ES2263782T3 - Plancha con suela auto-limpiante. - Google Patents

Abstract

Plancha que comprende una suela cuya superficie externa comprende la superficie de planchado, caracterizada porque un catalizador de oxidación que comprende un agente catalítico de oxidación está presente o distribuido en y/o sobre una capa superficial de la citada suela, siendo el citado catalizador de oxidación activo frente a suciedad orgánica, a una temperatura al menos igual a 90ºC.

Description

Plancha con suela auto-limpiante.

La presente invención se refiere a las planchas.

Las planchas presentan cualidades de facilidad de uso y de eficacia, que dependen entre otras cosas del estado y de la naturaleza de la superficie de planchado de su suela. Las suelas han podido ser mejoradas por el cuidado aportado a las cualidades de deslizamiento de la superficie de planchado, combinadas con las cualidades que permiten extender más fácilmente la ropa. Una forma de obtener estas cualidades es recurrir a suelas esmaltadas con un esmalte de aspecto liso, eventualmente con líneas más gruesas que permiten extender el tejido durante el desplazamiento de la plancha. Otras suelas metálicas tratadas mecánicamente y/o recubiertas o no de un depósito para facilitar el deslizamiento pueden igualmente convenir a un uso satisfactorio.

Sin embargo, durante el uso, la suela puede deslustrarse carbonizando de forma más o menos difusa sobre su superficie de planchado, y de forma más o menos incompleta, partículas orgánicas diversas captadas por rozamiento sobre los tejidos planchados.

Pero cuando la suela está deslustrada, incluso de forma poco visible, pierde parcialmente sus cualidades de deslizamiento. Insensiblemente, con el ensuciamiento, el planchado se hace más difícil. Por otra parte, la usuaria detesta utilizar una plancha deslustrada, temiendo que pueda alterar su ropa.

Se conocen revestimientos de suela de plancha, que comprenden una capa dura y resistente cubierta, como se indica en la patente US4862609, por una capa que mejora las propiedades en superficie. Pero esta patente no indica ninguna solución para luchar contra el ensuciamiento.

El objeto de la invención descrita a continuación es una plancha auto-limpiable cuya suela se mantiene limpia de cualquier contaminación por partículas orgánicas, y no se ensucia con el uso normal, de forma que conserva sus cualidades iniciales.

El objeto de la invención es alcanzado por una plancha que comprende una suela cuya superficie externa comprende la superficie de planchado, caracterizada porque un catalizador de oxidación que comprende un agente catalítico de oxidación está presente o distribuido en y/o sobre una capa superficial de la citada suela, siendo el citado catalizador de oxidación activo frente a manchas orgánicas, a una temperatura al menos igual a 90ºC.

Gracias a la invención, durante el planchado, las partículas orgánicas captadas por la suela son oxidadas. Son de alguna forma quemadas cuando la plancha está caliente, el residuo sólido eventual pierde toda adherencia y se separa de la suela. La suela se mantiene limpia.

En dominios muy diferentes del planchado, se ha asociado ya un catalizador de oxidación a la superficie externa de un soporte.

Se conocen superficies auto-limpiables esmaltadas, por ejemplo en hornos y utensilios de cocción tales como los descritos por ejemplo en la patente US4029603 o la patente FR2400876.

La patente US4994430 describe un revestimiento esmaltado que comprende una capa densa y en superficie una capa porosa que soporta un catalizador. Pero tal capa porosa, gruesa, es incompatible con el planchado.

Se conoce también por la patente US5388177 un elemento calentador desodorizante cuya superficie esmaltada está revestida de catalizador, pero el catalizador está previsto sólo para desodorizar.

En ningún caso, las soluciones descritas en estos documentos pueden ser aplicadas a una plancha, puesto que se podría temer en particular que, por una parte, las exigencias de baja rugosidad para la superficie de planchado se oponen a la retención del catalizador de oxidación, y, por otra parte, el rozamiento que resulta del planchado no levanta rápidamente el catalizador de oxidación de la superficie externa de la suela de planchar.

