher, concedida el 7 de enero de 1988;
US-4.759.867, Choy y col., concedida el 26 de julio
de 1988; US-4.769.172, Siklosi, concedida el 6 de
septiembre de 1988; US-4-804.491,
Choy y col., concedida el 14 de febrero de 1989; y
US-4,895,669, Choy y col., concedida el 23 de enero
de 1990, incorporándose todas estas patentes como referencia en la
presente memoria.
Las composiciones, o soluciones, detergentes,
especialmente aquellas que se utilizan con un utensilio que
contiene un material superabsorbente, preferido, que requiere un
detergente suficiente para permitir que la solución proporcione
limpieza sin sobrecargar el material superabsorbente con solución,
aunque las soluciones normalmente no pueden tener más de
aproximadamente 0,5% en peso de la solución de tensioactivo
detergente sin que repercuta en el rendimiento. Por consiguiente,
el nivel de tensioactivo detergente en la solución limpiadora
debería ser desde aproximadamente 0,01% hasta aproximadamente 0,5%,
más preferiblemente desde aproximadamente 0,05% hasta
aproximadamente 0,4%, y aún más preferiblemente desde
aproximadamente 0,05% hasta aproximadamente 0,3%, en peso de la
solución/composición. La solución preferida también contiene uno o
más disolventes para mejorar la limpieza a un nivel desde
aproximadamente 0,1% hasta aproximadamente 5,0%, más preferiblemente
desde aproximadamente 0,25% hasta aproximadamente 3,0%, y aún más
preferiblemente desde aproximadamente 0,5% hasta aproximadamente
2%, de la solución.
Como se ha descrito anteriormente, el pH debería
ser más de aproximadamente 9,3, preferiblemente más de
aproximadamente 10, más preferiblemente más de aproximadamente
10,3, para mejorar la limpieza cuando se utilizan sistemas
convencionales, tales como esponjas, bayetas y mopas, mopas de
cuerdas, mopas de tiras, mopas, bayetas, etc., y para evitar
dificultar la absorción cuando se utiliza con una almohadilla que
contiene materiales superabsorbentes y la alcalinidad debería
preferiblemente proporcionarse, al menos en parte, mediante
materiales volátiles, para evitar problemas de formación de
vetas/películas.
El tensioactivo detergente es preferiblemente
lineal, p. ej., no debería haber presentes grupos de ramificación y
aromáticos y el tensioactivo detergente es preferiblemente
relativamente hidrosoluble, p. ej., teniendo una cadena hidrófoba
que contiene desde aproximadamente 8 hasta aproximadamente 14,
preferiblemente desde aproximadamente 8 hasta aproximadamente 12,
átomos de carbono, y, para, los tensioactivos detergentes no
iónicos, que tienen un HLB de desde aproximadamente 9 hasta
aproximadamente 14, preferiblemente desde aproximadamente 10 hasta
aproximadamente 13, más preferiblemente desde aproximadamente 10
hasta aproximadamente 12.
La invención también comprende una composición
detergente como se ha descrito anteriormente en la presente memoria
en un recipiente junto con las instrucciones de uso con un utensilio
que comprende una cantidad eficaz de un material superabsorbente,
y, opcionalmente, en un recipiente en un kit que comprende el
utensilio, o, al menos, una almohadilla limpiadora desechable que
comprende un material superabsorbente. La invención se refiere
asimismo a la utilización de la composición y de una almohadilla
limpiadora que comprende un material superabsorbente para limpiar
superficies manchadas.
La composición detergente (solución limpiadora)
es una solución en base acuosa que comprende uno o varios
tensioactivos detergentes, materiales alcalinos para ajustar al pH
alcalino deseado y, opcionalmente, disolventes, aditivos
reforzantes, quelantes, supresores de las jabonaduras, enzimas, etc.
Tensioactivos adecuados incluyen tensioactivos aniónicos, no
iónicos, de ion híbrido y tensioactivos anfóteros como se ha
descrito anteriormente, preferiblemente tensioactivos detergentes
aniónicos y no iónicos que tienen cadenas hidrófobas que contienen
desde aproximadamente 8 hasta aproximadamente 14, preferiblemente
desde aproximadamente 8 hasta aproximadamente 12, átomos de
carbono. Los ejemplos de tensioactivos aniónicos incluyen, aunque no
de forma limitativa, alquilsulfatos lineales, alquilsulfonatos, y
similares. Los ejemplos de tensioactivos no iónicos incluyen los
alquiletoxilatos y similares. Ejemplos de tensioactivos híbridos
incluyen betaínas y sulfobetaínas. Los ejemplos de tensioactivos
anfóteros incluyen alquilanfoglicinatos y alquiloiminopropianato.
Todos los materiales anteriores se encuentran disponibles en el
mercado y están descritos en McCutcheon's Vol. 1: Emulsifiers and
Detergents, North American Ed., McCutheon Division, MC Publishing
Co., 1997, incorporado como referencia en la presente memoria.
Disolventes adecuados incluyen derivados (p. ej.,
C_{1}-C_{6}) de oxietilenglicol y
oxipropilenglicol, tal como mono y dietilenglicol
n-hexil éter; mono, di y tripropilenglicol
n-butil éter; y similares.
Supresores de las jabonaduras adecuados incluyen
polímeros de silicona y ácidos grasos
C_{10}-C_{18} lineales o ramificados, parafinas
o alcoholes. Dow Corning AF (contiene: polietilenglicol estearato
(4% en peso, nº CAS 9004993); sílice metilado (2% en peso, nº CAS
67762907); se prefiere el octametil ciclotetrasiloxano (2% en peso,
nº CAS 556672).
El supresor de las jabonaduras en un nivel
efectivo, de forma típica desde aproximadamente 0,0005 hasta
aproximadamente 0,02, preferiblemente desde aproximadamente 0,001
hasta aproximadamente 0,01, más preferiblemente desde
aproximadamente 0,002 hasta aproximadamente 0,003%, en peso de la
solución/composición, proporciona una mejoría técnica en cuanto a
la formación de manchas y formación de películas, especialmente
sobre superficies cerámicas. Esto se debe a que las juntas de
cementación de las baldosas de cerámica originan zonas bajas a
medida que pasa la mopa, lo cual genera aguas jabonosas. Cuando se
genera una cantidad excesiva de aguas jabonosas, éstas pueden dejar
vetas al secarse. Además, los estudios realizados entre los
consumidores indican que algunos de ellos consideran la aparición de
aguas jabonosas durante el fregado como las causantes de la
formación de películas/vetas.
La reducción de formación de jabonaduras en el
suelo durante el fregado puede proporcionar ventajas técnicas y
definitivas de diverso grado para evitar la formación de
películas/vetas. El grado de ventaja obtenido depende de la cantidad
de jabonaduras originadas y del grado de control ejercido sobre la
formación de dichas jabonaduras, especialmente durante el
fregado.
Pueden utilizarse supresores de las jabonaduras
conocidos, pero es altamente recomendable utilizar supresores de las
jabonaduras basados en silicona, puesto que son eficaces a
concentraciones muy bajas y, por tanto, pueden reducir al mínimo la
cantidad total de material insoluble en agua requerido, conservando
al mismo tiempo al menos una cantidad eficaz de supresores de las
jabonaduras en la formulación.
Aditivos reforzantes de la detergencia adecuados
incluyen aquellos solubles, especialmente sales de metal alcalino,
p. ej., sodio y/o potasio y/o amina y/o amina sustituida, sales de
aditivos reforzantes de la detergencia convencionales, incluyendo
aquellos derivados de fuentes de fósforo, tal como ortofosfato y
pirofosfato, y fuentes que no son de fósforo, tal como ácido
nitrilotriacético, ácido
S,S-etilendiaminadisuccínico, y similares. Los
quelantes apropiados incluyen el ácido etilendiaminotetraacético y
el ácido cítrico y similares.
Las enzimas adecuadas incluyen lipasas,
proteasas, amilasas y otras enzimas conocidas como útiles para
catálisis de degradación de la suciedad. La cantidad total de
dichos ingredientes es baja, preferiblemente inferior al 0,1% y más
preferiblemente inferior al 0,05%, para evitar problemas de
formación de vetas y películas. Preferiblemente, las composiciones
deberían estar prácticamente exentas de materiales que causan
problemas de formación de películas/estrías. Por tanto, es
aconsejable utilizar materiales alcalinos que no originen formación
de vetas y/o películas durante la mayor parte del tamponado. Los
carbonatos, bicarbonatos, citratos, etc. son tampones alcalinos
adecuados. Los tampones alcalinos preferidos son las alcanolaminas
de fórmula:
CR_{2}(NH_{2})CR_{2}OH
en donde cada R se selecciona del
grupo que consiste en hidrógeno y grupos alquilo que contienen de
uno a cuatro átomos de carbono y el total de átomos de carbono en
el compuesto es de tres a seis, preferiblemente,
2-amino-2-metilpropanol.
Una solución limpiadora adecuada para uso con el
utensilio presente comprende desde aproximadamente 0,05% hasta
aproximadamente 0,3% de tensioactivo detergente, preferiblemente
comprende un tensioactivo detergente de alcohol etoxilado lineal (p.
ej., Neodol 1-5®, comercializado por Shell Chemical
Co.) y un alquilsulfonato (p. ej., Bioterge® PAS-8s,
un sulfonato C_{8} lineal comercializado por Stepan Co.); desde
aproximadamente 0,5 hasta aproximadamente 2,0% de propilenglicol
n-butil éter (Dow Co.), desde aproximadamente 0,5%
hasta aproximadamente 3,0% de etanol (Quantum chemicals), desde
aproximadamente 0,05% hasta aproximadamente 0,25%, de material
alcalino volátil, p. ej.,
2-amino-2-metil-1-propanol;
adyuvantes opcionales tales como tintes y/o perfumes; y desde
aproximadamente 99,9% hasta aproximadamente 90% de agua desionizada
o suavizada.
El sistema utensilio más almohadilla limpiadora
en la realización preferida está basado en proporcionar comodidad
de uso. Por consiguiente, es preferible utilizar un utensilio que
comprenda una almohadilla limpiadora, preferiblemente extraíble y/o
desechable, que contenga un material superabsorbente y que
preferiblemente también proporcione ventajas de limpieza
significativas. Las ventajas respecto a la capacidad limpiadora
están relacionadas con las características estructurales preferidas
descritas más abajo, combinadas con la capacidad de la almohadilla
para trabajar sinérgicamente con la presente invención para eliminar
las manchas. La almohadilla limpiadora, como se describe a
continuación, requiere el uso de la composición detergente, como se
describe a continuación, para proporcionar un rendimiento
óptimo.
Las almohadillas limpiadoras preferiblemente
tendrán una capacidad absorbente cuando se mide en una presión de
confinamiento de 0,620 kPa (0,09 psi) después de 20 minutos (1200
segundos) (denominada en lo sucesivo como "capacidad absorbente
t_{1200}") de al menos aproximadamente 10 g de agua desionizada
por g de la almohadilla limpiadora. La capacidad absorbente de la
almohadilla se mide después de exponerla durante 20 minutos (1.200
segundos) a agua desionizada porque éste representa el tiempo típico
en el que el consumidor limpia una superficie dura, como un suelo.
La presión de confinamiento representa presiones típicas ejercidas
sobre la almohadilla durante el proceso de limpieza. Como tal, la
almohadilla limpiadora debería ser capaz de absorber cantidades
significativas de la solución limpiadora en el período de 1200
segundos a 0,620 kPa (0,09 psi). La almohadilla limpiadora tendrá
preferiblemente una capacidad absorbente t_{1.200} de por lo menos
aproximadamente 20 g/g, más preferiblemente de por lo menos
aproximadamente 25 g/g y lo más preferiblemente de por lo menos
aproximadamente 30 g/g. La almohadilla limpiadora tendrá una
capacidad absorbente t_{900} de por lo menos aproximadamente 10
g/g, preferiblemente una capacidad absorbente t_{900} de por lo
menos aproximadamente 20 g/g.