El catalizador de oxidación está distribuido sobre y/o en la capa superficial de la suela de la plancha, allí donde está en contacto con las manchas.

En la práctica el catalizador de oxidación está presente y/o distribuido en superficie, según toda o parte de la superficie externa de la suela.

Así, el catalizador de oxidación puede estar presente o distribuido entre zonas predeterminadas de la superficie externa de la suela, por ejemplo de las zonas en hueco de la citada superficie externa, susceptibles de captar o acumular la suciedad, y en general más calientes que la superficie de planchado, lo que es favorable para la oxidación o catalítica.

Cuando la superficie externa de la suela comprende una o varias partes en hueco con relación a la parte plana restante, que forman la superficie útil o la superficie propiamente dicha de planchado, el catalizador de oxidación está presente o distribuido en la o las citadas partes en hueco, con la exclusión de la superficie de planchado.

Pero, se ha de entender que el catalizador de oxidación puede estar presente en toda o parte de la superficie de planchado propiamente dicha.

El agente catalítico de oxidación considerado de acuerdo con la presente invención es por tanto cualquier elemento, compuesto o composición, susceptible de oxidar, a una temperatura al menos igual a 90ºC, cualquier sustancia orgánica tal como la comprendida en las manchas que aparecen corrientemente en el tratamiento (el lavado y eventualmente el suavizado) de las piezas o artículos textiles (por ejemplo ropa).

Tal agente catalítico de oxidación puede ser específico o no especifico de tal o cual sustancia orgánica.

En la práctica, el catalizador de oxidación puede comprender o no, además del agente catalítico de oxidación, un soporte inerte, por ejemplo en forma dividida o de partículas, por ejemplo alúmina, en la superficie (comprendida la interna) en la cual el agente catalítico de oxidación está distribuido o repartido. El soporte inerte puede constituir por sí solo, en el estado no dividido, la capa superficial a la que se hará referencia a continuación.

A título de elementos catalíticamente activos, se puede citar el paladio, el platino, el vanadio, el cobre o cualquier composición de tales elementos catalíticamente activos (en términos de oxidación). En las composiciones catalíticamente activas consideradas de acuerdo con la presente invención pueden estar presentes óxidos de cobre, de manganeso o de cobalto, aumentando la eficacia catalítica o la estabilidad del agente catalítico.

En la práctica, tales catalizadores de oxidación son bien conocidos en sí mismos, así como sus procedimientos de obtención, sin que sea necesario describir en detalle los métodos de preparación respectivos. Así, a título de ejemplo, tratándose del platino como agente catalítico de oxidación, su forma catalíticamente activa puede ser obtenida por calcinación o descomposición de una sal de ácido cloro-platínico o cualquier otro precursor.

Se ha de entender que cualquier catalizador de oxidación retenido de acuerdo con la presente invención deberá permanecer suficientemente estable a la temperatura de trabajo de la superficie de planchado, y esto en los límites de la vida útil de la plancha.

En la práctica, el catalizador de oxidación de acuerdo con la invención se encuentra distribuido al menos en y/o sobre la capa superficial de la suela de la plancha. Por capa superficial se entiende cualquier capa límite, cuyo espesor puede, a título de ejemplo, ser como mucho igual a 500 nanómetros y principalmente comprendida entre 20 nanómetros y 120 nanómetros en contacto por un lado con otra capa o el substrato de la suela, y disponiendo del otro lado una intercara con el exterior, que comprende la superficie de planchado propiamente dicha. El catalizador de oxidación o el agente catalítico de oxidación puede estar distribuido según toda o parte de la superficie externa de la suela, en el espesor y/o sobre la capa externa citada anteriormente, de manera continua o discontinua.

Por "superficie de planchado" se entiende toda o parte útil de la superficie externa de la suela, que se pone directamente en contacto con la ropa durante el planchado.

Cuando el catalizador de oxidación permanece sobre la capa superficial de la suela, puede formar una capa o una película continua o discontinua.