Los valores de las capacidades absorbentes
t_{1.200} y t_{900} se miden por el método del rendimiento bajo
presión (denominado en lo sucesivo "RBP"), que se describe en
detalle en la sección "Métodos de ensayo".
Asimismo, las almohadillas limpiadoras tendrán
preferiblemente, pero no necesariamente, una capacidad total de
líquido (agua desionizada) de al menos aproximadamente 100 g, más
preferiblemente de al menos aproximadamente 200 g, aún más
preferiblemente de al menos aproximadamente 300 g y con máxima
preferencia de al menos aproximadamente 400 g. Aunque almohadillas
que tienen una capacidad fluida total inferior a 100 g están dentro
del alcance de la invención, no son tan adecuadas para limpiar
superficies grandes, como las que se ven en una casa típica, como
almohadillas de mayor capacidad.
La capa absorbente sirve para retener cualquier
líquido y suciedad absorbida por la almohadilla limpiadora durante
el uso. Mientras que la capa fregadora preferida, descrita a
continuación en la presente memoria, afecta en cierta medida a la
capacidad de la almohadilla para absorber líquido, la capa
absorbente juega un papel principal en la consecución de la
absorbencia total deseada. Además, la capa absorbente comprende
preferiblemente múltiples capas, las cuales están diseñadas para
proporcionar a la almohadilla limpiadora múltiples superficies
planas.
Desde la perspectiva de la absorbencia del
líquido, la capa absorbente será capaz de eliminar el líquido y la
suciedad de cualquier "capa fregadora", de modo que la capa
fregadora tendrá la capacidad de eliminar de manera continuada la
suciedad de la superficie. La capa absorbente también debe poder
retener, bajo las presiones típicas de uso, material absorbido para
evitar que la suciedad, solución de limpieza, etc. absorbidas sean
"extraídas".
La capa absorbente puede comprender cualquier
material que sea capaz de absorber y retener líquido durante el
uso. Para lograr las capacidades de fluido total, se prefiere
incluir en la capa absorbente un material que tenga una capacidad
relativamente alta (en términos de gramos de líquido por gramo de
material absorbente). En la presente memoria, el término
"material superabsorbente" indica cualquier material absorbente
que tiene una capacidad g/g para el agua de al menos
aproximadamente 15 g/g, cuando se mide bajo una presión de
confinamiento de 2,068 kPa (0,3 psi). Las soluciones limpiadoras
(composiciones) descritas anteriormente son de base acuosa, de modo
que se prefiere que los materiales superabsorbentes tengan una
capacidad en g/g relativamente altas para el agua o para líquidos
de base acuosa.
Los materiales superabsorbentes representativos
incluyen polímeros gelificantes superabsorbentes insolubles en agua
e hinchables en agua (denominados en la presente memoria
"polímeros gelificantes superabsorbentes") que son bien
conocidos en la bibliografía. Estos materiales demuestran
capacidades absorbentes de agua muy altas. Los polímeros
gelificantes superabsorbentes útiles en la presente invención pueden
tener un tamaño, forma y/o morfología variables en un amplio
intervalo. Estos polímeros pueden estar en forma de partículas que
no tienen una gran relación dimensión máxima/dimensión mínima (por
ejemplo, gránulos, escamas, polvos, agregados entre partículas,
agregados reticulados entre partículas y similares) o pueden
encontrarse en forma de fibras, láminas, películas, espumas,
laminados y similares. El uso de polímeros gelificantes
superabsorbentes en forma fibrosa proporciona el beneficio de
proporcionar mayor retención del material superabsorbente, con
respecto a partículas, durante el proceso de limpieza. Aunque su
capacidad es generalmente menor con mezclas acuosas, estos
materiales demuestran también una capacidad absorbente significativa
con dichas mezclas. La bibliografía de patentes está repleta de
descripciones de materiales hinchables en agua. Véase, por ejemplo,
la patente US-3.699.103 (Harper y col.), concedida
el 13 de junio de 1972; patente US-3.770.731
(Harmon), concedida el 20 de junio de 1972; la patente U.S.
reexpedida 32.649 (Brandt y col.), reexpedida el 19 de abril de
1989; patente US-4.834.735 (Alemany y col.),
concedida el 30 de mayo de 1989, incorporándose como referencia en
la presente memoria.
Los polímeros gelificantes superabsorbentes
útiles en la presente invención incluyen una diversidad de polímeros
insolubles en agua, pero hinchables en agua, capaces de absorber
grandes cantidades de fluidos. Dichos materiales poliméricos se
denominan comúnmente "hidrocoloides" y pueden incluir
polisacáridos, como carboximetilalmidón, carboximetilcelulosa e
hidroxipropilcelulosa; tipos no iónicos, como polialcohol vinílico y
polivinil éteres; tipos catiónicos, como
poli(vinilpiridina), poli(vinilmorfolinona) y
acrilatos y metacrilatos de N,N-dimetilaminoetilo o
de N,N-dietilaminopropilo y las respectivas sales
cuaternarias de los mismos. De forma típica, los polímeros
gelificantes superabsorbentes que son útiles tienen una
multiplicidad de grupos funcionales aniónicos, tales como ácido
sulfónico, y más de forma típica grupos carboxi. Ejemplos de
polímeros adecuados para uso en la presente invención incluyen los
que se preparan a partir de monómeros insaturados polimerizables que
contienen grupos ácidos. Así, dichos monómeros incluyen los ácidos
y anhídridos olefínicamente insaturados que contienen por lo menos
un doble enlace olefínico carbono-carbono. Más
específicamente, estos monómeros se pueden seleccionar de ácidos
carboxílicos y anhídridos olefínicamente insaturados, ácidos
sulfónicos olefínicamente insaturados y mezclas de los mismos.
En la preparación de los polímeros gelificantes
superabsorbentes útiles en la presente invención también se pueden
incluir algunos monómeros no ácidos, normalmente en cantidades
menores. Dichos monómeros no ácidos pueden incluir, por ejemplo,
los ésteres solubles en agua o dispersables en agua de los monómeros
ácidos así como monómeros que no contienen en absoluto grupos
carboxílicos ni ácidos sulfónicos. Los monómeros no ácidos
opcionales pueden incluir monómeros que contienen los siguientes
tipos de grupos funcionales: ésteres de ácidos carboxílicos o de
ácidos sulfónicos, grupos hidroxilo, grupos amido, grupos amino,
grupos nitrilo, grupos amonio cuaternario, grupos arilo (p. ej.,
grupos fenilo, como los derivados del estireno monómero). Estos
monómeros no ácidos son materiales bien conocidos y se describen con
más detalle, por ejemplo, en las patentes
US-4.976.663 (Masuda et al.) concedida el 28
de febrero de 1978 y 4.062.817 (Westerman) concedida el 13 de
diciembre de 1977, incorporadas ambas como referencia.
Monómeros de ácido carboxílico y anhídrido del
ácido carboxílico olefínicamente insaturado incluyen los ácidos
acrílicos tipificados por el propio ácido acrílico, ácido
metacrílico, ácido etacrílico, ácido
\alpha-cloroacrílico, ácido
\alpha-cianoacrílico, ácido
\beta-metilacrílico (ácido crotónico), ácido
\alpha-fenilacrílico, ácido
\beta-acriloxipropiónico, ácido sórbico, ácido
\alpha-clorosórbico, ácido angélico, ácido
cinnámico, ácido p-clorocinámico, ácido
p-clorocinámico, ácido
\beta-esterilacrílico, ácido itacónico, ácido
citrocónico, ácido mesacónico, ácido glutacónico, ácido aconítico,
ácido maleico, ácido fumárico, tricarboxietileno y anhídrido del
ácido maleico.
Los monómeros del tipo de ácidos sulfónicos
olefínicamente insaturados incluyen ácidos vinilsulfónicos
alifáticos o aromáticos, como ácido vinilsulfónico, ácido
alilsulfónico, ácido viniltoluenosulfónico y ácido
estirenosulfónico; ácidos sulfónicos acrílicos y metacrílicos, como
acrilato de sulfoetilo, metacrilato de sulfoetilo, acrilato de
sulfopropilo, metacrilato de sulfopropilo, ácido
2-hidroxi-3-metacriloxipropilsulfónico
y ácido
2-acrilamido-2-metilpropanosulfónico.
Los polímeros gelificantes superabsorbentes
preferidos para uso en la presente invención contienen grupos
carboxi. Estos polímeros incluyen copolímeros de injertos de almidón
hidrolizado-acrilonitrilo, copolímeros de injertos
de almidón hidrolizado-acrilonitrilo neutralizados
parcialmente, copolímeros de acetato de vinilo-éster acrílico
saponificados, copolímeros de acrilonitrilo o acrilamida
hidrolizados, polímeros ligeramente reticulados de cualquiera de
los copolímeros antes citados, poli(ácido acrílico) parcialmente
neutralizado y polímeros ligeramente reticulados de poli(ácido
acrílico) parcialmente neutralizado. Estos polímeros se pueden usar
solos o en forma de mezcla de dos o más polímeros diferentes.
Ejemplos de estos materiales poliméricos se describen en la patente
US-3.661.875, patente US-4.076.663,
patente US-4.093.776, patente
US-4.666.983 y patente US-4.734.478,
incorporándose todas estas patentes como referencia en la presente
memoria.
Los materiales poliméricos más preferidos para
uso en la preparación de polímeros gelificantes superabsorbentes son
polímeros ligeramente reticulados de ácidos poliacrílicos
parcialmente neutralizados y derivados de almidón de los mismos. Lo
más preferiblemente, los polímeros absorbentes que forman hidrogeles
comprenden de aproximadamente 50 a aproximadamente 95%,
preferiblemente aproximadamente 75%, de poli(ácido acrílico)
neutralizado y ligeramente reticulado [esto es, poli(acrilato
sódico/ácido acrílico)]. La reticulación hace que el polímero sea
básicamente insoluble en agua y determina, en parte, la capacidad
absorbente y características de contenido extraíble de los polímeros
gelificantes superabsorbentes. Procesos para la reticulación de
estos polímeros y agentes de reticulación se describen con mayor
detalle en la patente US-4.076.663, incorporada como
referencia en la presente memoria.
Aunque los polímeros gelificantes
superabsorbentes son preferiblemente de un tipo (es decir,
homogéneos), en los utensilios utilizados en la realización
preferida también se pueden usar mezclas de polímeros. Por ejemplo,
en la presente invención se pueden usar mezclas de copolímeros de
injertos de almidón-ácido acrílico y de polímeros ligeramente
reticulados de poli(ácido acrílico) parcialmente neutralizado.