La capa superficial citada anteriormente puede no distinguirse del resto de la suela, de su substrato o de una capa constitutiva de este último, en cuyo caso, en la presente invención y en las reivindicaciones que siguen, el uso del término "capa superficial" no tiene otro objeto que distinguir el espesor limitado, incluso nulo, de la suela, en el cual el catalizador de oxidación o el agente catalítico de oxidación puede estar distribuido e incorporado.

El espesor de la capa superficial en el cual puede estar comprendido el catalizador o el agente catalítico de oxidación depende principalmente de la profundidad de migración de la suciedad orgánica en el interior de la suela de la plancha, a partir de su superficie exterior.

Por "suciedad orgánica", se entiende cualquier sustancia combustible u oxidable en contacto con el aire ambiente, completa o parcialmente. A título de ejemplo, se puede citar cualquier residuo de fibras sintéticas, tales como las utilizadas en los artículos textiles, por ejemplo en un polímero orgánico tal como la poliamida o poliéster o cualquier residuo de producto de lavado y eventualmente de producto suavizante.

A título de ejemplo, el agente catalítico de oxidación comprende un metal del grupo IV de la clasificación periódica o un metal noble, por ejemplo paladio y/o vanadio.

Siendo el catalizador de oxidación activo a una temperatura de la suela superior o igual a 90ºC, limpia la citada suela cuando está caliente.

En un primer modo de funcionamiento, el catalizador actúa a la temperatura de planchado de la plancha, y la suela se mantiene limpia permanentemente, a medida que se utiliza la plancha.

En un segundo modo de funcionamiento, durante una fase llamada de auto-limpieza, previa o posterior a la utilización de la plancha, la plancha es regulada a una temperatura elevada, igual o superior a las temperaturas de planchado más altas. Se deja entonces en espera durante un tiempo predeterminado, durante el cual el catalizador de oxidación produce su efecto. La usuaria puede así mantener su plancha regularmente, sin esperar un ensuciamiento nefasto.

En una primera versión, la plancha comprende una suela metálica revestida de un esmalte de baja porosidad y/o rugosidad, en la escala micrométrica y/o nanométrica, y el catalizador de oxidación pertenece a la capa superficial del revestimiento de esmalte. El esmalte es por ejemplo un esmalte vitrificado.

Tal esmalte es elegido entre los esmaltes de baja porosidad, por ejemplo vitrificado, conocidos por sus cualidades en el planchado, en comparación esto con los esmaltes utilizados en los hornos o en las parrillas, los cuales, siendo porosos, requerirían inútilmente el depósito de una cantidad importante de catalizador de oxidación y no presentarían las cualidades requeridas para una suela de plancha.

El esmalte debe en efecto al menos ser duro, tener un buen deslizamiento y resistir a la penetración de vapor o humedad calientes.

La obtención o la aplicación del catalizador de oxidación o del agente catalítico de oxidación, sobre o en la capa superficial citada anteriormente puede efectuarse por cualquier medio conocido, tal como por aplicación de cualquier precursor del agente catalítico de oxidación, después cocción utilizando un procedimiento pirolítico o por "electroforesis" o por depósito químico sin corriente, llamado electroless o por depósito en fase de vapor.

Por "precursor", se entiende cualquier forma química o físico-química, del catalizador de oxidación y/o del agente catalítico de oxidación, que sea susceptible de absorber o liberar este último mediante cualquier tratamiento apropiado, por ejemplo pirólisis. A título de ejemplo, cualquier sal del ácido cloro-platínico es un precursor del platino considerado como catalizador de oxidación.

Como se muestra a continuación en los ejemplos, la elección de la composición del catalizador de oxidación o del agente catalítico de oxidación, y/o las condiciones de obtención o aplicación de este último, son determinadas para no alterar substancialmente las cualidades intrínsecas de la superficie de planchado, principalmente su deslizamiento.

En una segunda versión, la plancha comprende una suela metálica, por ejemplo de aleación de aluminio, y una capa superficial está aplicada sobre la superficie exterior de la citada suela, en forma de una capa delgada de un soporte, por ejemplo alúmina, por el citado catalizador de oxidación catalítico de la citada suciedad orgánica.

A título de variante, la suela está revestida por una capa de un polímero resistente a cualquier oxidación a alta temperatura, por ejemplo politetrafluoruroetileno, y la capa superficial pertenece a la citada capa de polímero.