Aunque cualquiera de los polímeros gelificantes
superabsorbentes descritos en el estado de la técnica pueden ser
útiles en la presente invención, recientemente se ha reconocido que
cuando se incluyen niveles significativos (p. ej., más de
aproximadamente 50% en peso de la estructura absorbente) de
polímeros gelificantes superabsorbentes en la estructura absorbente
y, en particular, cuando una o más regiones de la capa absorbente
comprende más de aproximadamente 50%, en peso de la región, el
problema del bloqueo de geles por las partículas hinchadas pueden
impedir la fluidez del líquido, afectando adversamente a la
capacidad de los polímeros gelificantes para absorber hasta su
capacidad total en el período deseado de tiempo. La patente
US-5.147.343 (Kellenberger y col.), concedida el 15
de septiembre de 1992 y la patente US-5.149.335
(Kellenberger y col.), concedida el 22 de septiembre de 1992,
incorporándose dichas patentes como referencia en la presente
memoria, describen polímeros gelificantes superabsorbentes en
términos de su absorbencia bajo carga (AUL), donde los polímeros
gelificantes absorben líquido (0,9% de solución salina) bajo una
presión de confinamiento de 2,068 kPa (0,3 psi) (la descripción de
estas patentes se incorpora en la presente memoria). En estas
patentes se describen los métodos de determinación de AUL. Los
polímeros descritos en la presente memoria pueden ser especialmente
útiles en las realizaciones de la presente invención que contienen
regiones de niveles relativamente altos de polímeros gelificantes
superabsorbentes. En particular, cuando se incorporan
concentraciones elevadas de polímero gelificante superabsorbente a
la almohadilla limpiadora, estos polímeros preferiblemente tendrán
una AUL, medida según los métodos descritos en la patente
US-5.147.343, incorporada como referencia en la
presente memoria, de al menos aproximadamente 24 ml/g, más
preferiblemente al menos de aproximadamente 27 ml/g después de 1
hora; o una AUL, medida según los métodos descritos en la patente
US-5.149.335, incorporada como referencia en la
presente memoria, de al menos aproximadamente 15 ml/g, más
preferiblemente al menos aproximadamente 18 ml/g después de 15
minutos. Las patentes de atribución común
US-5.599.335 (Goldman y col.), presentada el 29 de
marzo de 1994 y US-5.562.646 (Goldman y col.),
presentada el 6 de abril de 1995 (ambas incorporadas como
referencia en la presente memoria), también se refieren al problema
de bloqueo de geles y describen polímeros gelificantes
superabsorbentes útiles para soslayar este fenómeno. Estas
solicitudes describen específicamente polímeros gelificantes
superabsorbentes que evitan el bloqueo de geles en presiones de
confinamiento incluso superiores, específicamente 4,826 kPa (0,7
psi). En las realizaciones de la presente invención, en las que la
capa absorbente contendrá regiones que comprenden cantidades
elevadas de polímero gelificante superabsorbente (p. ej.,
superiores a aproximadamente el 50% en peso de la región), puede ser
preferible que el polímero gelificante superabsorbente sea como el
descrito en las solicitudes antes mencionadas de Goldman y col.
Otros materiales superabsorbentes incluyen
espumas poliméricas hidrófilas, tal como los descritos en la patente
de atribución común US (DesMarais y col.), presentada el 29 de
noviembre de 1995 y la patente US-5.387.207 (Dyer y
col.), concedida el 7 de febrero de 1995, incorporándose dichas
patentes como referencia en la presente memoria. Estas referencias
describen espumas absorbentes poliméricas hidrófilas que se obtienen
polimerizando una emulsión agua en aceite de fase interna alta
(denominada comúnmente HIPE). Estas espumas se diseñan fácilmente
para proporcionar propiedades físicas (tamaño de poros, absorción
capilar, densidad, etc.) variables, que afectan a la capacidad de
manejo de fluidos. Como tal, estos materiales son especialmente
útiles, solos o junto con otras espumas o con estructuras fibrosas,
en proporcionar la capacidad global.
Cuando se incluye material superabsorbente en la
capa absorbente, la capa absorbente comprenderá preferiblemente por
lo menos aproximadamente 15%, más preferiblemente por lo menos
aproximadamente 20%, aún más preferiblemente por lo menos
aproximadamente 25% del material superabsorbente, referido a peso de
la capa absorbente.
La capa absorbente también puede consistir en o
comprender material fibroso. Las fibras útiles en la presente
invención incluyen fibras naturales (modificadas o no modificadas)
así como fibras sintéticas. Ejemplos de fibras naturales no
modificadas/modificadas adecuadas incluyen algodón, esparto, bagazo,
cáñamo, lino, seda, lana, pasta de madera, pasta de madera
modificada químicamente, yute, etilcelulosa y acetato de celulosa.
Se pueden fabricar fibras sintéticas adecuadas de cloruro de
polivinilo, fluoruro de polivinilo, politetrafluoroetileno,
poli(cloruro de vinilideno), fibras poliacrílicas como
ORLON®, poli(acetato de vinilo), RAYON®, poli(acetato
de etilvinilo), poli(alcohol vinílico) soluble o no soluble,
poliolefinas como polietileno (por ejemplo, PULPEX®) y
polipropileno, poliamidas como nailon, poliésteres como DACRON® o
KODEL®, poliuretanos, poliestirenos, etc. La capa absorbente puede
comprender sólo fibras naturales, sólo fibras sintéticas o cualquier
combinación compatible de fibras naturales y sintéticas.
Las fibras útiles en la presente invención pueden
ser hidrófilas, hidrófobas o una combinación de fibras hidrófilas e
hidrófobas. Como se ha indicado anteriormente, la selección
particular de fibras hidrófilas o hidrófobas dependerá de los otros
materiales incluidos en la capa absorbente (y en alguna medida en la
capa fregadora). Es decir, la naturaleza de las fibras es
preferiblemente tal que la almohadilla limpiadora presenta el
retraso el líquido y la absorbencia global del líquido preferidos.
Las fibras hidrófilas adecuadas para uso en la presente invención
incluyen fibras celulósicas, fibras celulósicas modificadas, rayón y
fibras de poliéster como nailon hidrófilo (HYDROFIL®). También se
pueden obtener fibras hidrófilas adecuadas hidrofilizando fibras
hidrófobas, como fibras termoplásticas tratadas con un tensioactivo
o tratadas con sílice derivadas, por ejemplo, de poliolefinas como
polietileno o polipropileno, fibras poliacrílicas, poliamidas,
poliestirenos, poliuretanos, etc.
También se pueden obtener fibras adecuadas de
pasta de madera mediante procesos químicos bien conocidos, como
procesos kraft y al bisulfito. Se prefiere especialmente obtener
estas fibras de pasta de madera de coníferas del sur debido a sus
características absorbentes excepcionales. Estas fibras de pasta de
madera también se pueden obtener de procesos mecánicos, como
procesos de pasta mecánica de desfibrador, mecánica de refinos,
termomecánica, quimicomecánica y quimicotermomecánica. Se pueden
usar fibras secundarias o recicladas de pasta de madera así como
fibras de pasta de madera cruda y blanqueada.
Otro tipo de fibras hidrófilas para uso en la
presente invención son fibras celulósicas rigidizadas químicamente.
En la presente memoria, el término "fibras celulósicas rigidizadas
químicamente" significa fibras celulósicas que han sido
rigidizadas por medios químicos para incrementar la rigidez de las
fibras en condiciones tanto secas como acuosas. Dichos medios pueden
incluir la adición de un agente químico rigidizante, que por
ejemplo, recubre y/o impregna las fibras. Dichos medios también
pueden incluir la rigidización de las fibras alterando la estructura
química, por ejemplo, mediante cadenas de polímeros
reticulantes.
Cuando se utilizan fibras como la capa absorbente
(o un componente constituyente de la misma), las fibras pueden
combinarse opcionalmente con un material termoplástico. Al fundir,
por lo menos una porción de este material termoplástico emigra a las
intersecciones de las fibras, debido típicamente a gradientes
capilares entre las fibras. Estas intersecciones se convierten en
sitios de unión del material termoplástico. Cuando se enfrían, los
materiales termoplásticos presentes en estas intersecciones
solidifican formando sitios que mantienen unida la matriz o banda de
fibras en cada una de las capas respectivas. Esto puede ser
beneficioso en proporcionar una integridad global adicional a la
almohadilla limpiadora.
Entre sus diversos efectos, la unión en las
intersecciones de fibras incrementa el módulo y resistencia total de
compresión del miembro resultante unido térmicamente. En el caso de
fibras celulósicas rigidizadas químicamente, la fusión y migración
del material termoplástico tiene también el efecto de incrementar el
tamaño medio de los poros de la banda resultante, manteniendo la
densidad y gramaje de la banda iguales que los de la banda formada
originalmente. Esto puede mejorar las propiedades de captación de
fluido de la banda unida térmicamente, después de la exposición
inicial al fluido, debido a permeabilidad mejorada del fluido y,
después de una exposición posterior, debido a la capacidad
combinada de las fibras rigidizadas de conservar su rigidez al
humectarse y a la capacidad del material termoplástico de
permanecer unido en las intersecciones de fibras al humectarse y
comprimirse en húmedo. En resumen, las bandas unidas térmicamente de
fibras rigidizadas conservan su volumen total original pero
abriéndose las regiones volumétricas ocupadas previamente por el
material termoplástico para incrementar así el tamaño medio de los
poros capilares entre las fibras.
Los materiales termoplásticos útiles en la
presente invención pueden estar en cualquiera de una diversidad de
formas, incluidas partículas, fibras o combinaciones de partículas y
fibras. Las fibras termoplásticas son una forma particularmente
preferida debido a su capacidad de formar numerosos sitios de unión
entre fibras. Se pueden fabricar materiales termoplásticos de
cualquier polímero termoplástico que pueda fundir a temperaturas que
no dañen mucho las fibras que constituyen la banda o matriz primaria
de cada capa. Preferiblemente, el punto de fusión de este material
termoplástico debe ser inferior a aproximadamente 190ºC y
preferiblemente entre aproximadamente 75 y aproximadamente 175ºC.
En cualquier caso, el punto de fusión de este material
termoplástico no debería ser inferior a la temperatura probable de
almacenaje de las estructuras absorbentes térmicamente unidas cuando
se utilizan en las almoha-
dillas limpiadoras. Típicamente, el punto de fusión del material termoplástico es no inferior a aproximadamente 50ºC.
dillas limpiadoras. Típicamente, el punto de fusión del material termoplástico es no inferior a aproximadamente 50ºC.
Los materiales termoplásticos, y en particular
las fibras termoplásticas, se pueden fabricar de una diversidad de
polímeros termoplásticos, incluidas poliolefinas como polietileno
(por ejemplo, PULPEX®) y polipropileno, poliésteres, copoliésteres,
poli(acetato de vinilo), poli(acetato de etilvinilo),
cloruro de polivinilo, cloruro de polivinilideno, polímeros
poliacrílicos, poliamidas, copoliamidas, poliestirenos, poliuretanos
y copolímeros de cualquiera de los citados, como cloruro de
vinilo/acetato de vinilo, etc. Dependiendo de las características
deseadas del miembro absorbente resultante, unido térmicamente, los
materiales termoplásticos adecuados incluyen fibras hidrófobas que
se han hecho hidrófilas, como fibras termoplásticas tratadas con un
tensioactivo o tratadas con sílice derivadas, por ejemplo, de
poliolefinas como polietileno o polipropileno, fibras poliacrílicas,
poliamidas, poliestirenos, poliuretanos, etc. La superficie de la
fibra termoplástica hidrófoba puede convertirse en hidrófila por
tratamiento con tensioactivo, tal como un tensioactivo no iónico y/o
tensioactivo aniónico, p. ej., pulverizando la fibra con
tensioactivo, por inmersión de la fibra en un tensioactivo o
incluyendo el tensioactivo como parte del polímero fundido en la
producción de la fibra termoplástica. Después de la fusión y
resolidificación, el tensioactivo tenderá a permanecer en la
superficie de las fibras termoplásticas. Los tensioactivos adecuados
incluyen tensioactivos no iónicos como Brij® 76, fabricado por ICI
Americas Inc., Wilmington, Delaware, y diversos tensioactivos
comercializados bajo la marca comercial Pegosperse® por Glyco
Chemical Inc., Greenwich, Connecticut. Además de tensioactivos no
iónicos, también se pueden usar tensioactivos aniónicos. Estos
tensioactivos pueden aplicarse a las fibras termoplásticas en
cantidades de, p. ej., de aproximadamente 0,2 a aproximadamente 1 g
por centímetro cuadrado de fibra termoplástica.
Se pueden fabricar fibras termoplásticas
adecuadas a partir de un sólo polímero (fibras de un solo
componente) o se pueden fabricar a partir de más de un polímero (por
ejemplo, fibras de dos componentes). En la presente memoria,
"fibras de dos componentes" se refiere a fibras termoplásticas
que comprenden un núcleo fabricado de un polímero, que está
contenido dentro de una envoltura termoplástica fabricada de un
polímero diferente. El polímero que constituye la envoltura funde
frecuentemente a una temperatura diferente, típicamente menor, que
el polímero que constituye el núcleo. Como resultado, estas fibras
de dos componentes proporcionan unión térmica debido a la fusión del
polímero de la envoltura, conservando las deseables características
de resistencia del polímero del núcleo.
Fibras de dos componentes adecuadas de uso en la
presente invención pueden incluir fibras de la envoltura/núcleo que
tienen las siguientes combinaciones de polímero:
polietileno/polipropileno, poli(acetato de
etilvinilo)/polipropile-
no, polietileno/poliéster, polipropileno/poliéster, poliéster/poliéster, etc. Fibras termoplásticas de dos componentes, particularmente adecuadas para uso en la presente invención, son las que tienen un núcleo de polipropileno o poliéster y un envoltura, de punto de fusión menor, de poliéster, poli(acetato de vinilo) o polietileno (por ejemplo, las disponibles de Danaklon A/S y Chisso Corp. y CELBOND®, comercializado por Hercules). Estas fibras de dos componentes pueden ser concéntricas o excéntricas. En la presente memoria, los términos "concéntrico" y "excéntrico" se refieren a si la envoltura tiene un espesor que es uniforme o no uniforme a través de la sección transversal de la fibra de dos componentes. Pueden ser deseables fibras excéntricas de dos componentes para proporcionar más resistencia a la compresión con un espesor de fibra menor.
no, polietileno/poliéster, polipropileno/poliéster, poliéster/poliéster, etc. Fibras termoplásticas de dos componentes, particularmente adecuadas para uso en la presente invención, son las que tienen un núcleo de polipropileno o poliéster y un envoltura, de punto de fusión menor, de poliéster, poli(acetato de vinilo) o polietileno (por ejemplo, las disponibles de Danaklon A/S y Chisso Corp. y CELBOND®, comercializado por Hercules). Estas fibras de dos componentes pueden ser concéntricas o excéntricas. En la presente memoria, los términos "concéntrico" y "excéntrico" se refieren a si la envoltura tiene un espesor que es uniforme o no uniforme a través de la sección transversal de la fibra de dos componentes. Pueden ser deseables fibras excéntricas de dos componentes para proporcionar más resistencia a la compresión con un espesor de fibra menor.
Métodos para la preparación de materiales
fibrosos unidos térmicamente se describen en la patente
US-5.607.414 (Richards y col.), presentada el 3 de
julio de 1995 (véase especialmente las páginas
16-20) y la patente US-5.549.589
(Horney y col.), concedida el 27 de agosto de 1996 (véase
especialmente las columnas 9 a 10). La descripción de ambas
referencias se incorporan como referencia en la presente
memoria.
La capa absorbente también puede comprender una
espuma polimérica hidrófila derivada de HIPE que no tiene la
elevada absorbencia de las descritas anteriormente como
"materiales superabsorbentes". Dichas espumas y métodos para
su preparación se describen en la patente
US-5.550.167 (DesMarais), concedida el 27 de agosto
de 1996; y la patente de atribución común
US-5.563.179 (Desmarais y col.), presentada el 10 de
enero de 1995 (las cuales se incorporan como referencia en la
presente memoria).
La capa absorbente de la almohadilla limpiadora
puede estar comprendida por un material homogéneo, como una mezcla
de fibras celulósicas (opcionalmente unidas térmicamente) y polímero
gelificante superabsorbente hinchable. De forma alternativa, la
capa absorbente puede estar comprendida por capas discretas de
material, como una capa de material con colocación de fibras por
aire unidas térmicamente y una capa discreta de un material
superabsorbente. Por ejemplo, una capa unida térmicamente de fibras
celulósicas puede estar colocada debajo del material
superabsorbente (esto es, entre el material superabsorbente y la
capa fregadora). Para conseguir una capacidad de absorción y de
retención de líquidos elevadas bajo presión y al mismo tiempo
mantener un retardo inicial en la absorción del líquido puede ser
preferible utilizar las capas individuales mencionadas para
conformar la capa absorbente. Para ello, el material superabsorbente
puede colocarse alejado de la capa fregadora incluyendo una capa
menos absorbente como la porción más baja de la capa absorbente. Por
ejemplo, puede colocarse una capa de fibras de celulosa por debajo
del material superabsorbente (es decir, entre el material
superabsorbente y la capa fregadora).
En una realización preferida, la capa absorbente
comprenderá un banda depositada por aire, térmicamente unida, de
fibras de celulosa (Flint River, comercializada por Weyerhaeuser,
WA) y AL Thermal C (fibra termoplástica comercializada por Danaklon
A/S, Varde, Dinamarca) y un polímero superabsorbente hinchable que
forma hidrogel. Preferiblemente el polímero superabsorbente se
incorpora de modo que una capa discreta está colocada cerca de la
superficie de la capa absorbente que está lejos de la capa
fregadora. Preferiblemente se coloca una capa fina de, p. ej.,
fibras de celulosa (opcionalmente unidas térmicamente) sobre el
polímero gelificante superabsorbente para mejorar la retención.
La capa fregadora es la porción de la almohadilla
limpiadora que contacta con la superficie sucia durante la
operación de limpieza. Como tal, los materiales útiles como la capa
fregadora son preferiblemente suficientemente duraderos como para
que la capa retenga su integridad durante el proceso de limpieza.
Además, cuando la almohadilla limpiadora se utiliza junto con una
solución, la capa fregadora es preferiblemente capaz de absorber
líquidos y suciedad y dejar aquellos líquidos y suciedad a la capa
absorbente. Esto asegurará que la capa fregadora pueda eliminar
continuamente material adicional de la superficie que se está
limpiando. Tanto si el utensilio se usa con una solución limpiadora
(esto es, en estado húmedo) como sin solución limpiadora (esto es,
en estado seco), la capa fregadora, además de eliminar la materia
en forma de partículas, facilitará otras funciones como el
pulimentado, desempolvado y abrillantado de la superficie objeto de
limpieza.
La capa fregadora puede ser una monocapa, o una
estructura multicapa, una o más de cuyas capas se pueden abrir para
facilitar el fregado de la superficie manchada y la absorción de
materia en forma de partículas. Esta capa fregadora, cuando pasa
sobre la superficie sucia, interacciona con la suciedad (y con la
solución de limpieza cuando se use ésta), desprendiendo y
emulsionando manchas difíciles y permitiendo que pasen libremente a
la capa absorbente de la almohadilla. La capa fregadora contiene
preferiblemente aberturas (por ejemplo, ranuras) que proporcionan
una vía fácil para que la suciedad de mayor tamaño de partícula se
mueva libremente y quede atrapada en la capa absorbente de la
almohadilla. Se prefieren usar, como capa fregadora, estructuras de
densidad baja para facilitar el transporte de materia en partículas
a la capa absorbente de la almohadilla.
Con el fin de proporcionar la integridad deseada,
los materiales especialmente adecuados para la capa fregadora
incluyen materiales sintéticos como poliolefinas (p. ej.,
polietileno y polipropileno), poliésteres, poliamidas, materiales
celulósicos sintéticos (p. ej., RAYON®) y mezclas de los mismos.
Dichos materiales sintéticos pueden fabricarse utilizando un proceso
conocido como cardado, ligado por hilado, masa fundida soplada,
tendido al aire, perforación con aguja y similares.
En los utensilios preferidos las almohadillas
limpiadoras de la presente invención pueden llevar opcionalmente
una capa de fijación que permite conectar la almohadilla a un mango
del utensilio o al cabezal soporte. La capa de acoplamiento será
necesaria en realizaciones en las que la capa absorbente no es
adecuada para acoplar la almohadilla a la cabeza soporte del mango.
La capa de fijación puede funcionar también como un medio para
evitar que el fluido fluya a través de la superficie superior (es
decir, la superficie en contacto con el mango) de la almohadilla
limpiadora, y puede proporcionar además una mayor integridad de la
almohadilla. Al igual que con las capas fregadoras y absorbentes,
la capa de fijación puede consistir en una estructura monocapa o
multicapa, siempre que cumpla los requerimientos anteriores.
En una realización preferida de la presente
invención, la capa de fijación comprenderá una superficie capaz de
ser acoplada mecánicamente a la cabeza soporte del mango mediante
tecnología conocida de ganchos y bucles. En dicha realización, la
capa de fijación comprenderá por lo menos una superficie que se
puede acoplar mecánicamente a ganchos fijados permanentemente a la
superficie inferior de la cabeza soporte del mango.
Para conseguir la impermeabilidad a fluidos y
aptitud de acoplamiento deseadas, se prefiere utilizar una
estructura estratificada, por ejemplo, una estructura fibrosa no
tejida de películas sopladas en estado fundido. En una realización
preferida, la capa de fijación es un material en tres capas que
tiene una capa de hoja de polipropileno fundido soplado insertada
entre dos capas de polipropileno ligadas por hilado.
Si bien se ha reconocido la importancia de la
capacidad de la almohadilla limpiadora para absorber y retener
líquidos en relación con la capacidad limpiadora de las superficies
duras (ver, p. ej., las patentes US-5.960.508 (Holt
y col.), US-6.003.191 (Sherry y col.) y
US-6.048.123 (Holt y col.), todas presentadas el 26
de noviembre de 1996 e incluidas como referencia en la presente
memoria), puede conseguirse un rendimiento preferido definiendo de
modo apropiado la estructura general de la almohadilla limpiadora.
En particular, las almohadillas que tienen una superficie de
contacto con el suelo básicamente plana (es decir, prácticamente una
superficie plana que se pone en contacto con la superficie sucia
durante la limpieza) no son las de mejor rendimiento, porque la
suciedad tiende a acumularse en el borde delantero, que es a su vez
el punto principal donde la solución limpiadora pasa a la capa
absorbente.
Las almohadillas preferidas proporcionan
superficies multiplano durante la limpieza y mejoran el rendimiento
de esta. En la figura 2 de los dibujos, la almohadilla limpiadora
100 se representa con una superficie superior 103 que permite la
fijación y liberación de la almohadilla a un mango. La almohadilla
limpiadora 100 también tiene una superficie inferior representada
generalmente por el número 110, la cual está durante la limpieza en
contacto con el suelo u otra superficie dura. Esta superficie
inferior 110 consta en realidad de 3 superficies básicamente planas
112, 114 y 116. Como ilustra la figura, los planos correspondientes
a las superficies 112 y 116 cortan al plano correspondiente a la
superficie 114. De este modo, cuando un utensilio al que está fijada
la almohadilla 100 se mueve desde la posición de reposo en la
dirección Y_{f},la fricción provoca el "balanceo" de la
almohadilla 100 de forma que la superficie inferior 112 entra en
contacto con la superficie objeto de limpieza. A medida que se
reduce el movimiento en la dirección Y_{f}, la superficie inferior
114 entrará en contacto con la superficie objeto de limpieza. A
medida que el utensilio y la almohadilla se mueven desde la
posición de reposo en la dirección Y_{b}, la fricción provoca el
balanceo de la almohadilla 100 de forma que la superficie inferior
116 entra en contacto con la superficie objeto de limpieza. Al
repetir este movimiento de limpieza va cambiando constantemente la
zona de la almohadilla en contacto con la superficie sucia.
Se cree que la mejor limpieza obtenida con las
almohadillas preferidas es en parte debida a la acción
"despegadora" como resultado del movimiento hacia detrás y
hacia delante durante la limpieza. En particular, cuando se detiene
el movimiento de limpieza en una dirección y las fuerzas ejercidas
sobre el utensilio permiten "balancearse" a la almohadilla 100
de modo que la superficie plana en contacto con la superficie de
limpieza se mueve desde la superficie 112 (o 116) a la superficie
114, la suciedad se desplaza en dirección ascendente.