En una tercera versión, la capa superficial consiste en una capa delgada del catalizador de oxidación, que comprende un soporte inerte, por ejemplo alúmina, y un agente catalítico de oxidación soportado por el citado soporte.

De manera general, la invención se refiere también a la utilización de un catalizador de oxidación como agente de auto-limpieza de toda o parte de la superficie externa de la suela de una plancha.

La invención se comprenderá mejor con la lectura de los ejemplos siguientes y de los dibujos adjuntos.

La figura 1 es una vista en corte de una suela de plancha de acuerdo con la invención.

La figura 2 es una vista desde abajo de una plancha de acuerdo con la invención, que muestra la cara inferior de la suela.

Ejemplo 1

En un primer ejemplo de realización, la plancha 1 visible en la figura 1 comprende una suela 2 de aluminio solidaria de una base calentadora 3 de aluminio moldeado y provista de un elemento calentador 4. La suela 2 está revestida sobre su superficie externa 5, más fácilmente visible en la figura 2, por un esmalte conocido por sus cualidades de planchado. El catalizador o agente catalítico de oxidación es depositado en una capa muy fina sobre la superficie externa. Esta superficie externa 5 comprende la superficie de planchado 51 propiamente dicha, y partes en hueco 52, 53 por ejemplo alrededor de los orificios de salida de vapor 6.

Para este fin, la superficie exterior es desengrasada y activada por un ligero ataque ácido, por ejemplo con una solución de ácido cítrico o nítrico. Un precursor del agente catalítico de oxidación se prepara, por ejemplo disolviendo nitrato de paladio en el agua a razón de 2 gramos de nitrato de paladio por litro. Por otra parte, varias empresas, por ejemplo la empresa PCAS de Longjumeau en Francia, proporcionan precursores más elaborados. Siendo la suela calentada hacia 300ºC, se aplica el precursor en solución sobre la suela haciéndola discurrir por debajo de un atomizador de ultrasonidos, en una o varias pasadas, para obtener una buena homogeneidad de la aplicación. El conjunto es cocido aproximadamente a 300ºC. El espesor de la capa del catalizador de oxidación (paladio) así obtenida puede variar de 20 a 120 nanómetros. Preferentemente, se regula el dispositivo para obtener un espesor del orden de 30 nanómetros. Se constata que el depósito de paladio es adherente a la superficie de planchado, y no perturba las características de deslizamiento del esmalte subyacente de forma sensible.

La eficacia del catalizador de oxidación puede ser medida en un recinto cerrado. Se calienta una muestra de suela a 300ºC, sobre la cual se deposita un trozo de fibra, de polímero orgánico, de 2 mg, fundido, representativo de la suciedad. Después de haber dosificado la cantidad inicial de gas carbónico en el recinto, se constata su aumento, atestiguando la eficacia de esta solución.

En el ejemplo así descrito, se ha obtenido una actividad catalítica a 300 grados que ha permitido producir 107 x 10^{-6} moles de gas carbónico por hora, para una superficie catalíticamente activa, muestra, de 10 centímetros cuadrados.

Ejemplo 2

En un segundo ejemplo de realización, la suela esmaltada es calentada a 300 grados. Una solución que comprende alúmina en suspensión es preparada mezclando 4 gramos de tetraetilortosilicato en 96 gramos de ácido nítrico diluido a 0,6%, a los cuales se añaden 12,8 gramos de "DISPERSALS".

Este último producto a base de alúmina es proporcionado por la empresa CONDEA. La solución diluida 10 veces es pulverizada sobre la suela. La suela es mantenida a 300 grados durante una hora. La pulverización es ajustada para obtener un depósito en forma sólida de alrededor de 10 micrómetros de espesor, de un soporte del agente catalítico de oxidación, a base de alúmina. Se pulveriza a continuación una solución acuosa de nitrato de paladio, que se somete a cocción a 300 grados durante una hora.

Con relación al ejemplo precedente, la actividad de una misma superficie catalíticamente activa, muestra, llega a 175 x 10^{-6} moles de gas carbónico producidos por hora.