La almohadilla limpiadora de la presente
invención debería ser capaz de retener el líquido absorbido, incluso
bajo las presiones ejercidas durante el proceso de limpieza. Esto
se denomina en la presente memoria capacidad de la almohadilla
limpiadora de evitar la "extracción" del fluido absorbido o,
inversamente, su capacidad de retener bajo presión el fluido
absorbido. El método de medir la extracción se describe en la
sección "Métodos de ensayo". En resumen, el ensayo mide la
capacidad de una almohadilla limpiadora saturada para retener
líquidos cuando se somete a una presión de 1,724 kPa (0,25 psi).
Preferiblemente, las almohadillas de limpieza de la presente
invención tienen un valor de extracción no superior a
aproximadamente 40%, más preferiblemente no superior a
aproximadamente 25%, aún más preferiblemente no superior a
aproximadamente 15% y lo más preferiblemente no superior a
aproximadamente 10%.
La composición detergente descrita anteriormente
puede utilizarse para limpiar una superficie con un utensilio que
comprende:
- a.
- un mango y
- b.
- una almohadilla limpiadora extraíble que contiene una cantidad efectiva de un material superabsorbente y que tiene una pluralidad de superficies básicamente planas, en donde cada una de las superficies básicamente planas entra en contacto con la superficie objeto de limpieza, siendo dicha almohadilla más preferiblemente una almohadilla limpiadora extraíble de longitud y anchura determinadas, comprendiendo la almohadilla:
- i.
- una capa fregadora y
- ii.
- una capa absorbente que comprende una primera capa y una segunda capa, estando intercalada la primera capa entre la capa fregadora y la segunda capa (es decir, la primera capa se encuentra debajo de la segunda capa) y tiene una anchura inferior a la de la segunda capa.
Un aspecto importante de la capacidad limpiadora
que se obtiene con la almohadilla preferida está relacionado con la
capacidad de poner múltiples superficies planas en contacto con la
superficie a limpiar durante la operación de limpieza. En el caso
de un utensilio de limpieza como una mopa, estas superficies planas
actúan de forma que durante la típica operación de limpieza (es
decir, cuando se mueve el utensilio hacia delante y hacia atrás en
una dirección básicamente paralela a la dimensión Y o anchura de la
almohadilla) cada una de las superficies planas entra en contacto
con la superficie objeto de limpieza debido al "balanceo" de la
almohadilla limpiadora. Este aspecto de la invención y las ventajas
aportadas se analizan en detalle haciendo referencia a los
dibujos.
El experto en la materia reconocerá que se pueden
utilizar diversos materiales para realizar la invención
reivindicada. Así, aunque más adelante se describen materiales
preferidos para los diversos componentes del utensilio y de la
almohadilla limpiadora, se reconoce que el alcance de la invención
no está limitado a dichas descripciones.
El mango del utensilio de limpieza indicado
anteriormente puede ser cualquier material que permita asir el
utensilio de limpieza. El mango del utensilio de limpieza
comprenderá preferiblemente cualquier material alargado duradero
que proporcione una limpieza práctica. La longitud del mango vendrá
dictada por el uso final del utensilio.
El mango comprenderá preferiblemente en un
extremo una cabeza soporte a la que se puede acoplar
desprendiblemente la almohadilla limpiadora. Por facilidad de uso,
la cabeza soporte se puede acoplar pivotablemente al mango usando
conjuntos de conexión conocidos. Se puede utilizar cualquier medio
para la fijación de la almohadilla limpiadora al cabezal de
soporte, siempre y cuando la almohadilla limpiadora permanezca
fijada durante el proceso de limpieza. Ejemplos de medios de
sujeción adecuados incluyen abrazaderas, ganchos y bucles (p. ej.,
VELCRO®), y similares. En una realización preferida, la cabeza
soporte comprenderá ganchos sobre su superficie inferior que se
acoplarán mecánicamente a la capa superior (preferiblemente una capa
de fijación distinta) de la almohadilla absorbente de limpieza.
La figura 1a ilustra un mango preferido que
comprende un sistema dispensador de líquido cuya descripción
completa se encuentra en la patente US-5.888.006,
presentada el 26 de noviembre de 1996 por V. S. Ping, y col. (Caso
6383), la cual se incorpora como referencia en la presente memoria.
Otro mango preferido, que no contiene un sistema dispensador de
líquido se muestra en la Fig. 1b.
Las almohadillas limpiadoras descritas
anteriormente pueden utilizarse sin fijar a un mango o como parte
del utensilio de limpieza anteriormente descrito. Éstas se pueden
construir por consiguiente sin la necesidad de que se una a un
mango, es decir, de modo que se pueden usar o junto con el mango o
como un producto independiente. Como tal, se puede preferir
preparar las almohadillas con una capa de fijación opcional como se
ha descrito anteriormente en la presente memoria. Exceptuando la
capa de fijación, las almohadillas propiamente dichas obedecen a la
descripción anterior.
En la presente memoria, el término
"comunicación hidráulica directa" significa que el fluido puede
ser transferido fácilmente entre dos componentes o capas de la
almohadilla limpiadora (por ejemplo, la capa fregadora y la capa
absorbente) sin acumulación, transporte o restricción sustancial por
una capa interpuesta.
Por ejemplo, los
tejidos, las bandas no tejidas, los adhesivos estructurales y
similares pueden estar presentes entre los dos distintos
componentes manteniendo la "comunicación hidráulica directa"
siempre y cuando no impidan ni restrinjan básicamente el paso del
fluido de un componente o capa a la otra.
En la presente memoria, el término "dimensión
Z" se refiere a la dimensión ortogonal a la longitud y anchura
de la almohadilla limpiadora de la presente invención o de un
componente de la misma. La dimensión Z corresponde usualmente al
espesor de la almohadilla limpiadora o del componente de la
almohadilla.
En la presente memoria, el término "dimensión
X-Y" se refiere al plano ortogonal al espesor de
la almohadilla limpiadora o de un componente de la misma. Las
dimensiones X e Y corresponden usualmente a la longitud y anchura,
respectivamente, de la almohadilla limpiadora o de un componente de
la almohadilla. En general, cuando se utiliza la almohadilla
limpiadora junto con un mango, el utensilio se trasladará en una
dirección paralela a la dimensión Y de la almohadilla (véase la
siguiente descripción).
En la presente memoria, el término "capa" se
refiere a un miembro o componente de una almohadilla limpiadora cuya
dimensión principal es X-Y, esto es, a lo largo de
su longitud y anchura. Se debe entender que el término capa no está
limitado necesariamente a capas u hojas simples de material. Así, la
capa puede comprender estratificados o combinaciones de varias
hojas o bandas del tipo requerido de materiales. En consecuencia, el
término "capa" incluye los términos "capas" y "en
capas".
En la presente memoria, el término
"hidrófilo" se refiere a superficies que son humectables por
fluidos acuosos depositados sobre aquellas. La hidrofilicidad y
humectabilidad se definen típicamente en términos de ángulo de
contacto y tensión superficial de los fluidos y superficies sólidas
en cuestión. Esto se discute en detalle en la publicación de la
American Chemical Society titulada "Contact Angle, Wettability
and Adhesion", edición de Robert F. Gould, 1964, que se
incorpora en la presente memoria como referencia. Se dice que una
superficie es humedecida por un fluido (esto es, que es hidrófila)
cuando el ángulo de contacto entre el fluido y la superficie es
inferior a 90º o cuando el fluido tiende a extenderse
espontáneamente por toda la superficie, coexistiendo normalmente
las dos condiciones. Inversamente, se considera que una superficie
es "hidrófoba" si el ángulo de contacto es superior a 90º y el
fluido no se extiende espontáneamente por toda la superficie.
El término "malla" utilizado en la presente
memoria se refiere a cualquier material resistente, que confiere
textura a la cara de la capa fregadora de la almohadilla limpiadora
en contacto con la superficie objeto de limpieza y presenta además
un grado suficiente de abertura como para permitir el movimiento
necesario de líquido hacia la capa de absorción de dicha
almohadilla. Entre los materiales adecuados se encuentran los de
estructura abierta continua como las mallas sintéticas y de tela
metálica. Las aberturas de estos materiales se puede controlar
variando el número de tiras interconectadas que comprenden la malla,
controlando el espesor de estas tiras interconectadas, etc. Otros
materiales apropiados incluyen aquellos que deben su textura a un
patrón irregular estampado sobre un sustrato. En este aspecto, un
material duradero (p. ej., sintético) puede ser impreso sobre un
sustrato siguiendo un patrón continuo o discontinuo, como puntos y/o
líneas individuales para proporcionar la textura requerida. De modo
similar, el patrón continuo o discontinuo puede imprimirse sobre un
material de liberación que a continuación actuará como la malla.
Estos patrones se pueden repetir o pueden ser aleatorios. Se
sobreentiende que se puede combinar uno o más de los métodos
descritos para proporcionar la textura deseada con el fin de formar
el material de malla opcional. La altura en la dirección Z y la
superficie libre de la malla y/o de la capa de sustrato de fregado
ayuda a controlar y/o retrasar el flujo de líquido hacia el
interior del material del núcleo central absorbente. La altura Z de
la malla y/o del sustrato de fregado ayudan a controlar el volumen
de líquido en contacto con la superficie objeto de limpieza,
controlando al mismo
tiempo la velocidad de absorción de líquido y la comunicación de líquido al interior del material del núcleo central.
tiempo la velocidad de absorción de líquido y la comunicación de líquido al interior del material del núcleo central.
Para los fines de la presente invención, una capa
"superior" de una almohadilla limpiadora es una capa que está
relativamente lejos de la superficie que se ha de limpiar (esto es,
en el contexto del utensilio, relativamente más cerca del mango del
utensilio durante su uso). Inversamente, el término capa
"inferior" significa una capa de una almohadilla limpiadora
que está relativamente más cerca de la superficie que se ha de
limpiar (esto es, en el contexto del utensilio, relativamente lejos
del mango del utensilio durante su uso). Como tal, la capa
fregadora es la capa más inferior y la capa absorbente es una capa
superior con respecto a la capa fregadora. Los términos
"superior" e "inferior" se usan de modo similar cuando se
refieren a capas que son multihoja (por ejemplo, cuando la capa
fregadora es un material de dos hojas). Los términos "encima" y
"debajo" se utilizan para describir la posición relativa entre
dos o más materiales en un espesor de almohadilla limpiadora. A
modo de ejemplo, un material A está "encima" del material B
cuando este está más cerca de la capa fregadora que el material A.
Y a su vez en este ejemplo el material B está "debajo" del
material A.
Todos los porcentajes, relaciones y proporciones
utilizados en la presente memoria son en peso, salvo que se indique
lo contrario y todos los límites numéricos son las aproximaciones
normales dentro los límites normales de exactitud.
Para aumentar la capacidad de la almohadilla para
eliminar los residuos de suciedad resistentes y para aumentar la
cantidad de fluido limpiador en contacto con la superficie que se ha
de limpiar, puede ser deseable incorporar un material de malla a la
almohadilla limpiadora. La malla comprenderá un material duradero y
resistente que conferirá textura a la capa fregadora de la
almohadilla, particularmente cuando se aplican presiones a la
almohadilla durante el uso. Preferiblemente, la malla estará
colocada muy próxima a la superficie que se ha de limpiar. Así, la
malla puede incorporarse como parte de la capa fregadora o la capa
absorbente; o ésta se puede incluir como una capa individual,
preferiblemente colocada entre la capa fregadora y absorbente. En
una realización preferida en la que el material de malla es de la
misma dimensión X-Y que toda la almohadilla
limpiadora, se prefiere incorporar el material de malla de modo que
no esté directamente en contacto, en una medida significativa, con
la superficie objeto de limpieza. Esto conservará la capacidad de
mover fácilmente la almohadilla por la superficie dura y ayudará a
evitar eliminación no uniforme de la solución de limpieza empleada.
Como tal, si la malla es parte de la capa fregadora, será una capa
superior de este componente. Evidentemente, la malla deberá estar
al mismo tiempo colocada lo suficientemente baja en la almohadilla
como para proporcionar su función fregadora. Así, si la malla se
incorpora como parte de la capa absorbente, será una capa inferior
de la misma. En otra realización, puede ser deseable colocar la
malla de forma que esté en contacto directo con la superficie que
se ha de limpiar.
Además de la importancia de situar correctamente
la malla, también es importante que ésta no obstaculice
significativamente el flujo de líquido a través de la almohadilla.
Por tanto, la malla es una banda relativamente abierta.
El material de malla puede ser cualquier material
que pueda ser procesado y proporcione una banda resistente de
textura abierta. Dichos materiales incluyen poliolefinas (por
ejemplo, polietileno, polipropileno), poliésteres, poliamidas, etc.
Los expertos en la técnica reconocerán que estos diferentes
materiales exhiben un grado diferente de dureza. Así, se puede
controlar la dureza del material de malla, dependiendo del uso final
de la almohadilla/utensilio. Cuando la rejilla se incorpora en
forma de una capa discreta, hay disponibles muchos suministradores
comerciales de dichos materiales (por ejemplo, número de diseño
VO1230, comercializado por Conwed Plastics, Minneapolis, MN). De
forma alternativa, la malla se puede incorporar imprimiendo una
resina u otro material sintético (p. ej. látex) sobre un sustrato,
como se describe en la patente US-4.745.021,
concedida el 17 de mayo de 1988 a Ping, III y col., y la patente
US-4.733.774, concedida el 29 de marzo de 1988 a
Ping, III y col., las cuales se incorporan como referencia en la
presente memoria.
Las diversas capas que comprenden la almohadilla
limpiadora pueden unirse entre sí utilizando cualquier medio que
proporcione a la almohadilla la suficiente integridad durante el
proceso de limpieza. Las capas fregadora y de fijación pueden estar
unidades a la capa absorbente o entre sí mediante varios medios de
unión, incluidos una variedad de medios de unión, incluido el uso
de una capa uniforme continua de adhesivo, una capa de adhesivo con
un patrón o un series de líneas, espirales o puntos individuales de
adhesivo. De forma alternativa, la unión significa que puede
comprender uniones por calor, uniones por presión, unión
ultrasónica, ligaduras mecánico-dinámicas o
cualquier otro medio de ligado adecuado o combinaciones de estos
medios de ligado como se conoce en la técnica. El ligado se puede
hacer alrededor del perímetro de la almohadilla limpiadora (p. ej.,
termosellado de la capa fregadora y la capa de fijación opcional y/o
material de malla), y/o por todo el área (es decir, el plano
X-Y) de la almohadilla limpiadora de forma que se
forme un patrón sobre la superficie de la almohadilla limpiadora.
El ligado de las capas de la almohadilla limpiadora con
calentamiento ultrasónico para formar enlaces a lo largo del área
de la almohadilla proporcionará integridad para evitar el corte de
las capas discretas de la almohadilla durante el uso.
Respecto a las figuras ilustrativas de la
almohadilla limpiadora de la presente invención, la figura 3 es una
vista en perspectiva de una almohadilla limpiadora extraíble 200 que
comprende una capa fregadora 201, una capa de fijación 203 y una
capa de absorción 205 colocada entre la capa fregadora y la capa de
fijación. La almohadilla limpiadora 200 de la figura no muestra
múltiples superficies básicamente planas. Como se ha indicado
anteriormente, mientras que la Figura 3 muestra cada una de las
capas 201, 203 y 205 como una única capa de material, una o más de
estas capas pueden consistir en un estratificado de dos o más hojas.
Por ejemplo, en una realización preferida, la capa fregadora 201 es
un estratificado de dos hojas de polipropileno cardado, en el que
la capa inferior es ranurada. También, aunque no se muestra en la
Figura 3, los materiales que no inhiben la fluidez pueden estar
colocados entre la capa fregadora 201 y la capa de fijación 203 y/o
entre la capa de fijación 203 y la capa absorbente 205. Sin
embargo, es importante que las capas fregadora y absorbente estén
en comunicación sustancialmente fluida para proporcionar la
absorbencia requerida de la almohadilla limpiadora. Si bien la
figura 3 muestra la almohadilla 200 con todas las capas de la
almohadilla del mismo tamaño en las dimensiones X e Y, se prefiere
que la capa fregadora 201 y la capa de fijación 205 sean mayores
que la capa absorbente, de modo que las capas 201 y 205 puedan
unirse entre sí alrededor de la periferia de la almohadilla para
proporcionar integridad. La capa fregadora y la capa de fijación se
pueden ligar a la capa absorbente o entre sí mediante cualquier
variedad de medios de ligado, incluido el uso de una capa continua
uniforme de adhesivo, una capa con motivos de adhesivo o cualquier
serie de líneas, espirales o puntos de adhesivo individuales. De
forma alternativa, los medios de ligado pueden comprender enlaces
por calor, enlaces por presión, unión ultrasónica, ligaduras
mecánico-dinámicas o cualquier otro medio de unión
adecuado o combinaciones de estos medios de unión como se conoce en
la técnica. El ligado puede hacerse alrededor del perímetro de la
almohadilla limpiadora, y/o a lo largo de la superficie de la
almohadilla limpiadora de modo que se forma un patrón sobre la
superficie de la capa fregadora 201.
La figura 4 es una vista en perspectiva de la
capa absorbente 305 de una realización de una almohadilla limpiadora
de la presente invención. La capa fregadora de la almohadilla
limpiadora y la capa de fijación opcional no están representadas en
la figura 4. La capa absorbente 305 se muestra en esta realización
como una capa que consta de una estructura estratificada de tres
capas. Se muestra específicamente que la capa absorbente 305
consiste en una capa discreta de material gelificante
superabsorbente en partículas, mostrado como 307, colocada entre
dos capas discretas 306 y 308 de material fibroso. En esta
realización, debido a la región 307 de alta concentración de
material gelificante superabsorbente, se prefiere que el material
superabsorbente no exhiba el bloqueo de gel discutido
anteriormente. En una realización particularmente preferida, cada
una de las capas fibrosas 306 y 308 puede ser un sustrato fibroso,
unido térmicamente, de fibras celulósicas y la capa fibrosa
inferior 308 estará en comunicación hidráulica directa con la capa
fregadora (no mostrada) (la capa 307 puede ser de forma alternativa
una mezcla de material fibroso y material superabsorbente, donde el
material superabsorbente está preferiblemente presente en un
porcentaje relativamente alto en peso de la capa). Asimismo, aunque
están representadas con anchuras iguales, en una realización
preferida la capa 306 será más ancha que la capa 307 y la capa 307
más ancha que la capa 308. Cuando se incluyen una capa fregadora y
una capa de fijación, esta combinación proporcionará una almohadilla
con las superficies múltiples básicamente planas de la presente
invención.
La figura 5 es un corte transversal (en el plano
y-z) de la almohadilla 400 que tiene una capa
fregadora 401, una capa de fijación 403 y una capa absorbente,
designada generalmente con el número 404, colocada entre la capa
fregadora y la capa de fijación. La capa absorbente 404 consta de
tres capas separadas (405, 407 y 409). La capa 409 es más ancha que
la capa 407, la cual es más ancha que la capa 405. De nuevo, esta
reducción gradual del tamaño de los materiales de las capas
absorbentes produce superficies planas múltiples, designadas
generalmente con los números 411, 413 y 415 (en la discusión, la
superficie 411 se denomina borde frontal de la almohadilla
limpiadora 400 cuando la almohadilla está fijada a un utensilio
mientras que la superficie 413 se denomina borde posterior de la
almohadilla 400). En una realización las capas 405 y 407 comprenden
una concentración elevada de material superabsorbente, mientras que
la capa 409 contiene una cantidad reducida o nula de material
superabsorbente. En dichas realizaciones, una o ambas capas 405 y
407 pueden estar comprendidas por una mezcla homogénea de material
superabsorbente y material fibroso. De forma alternativa, una o
ambas capas pueden estar comprendidas por capas discretas, p. ej.,
dos capas fibrosas que rodean una capa prácticamente continua de
partículas superabsorbentes.
Aunque no se trata de un requisito, los
solicitantes han descubierto que es deseable reducir el nivel de o
eliminar las partículas superabsorbentes en el borde frontal y los
extremos posteriores. Esto se ha conseguido en la almohadilla 400
mediante la construcción de la capa absorbente 409 sin material
superabsorbente.
Este ensayo determina la absorción gramo/gramo de
agua desionizada para una almohadilla limpiadora que está
lateralmente confinada en un conjunto émbolo/cilindro bajo una
presión de confinamiento inicial de aproximadamente 0,6 kPa (0,09
psi) (dependiendo de la composición de la muestra de la almohadilla
limpiadora, la presión de confinamiento puede reducirse ligeramente
a medida que la muestra absorbe agua e hincharse durante el tiempo
del ensayo). El objetivo del ensayo es valorar la capacidad de una
almohadilla limpiadora de absorber fluido, durante un período
práctico de tiempo, cuando la almohadilla se expone a condiciones de
uso (absorción horizontal por capilaridad y presiones).
El fluido de ensayo para determinar el RBP es
agua desionizada. Este fluido es absorbido por la almohadilla
limpiadora bajo condiciones determinadas de absorción a presión
hidrostática próxima a cero.
En la figura 5 se representa un aparato 510
adecuado para realizar este ensayo. En uno de los extremos del
aparato se encuentra un depósito de líquido 512 (p. ej., una placa
de Petri) con una cubierta 514. El depósito 512 se encuentra sobre
una balanza analítica, designada generalmente con el número 516. El
otro extremo del aparato 510 consiste en un embudo de cerámica
porosa, designado en general con el número 518, un conjunto
émbolo/cilindro, designado generalmente con el número 520, el cual
encaja dentro del embudo 518, y una cubierta cilíndrica de plástico
para el embudo de cerámica porosa, designado generalmente con el
número 522, que encaja sobre el embudo 518 y está abierta en el
fondo y cerrada en la parte superior, habiéndose practicado en esta
un pequeño orificio. El aparato 510 tiene un sistema para el paso de
líquido en ambas direcciones que consta de secciones de tubo capilar
de vidrio designado por 524 y 531a, manguera de plástico flexible
[p. ej., manguera Tygon de 0,635 cm (1/4 de pulgada) d.i. y 0,952
cm (3/8 de pulgada) d.e.] designada por 531b, conjuntos de grifos de
cierre 526 y 538 y empalmes de Teflon 548, 550 y 552 para conectar
los tubos de vidrio 524 y 531a y los conjuntos de grifos 526 y 538.
El conjunto de grifos de cierre 526 consta de una válvula de 3 vías
528, tubos capilares de vidrio 530 y 534 en la red general de
líquido, y una sección de tubo capilar de vidrio 532 para
realimentar el depósito 512 y para inundar el disco de cerámica
porosa del embudo de cerámica porosa 518. El conjunto de grifos 538
consta, análogamente, de una válvula de 3 vías 540, tubos capilares
de vidrio 542 y 546 en la conducción principal de líquido, y una
sección de tubo capilar de vidrio 544, que sirve para el desagüe del
sistema.
Con referencia a la figura 6, el conjunto 520
consiste en un cilindro 554, un émbolo en forma de vaso, indicado
por 556, y una pesa 558 ajustada dentro del émbolo 556. Acoplada al
fondo del cilindro 554 hay una tela metálica 559 de acero inoxidable
de malla nº 400 que, antes de acoplarla, se ha estirado biaxialmente
para tensarla. La muestra de la almohadilla limpiadora, indicada
generalmente como 560, está sobre la tela metálica 559 con la capa
de contacto con la superficie (o capa fregadora) en contacto con la
tela metálica 559. La muestra de la almohadilla limpiadora es una
muestra circular que tiene un diámetro de 5,4 cm (si bien la muestra
560 está representada como una capa única, la muestra consistirá en
realidad en una muestra circular que tendrá todas las capas
contenidas en la almohadilla de la que se extrajo la muestra). El
cilindro 554 ha sido mandrinado a partir de una barra transparente
de LEXAN® (o equivalente) y tiene un diámetro interno de 6,00 cm
(superficie = 28,25 cm^{2}) con un espesor de pared de
aproximadamente 5 mm y una altura de aproximadamente 5 cm. El
émbolo 556 tiene la forma de un vaso de teflón y se ha mecanizado
para ajustarlo exactamente al cilindro 554. La pesa cilíndrica 558
de acero inoxidable se ha mecanizado para ajustarla exactamente
dentro del émbolo 556 y va provista de un asa (no mostrada) en la
parte superior para sacarla fácilmente. El peso conjunto del émbolo
556 y la pesa 558 es 145,3 g, lo cual corresponde a una presión de
0,620 kPa (0,09 psi) para un área de 22,9 cm^{2}.
Los componentes del aparato 510 tienen un tamaño
tal que el caudal de agua desionizada, bajo una presión hidrostática
de 10 cm, es por lo menos 0,01 g/cm^{2}/s, cuando el caudal ha
sido normalizado por la superficie del embudo vitrificado 518.
Factores que influyen particularmente sobre el caudal son la
permeabilidad del disco vitrificado del embudo vitrificado 518 y los
diámetros interiores de los tubos de vidrio 524, 530, 534, 546 y
531a y las válvulas 528 y 540.
El depósito 512 está colocado sobre una balanza
analítica 516 que tiene una precisión de por lo menos 0,01 g con una
corriente inferior a 0,1 g/h. Preferiblemente la balanza está
conectada a un ordenador con un programa que puede (i) seguir el
cambio de peso de la balanza a intervalos de tiempo prefijados desde
el comienzo del ensayo RBP y (ii) estar programada para
autoiniciarse con un cambio de peso de 0,01-0,05 g,
dependiendo de la sensibilidad de la balanza. El tubo capilar 524
que entra en el depósito 512 no debe contactar con el fondo del
mismo ni con la tapa 514. El volumen de fluido (no mostrado) en el
depósito 512 debe ser suficiente para que no se arrastre aire en el
tubo capilar 524 durante la medición. El nivel de fluido en el
depósito 512, al comienzo de la medición, debe estar
aproximadamente 2 mm por debajo de la superficie superior del disco
vitrificado del embudo vitrificado 518. Esto puede ser confirmado
colocando un pequeña gota de fluido sobre el disco vitrificado y
siguiendo gravimétricamente su lento retroceso hacia el depósito
512. Este nivel no debe cambiar significativamente cuando se coloque
el conjunto 520 de émbolo/cilindro dentro el embudo 518. El depósito
debe tener un diámetro suficientemente grande (por ejemplo, \sim14
cm) para que la retirada de porciones de \sim40 ml origine un
cambio inferior a 3 mm en la altura del fluido.
Antes de la medición, se llena el conjunto con
agua desionizada. El disco vitrificado del embudo vitrificado 518 se
lava para llenarlo con agua desionizada nueva. En la extensión
posible, se separan burbujas de aire de la superficie del fondo del
disco vitrificado y del sistema que conecta el embudo con el
depósito. Se realizan los siguientes procedimientos operando
secuencialmente las válvulas de tres vías:
- 1.
- Se separa (por ejemplo, se vierte) del embudo vitrificado 518 el exceso de fluido existente sobre la superficie superior del disco vitrificado.
- 2.
- Se ajusta al nivel/valor apropiado la altura/peso de la solución del depósito 512.
- 3.
- Se coloca el embudo vitrificado 518 a la altura correcta con respecto al depósito 512.
- 4.
- Se tapa después el embudo vitrificado 518 con la tapa 522 del embudo vitrificado.
- 5.
- Se equilibran el depósito 512 y el embudo vitrificado 518 con las válvulas 528 y 540 de los conjuntos de válvulas 526 y 538 en posición de conexión abierta.
- 6.
- Se cierran después las válvulas 528 y 540.
- 7.
- Se gira después la válvula 540 para abrir el embudo al tubo de drenaje 544.
- 8.
- Se deja que el sistema se equilibre en esta posición durante 5 minutos.
- 9.
- Se vuelve a girar la válvula 540 a su posición cerrada.
Las etapas 7-9 "secan"
temporalmente la superficie del embudo vitrificado 518 por exponerlo
a una pequeña succión hidrostática de \sim5 cm. Se aplica esta
succión si el extremo abierto del tubo 544 se extiende \sim5 cm
por debajo del nivel del disco vitrificado del embudo vitrificado
518 y se llena con agua desionizada. Durante este procedimiento se
extraen de forma típica por el desagüe del sistema unos 0,04 g de
líquido. Este procedimiento evita la absorción prematura de agua
desionizada cuando el conjunto émbolo/cilindro 520 está colocado
dentro del embudo poroso 518. La cantidad de líquido que va al
desagüe desde el embudo poroso en este procedimiento (denominado
peso de corrección del embudo poroso o "Pc") se mide realizando
el ensayo RBP (véase más adelante) sin el conjunto émbolo/cilindro
520 durante un período de tiempo de 20 minutos. Este procedimiento
evita la absorción prematura de agua desionizada cuando el conjunto
520 de émbolo/cilindro está colocado dentro del embudo vitrificado
518. La cantidad de fluido que drena del embudo vitrificado en este
procedimiento (denominado peso de corrección del embudo vitrificado
o "Pc") se mide realizando el ensayo RBP (véase más adelante)
durante un período de tiempo de 20 minutos sin conjunto 520 de
émbolo/cilindro. Esencialmente todo el fluido drenado del embudo
vitrificado por este procedimiento es reabsorbido muy rápidamente
por el embudo cuando se inicia el ensayo. Así, es necesario restar
del peso de fluido separado del depósito durante el ensayo RBP
(véase a continuación) este peso de corrección.
Se coloca una muestra redonda cortada a troquel
560 en un cilindro 554. El émbolo 556 se desliza dentro del cilindro
554 y se coloca sobre la muestra de almohadilla limpiadora 560. El
conjunto émbolo/cilindro 520 se coloca sobre la parte porosa del
embudo 518, se desliza la pesa 558 al interior del émbolo 556 y, a
continuación, se tapa el embudo poroso 518 con su cubierta 522.
Después de verificar la lectura de nivel a efectos de estabilidad,
se empieza el ensayo abriendo las válvulas 528 y 540 para el embudo
518 con el depósito 512. La recogida de datos comienza de inmediato
al autoiniciarse el ensayo cuando el embudo 518 empieza a reabsorber
líquido.
Los datos se registran a intervalos durante un
tiempo total de 1200 segundos (20 minutos). Se determina la
capacidad absorbente RBP con la fórmula siguiente:
Capacidad
absorbente t_{1.200} (g/g) = [Pd_{(t=0)} - Pd_{(t=1.200)} -
Pc]/Psm
en la que "capacidad absorbente
t_{1.200}" es la capacidad de la almohadilla después de 1.200
segundos, expresada en g/g; Pd_{(t=0)} es el peso en gramos del
depósito 512 antes de iniciar el ensayo; Pd_{(t=1.200)} es el peso
en gramos del depósito 512, 1.200 segundos después de iniciar el
ensayo; Pc es el peso de corrección del embudo vitrificado y Psm es
el peso seco de la muestra de la almohadilla limpiadora. A
continuación se miden de forma similar las capacidades de absorción
t_{30} y t_{900}, salvo que en la fórmula anterior se utilizan
Pd_{(t=30)} y Pd_{(t=900)} (es decir, el peso del depósito
después de 30 segundos y 900 segundos del comienzo del ensayo,
respectivamente). La absorbencia porcentual t_{30} de la muestra
se calcula como [t_{30} capacidad de absorción]/[t_{1200}
capacidad de absorción] X
100%.
La capacidad de la almohadilla limpiadora para
retener líquido cuando está sometida a las presiones de utilización
y, por tanto, evitar la "expulsión" es otro parámetro
importante de la presente invención. La "extracción" se mide en
un almohadilla completa de limpieza determinando la cantidad de
fluido que se puede secar de la muestra con papel de filtro Whatman
bajo presiones de 1,5 kPa. La expulsión se realiza en una muestra
totalmente saturada con agua desionizada mediante absorción
horizontal por capilaridad (específicamente mediante extracción
desde la superficie de la almohadilla que consta de la capa
fregadora o capa de contacto con la superficie). Un medio para la
obtención de una muestra saturada se describe como el método
gravimétrico de absorción horizontal por capilaridad de la patente
US-5.849.805 (Dyer y col.), presentada el 13 de
octubre de 1995, la cual se incorpora como referencia en la presente
memoria. La muestra que contiene fluido se coloca horizontalmente en
un aparato capaz de suministrar las presiones respectivas,
preferiblemente usando un bolsa llena de aire que proporciona una
presión distribuida uniformemente por toda la superficie de la
muestra. El valor de la extracción se expresa como peso de fluido de
ensayo perdido por peso de la muestra húmeda.
La composición/solución detergente que contiene
aproximadamente 0,12% de tensioactivo detergente, que comprende un
tensioactivo detergente de tipo alcohol etoxilado lineal (Neodol
1-5®, comercializado por Shell Chemical Co.) y un
alquilsulfonato (Bioterge® PAS-8s, un sulfonato
C_{8} lineal comercializado por Stepan Co.); aproximadamente 1% de
etanol (Quantum Chemicals), aproximadamente 0,75% de propilenglicol
n-butil-éter (Dow Co.); aproximadamente 0,006% de
Dow Corning AF supresor de las jabonaduras (Dow) y aproximadamente
0,05% de
2-amino-2-metil-1-propanol;
adyuvantes que incluyen tintes y perfumes; y el resto de agua
desionizada se utiliza como una base en la cual se añaden diversos
polímeros y gomas para las comparaciones del resultado final de
capacidad limpiadora en el suelo. Este ensayo se realiza en el
contexto de una almohadilla limpiadora absorbente (que contiene una
cantidad eficaz de poliacrilato sódico, preferiblemente poliacrilato
sódico reticulado, un material superabsorbente).
El ensayo implica ensuciar áreas de suelo de 0,61
m x 0,61 m (2 pies X 2 pies) con 8,0 ml de una solución de suciedad
oleosa en forma de partículas utilizando un rodillo de pintor
(aproximadamente 0,5 g de suciedad aplicada a la baldosa una vez
evaporado el disolvente). Cada área de suelo se limpia a
continuación utilizando 8 ml de solución (aplicada a la parte
inferior de 2 baldosas) y una almohadilla absorbente (descrito en
esta solicitud) de las siguientes dimensiones de aproximadamente
14,605 cm x 14,605 cm (5,75 pulgadas x 5,75 pulgadas). La
almohadilla limpiadora se une a un cabezal de mopa de velcro en un
mango y se frota por toda la superficie del suelo utilizando un
movimiento hacia arriba y hacia abajo, pasando sobre la superficie
una vez y volviendo por el otro lado. Los suelos se clasifican a
continuación según el aspecto de limpieza del resultado final a
diferentes intervalos de tiempo (aproximadamente 10, 30 y 60
minutos). Las baldosas se vuelven a ensuciar y se realiza un
segundo ensayo de limpieza. En el segundo ensayo, las almohadillas
manchadas del primer ensayo se utilizan para estimular una
situación de limpieza de estrés y determinar el efecto de la
acumulación. La comparación del resultado final se basa en una
escala de 0-4, donde 0 es ninguna veta y 4 son
varias vetas. Los siguientes son ejemplos de algunos de los datos
(una diferencia de puntuación de 0,25 es significativa):
Ejemplo 1 | Ejemplo 2 | Ejemplo 3 | Ejemplo 4 | Ejemplo 5 | Ejemplo 6 | Ejemplo 7 | |
Comparación | Sin | 0,005% | 0,015% | 0,15% | 0,05% | 0,008% | 0,005% |
del resultado | polímero | Goma de | Goma de | Polivi- | Polies- | Polivi- | Goma de |
final | xantano | xantano | nilpiro- | tireno | nilpiro- | xantano | |
lidona/ | Sulfonato | lidona | + | ||||
ácido | 0,008% | ||||||
acrílico | Polivi- | ||||||
nilpiro- | |||||||
lidona | |||||||
Ensayo 1 | 1,25 | 0,5 | 0,75 | - | - | - | - |
Ensayo 2 | - | 0,5 | - | 1,75 | 1,25 | - | - |
Ensayo 3 | 1,25 | 0,5 | - | - | - | 1,25 | - |
Ensayo 4 | 1,25 | 0,5 | - | - | - | - | 0,75 |
Ejemplo | Ejemplo | Ejemplo | Ejemplo | Ejemplo | Ejemplo | Ejemplo | Ejemplo | |
1 | 2 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | |
Comparación | Sin | 0,005 | 0,08 | 0,08 | 0,08 | 0,08 | 0,005 | 0,005 |
del resultado | polímero | Goma de | Hidroxi | Hidroxi | Goma | Pectina | Poli | Goma de |
final | xantano | propil | propilo | arábiga | Acrilato | xantano | ||
no | catió- | + | ||||||
iónica | nico | 0,005% | ||||||
goma | goma | Poli | ||||||
Jaguar | Jaguar | Acrilato | ||||||
N HP120 | C-17 | |||||||
Ensayo 5 | 1,25 | 0,75 | - | - | - | - | 1,5 | - |
Ensayo 6 | 1,25 | 0,5 | - | - | - | - | - | 1,0 |
Ensayo 7 | - | 0,5 | 1,0 | 0,75 | - | - | - | - |
Ensayo 8 | 1,75 | 0,75 | - | - | 1,25 | - | - | - |
Ensayo 9 | 1,75 | 0,75 | - | - | - | 1,0 | - | - |
Las datos de la Tabla 1 y 2 muestran claramente
la ventaja de utilizar polímeros específicos, especialmente a bajos
niveles. Goma xantano, Jaguar^{®} polímeros, Pectina y Goma
arábiga son especialmente excelentes. La comparación de los ejemplos
6 frente a 7 y del ejemplo 12 frente a 13 muestra cómo la goma
xantano puede actuar sinérgicamente con otros polímeros para
proporcionar una mejora.
El efecto de los polímeros añadidos a limpiadores
convencionales diluidos según la dilución recomendada (utilizando
agua destilada) pero utilizados en el contexto de la almohadilla
limpiadora absorbente se analizaron utilizando el protocolo citado
anteriormente. Los polímeros y niveles indicados se utilizan en Mr.
Clean® y Pinesol® (limón), productos comerciales. Los resultados
son los siguientes:
Ejemplo 2 | Ejemplo 14 | Ejemplo 15 | Ejemplo 16 | Ejemplo 17 | |
Comparación | Solución base | Mr. Clean universal | Mr. Clean universal | Pinesol limón | Pinesol limón |
del resultado | anterior | dilución | dilución | dilución | dilución |
final | + | 0,75% | 0,75% | 1,5% | 1,5% |
0,005 | + | + | |||
Goma de | 0,005 | 0,005 | |||
xantano | Goma de | Goma de | |||
xantano | xantano | ||||
Ensayo 10 | 0,5 | 1,75 | 1,0 | - | - |
Ensayo 11 | 0,75 | - | - | 2,0 | 1,5 |
Los datos de la Tabla 3 muestran claramente que
la goma xantano puede mejorar el resultado final de los limpiadores
de suelos convencionales cuando se diluyen hasta la dilución
recomendada y utilizados en el contexto de la almohadilla limpiadora
absorbente (descrita en esta solicitud).
Para dimensionalizar adicionalmente la ventaja de
los polímeros hidrófilos en el contexto de un limpiador convencional
utilizando utensilios limpiadores convencionales, se realiza un
ensayo utilizando el protocolo de suciedad para el ensayo anterior.
Los utensilios utilizados y el protocolo de aplicación son
diferentes tal y como se muestra:
Se fija una esponja de aproximadamente 6,35 cm x
8,89 cm x 2,54 cm (2,5 pulgadas X 3,5 pulgadas X 1 pulgada) a un
mango, se remoja en la correspondiente solución y se escurre hasta
que queda humedecida (aproximadamente 60 ml de solución absorbida
en la esponja seca). La esponja se pasa por toda la superficie del
suelo ensuciado en un movimiento hacia arriba y hacia abajo pasando
por toda la superficie en una dirección y volviendo por la otra
dirección. A continuación los suelos se puntúan según el aspecto del
resultado final después de que se han secado completamente
utilizando una escala 0-4 (0= mejor y 4= peor).
Se coge una mopa de tiras Libman y se cortan
tiras de longitud 12,065 cm (4,75 pulgadas) formando una mini mopa
de tiras. El cabezal de la mini mopa de tiras se sumerge en la
correspondiente solución y se escurre hasta que queda humedecida
(aproximadamente 130 g de solución absorbida en un utensilio seco).
La mini mopa de tiras se pasa por toda la superficie del suelo
ensuciado con un movimiento lateral, pasando por toda la
superficie. La mini mopa de tiras se pasa a continuación por toda la
superficie con un movimiento hacia arriba y hacia abajo para
simular el patrón de fregado utilizado por los consumidores cuando
utilizan una mopa. Los suelos se puntúan según el aspecto del
resultado final una vez completado el secado utilizando la escala
0-4.
Se corta una bayeta europea (denominada Serpien)
con unas dimensiones de aproximadamente 22,86 x 25,4 cm (9 pulgadas
X 10 pulgadas). La bayeta se sumerge a continuación en la
correspondiente solución y se escurre hasta que aproximadamente 70 g
de la solución se absorbe en el utensilio seco). Utilizando un
cabezal de mopa plana de aproximadamente 12,7 cm x 12,7 cm (5
pulgadas X 5 pulgadas) unido a un mango, se pasa la bayeta por toda
la superficie del suelo manchado en un movimiento hacia arriba y
hacia abajo pasando por toda la superficie una vez y luego en la
dirección contraria. Los suelos se puntúan según el aspecto del
resultado final una vez completado el secado utilizando la escala
0-4.
Soluciones de productos convencionales
comercializados Mr. Clean® y Pinesol® (limón) se diluyen según las
instrucciones de dilución recomendadas (utilizando aproximadamente 7
g de agua corriente). A continuación se ensayan estas soluciones
utilizando las mopas convencionales con y sin goma xantano.
Ejemplo 18 | Ejemplo 19 | Ejemplo 20 | Ejemplo 21 | Ejemplo 22 | Ejemplo 23 | |
Comparación del | Mopa de | Mopa de | Mopa de | Mopa de | Bayeta de | Bayeta de |
resultado final | esponja con | esponja con | tiras con | tiras con | suelo con | suelo con |
Mr. Clean | Mr. Clean | Mr. Clean | Mr. Clean | Mr. Clean | Mr. Clean | |
universal | universal | universal | universal | universal | universal | |
dilución | 0,75% | dilución | dilución | dilución | dilución | |
0,75% | dilución | 0,75% | 0,75% | 0,75% | 0,75% | |
+ | + | + | ||||
0,005 | 0,005 | 0,005% | ||||
Goma de | Goma de | Goma de | ||||
xantano | xantano | xantano | ||||
Ensayo 12 | 3,0 | 1,75 | - | - | - | - |
Ensayo 13 | - | - | 1,5 | 1,0 | - | - |
Ensayo 14 | - | - | - | - | 2,0 | 1,5 |
Ejemplo 24 | Ejemplo 25 | Ejemplo 26 | Ejemplo 27 | |
Comparación del | Mopa de esponja | Mopa de esponja | Mopa esponja de | Mopa de tiras Pinesol |
resultado final | con Pinesol limón | con Pinesol limón | tiras con Pinesol limón | limón |
dilución 1,5% | dilución 1,5% | dilución 1,5% | dilución 1,5% | |
+ | + | |||
0,005 | 0,005 | |||
Goma de xantano | Goma de xantano | |||
Ensayo 15 | 3,0 | 2,5 | - | - |
Ensayo 16 | - | - | 2,25 | 1,75 |
Los datos de las Tablas 4 y 5 muestran de nuevo
que la goma xantano puede incluso mejorar el resultado final de los
limpiadores de suelo convencionales cuando se diluyen utilizando las
instrucciones recomendadas y utilizadas en el contexto de sistemas
de mopa convencionales.
Claims (9)
1. Composición detergente para limpiar suelos,
caracterizada porque la composición detergente comprende:
- (1)
- de 0,0001% a 0,2%, en peso de la composición del polímero que se fluidifica por cizalla hidrófilo seleccionado del grupo que consiste en goma xantano, goma guar, goma arábiga, pectina y mezclas de las mismas;
- (2)
- de 0,01% a 0,5%, en peso de la composición, de tensioactivo detergente;
- (3)
- de 0,1% a 5,0%, en peso de la composición, de uno o más disolventes limpiadores seleccionados de derivados C_{1}-C_{6} de oxietilenglicol y oxipropilenoglicol;
y la composición detergente tiene
un pH mayor que
9.
2. La composición detergente según la
reivindicación 1, en donde el uno o más disolventes limpiadores se
seleccionan de mono y dietilenglicol n-hexil-éter,
mono, di y tripropilenglicol n-butil éter.
3. Una composición detergente según cualquiera de
las reivindicaciones 1-2, en donde la composición se
obtiene por dilución de 1:50 a 1:250 partes por parte de la
composición de agua de un producto más concentrado antes de su
uso.
4. La composición detergente de cualquiera de las
reivindicaciones 1-3, que contiene una cantidad
eficaz de supresor de las jabonaduras, siendo opcionalmente dicho
nivel eficaz un nivel de 0,0005% a 0,02% o un nivel de 0,001% a
0,01%, y comprendiendo dicho supresor de las jabonaduras
opcionalmente un supresor de las jabonaduras de silicona.
5. La composición detergente de la reivindicación
1, en donde el tensioactivo detergente tiene una estructura
fundamentalmente lineal y se selecciona opcionalmente del grupo que
consiste en tensioactivos detergentes aniónicos y no iónicos de
cadena lineal.
6. La composición detergente de la reivindicación
1, en donde la alcalinidad se proporciona mediante un agente
alcalino volátil, siendo dicho agente alcalino volátil opcionalmente
una alcanolamina que tiene la fórmula:
CR_{2}(NH_{2})CR_{2}OH
en donde cada R se selecciona del
grupo que consiste en hidrógeno y grupos alquilo que contienen de
uno a cuatro átomos de carbono y el total de átomos de carbono en el
compuesto es de tres a seis, el cual es opcionalmente
2-amino-2-metil-1-propanol.
7. Un kit que comprende (a) un utensilio que
contiene una almohadilla que contiene material superabsorbente; y
(b) una composición detergente según las reivindicaciones
1-6.
8. La composición detergente de cualquiera de las
reivindicaciones 1-6 en un recipiente, conjuntamente
con las instrucciones para usarla con una almohadilla que contiene
un material superabsorbente.
9. El proceso de limpieza de una superficie, que
comprende opcionalmente superficies cerámicas, vinílicas, vinilo
recubierto con poliuretano, madera, madera preacabada y/o
superficies estratificadas de madera, que comprende aplicar una
cantidad eficaz de una composición detergente según las
reivindicaciones 1-6 y absorber la composición en
una estructura absorbente que comprende un material superabsorbente,
u opcionalmente, absorber la composición utilizando una mopa de
cuerda, de esponja o de tiras o una bayeta.
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