Ejemplo 3

En un tercer ejemplo de realización, la plancha comprende una suela de aluminio. La superficie de planchado es limpiada por un ataque sódico seguido de una neutralización y de un enjuague. La suela es oxidada en el horno a 560 grados durante 30 minutos, después se aplica por pulverización una solución de nitrato de paladio a 2 gramos por litro. Tras la cocción a 300 grados durante una hora, se obtiene una capa superficial catalíticamente activa o catalizador de oxidación, de alrededor de 30 nanómetros de espesor.

Se obtienen cualidades de deslizamiento sensiblemente cercanas a las del aluminio. El interés de esta realización reside en la economía de fabricación. La actividad obtenida es del orden de 112 x 10^{-6} moles de gas carbónico producidos por hora, para una superficie catalíticamente activa, muestra, de 10 centímetros cuadrados.

En una variante de este ejemplo de realización, el agente catalítico de oxidación es incorporado en una capa superficial del tipo Ormosil, que sirve de soporte, siendo este término una abreviatura de la expresión en inglés "organically modified silicates", como se ha explicado en el artículo "Structures and Properties of Ormosils" del Journal of Sol-Gel Science and Technologie, 2, 81-86 (1994), escrito por JohnDMackenzie. Preferentemente, la capa superficial es obtenida a partir de una solución líquida destinada a producir un gel.

El agente catalítico de oxidación es a continuación depositado sobre y/o en esta capa superficial, por un procedimiento parecido al precedente que utiliza un atomizador de ultra sonidos. De una a cuatro pasadas permiten obtener una buena homogeneidad.

El conjunto es a continuación secado y después cocido aproximadamente a 300ºC.

Ejemplo 4

En un cuarto ejemplo de realización, la plancha comprende una suela de acero inoxidable. La superficie de planchado es limpiada y después pasivada en un baño de ácido nítrico al 20%. Sobre la superficie de planchado, calentada a 300 grados, se aplica una solución a base de alúmina tal como la descrita en la segunda realización y la suela es mantenida a 300 grados durante una hora para obtener una capa superficial que sirve de soporte al agente catalítico de oxidación. Una capa del agente catalítico de oxidación es a continuación depositada en y sobre esta capa superficial, pulverizando con un atomizador de ultrasonidos una solución de nitrato de paladio. El conjunto es a continuación secado y después cocido a aproximadamente 300ºC. Se mide una eficacia a 300 grados, de 151 x 10^{-6} moles de gas carbónico producidos por hora, para una superficie catalíticamente activa, muestra, de 10 centímetros cuadrados.

De forma práctica, se constata una diferencia sensible del ensuciamiento entre dos planchas, de las cuales sólo una está provista de una suela auto-limpiable de acuerdo con la invención.

Se ha de notar también que cuando una mancha es gruesa, se consume en la zona en contacto del catalizador de oxidación, y después se despega de la suela. La auto-limpieza es obtenida sin esperar a la transformación completa de las manchas.

Aunque la actividad del catalizador de oxidación se manifiesta a bajas temperaturas de planchado, superiores sin embargo a 90ºC, esta actividad es mucho más importante a temperaturas elevadas. La usuaria utiliza su plancha de la forma acostumbrada. Tras una sesión de planchado, si hay necesidad, acciona un botón de activación de limpieza. Este accionamiento modifica la temperatura de referencia de la plancha, para llevarla a una temperatura de funcionamiento recomendada del catalizador de oxidación, y marca el inicio de una fase de auto-limpieza predeterminada durante la cual se mantiene esta temperatura, y más allá de la cual el calentamiento de la plancha se para automáticamente. Durante esta fase, el catalizador de oxidación ejerce plenamente su efecto. Las manchas que pueden estar pegadas en la suela se consumen sin peligro, comprendidas en las zonas en hueco 52, 53 después de que la suela recupere sus propiedades iniciales.

Claims (9)

1. Plancha que comprende una suela cuya superficie externa comprende la superficie de planchado, caracterizada porque un catalizador de oxidación que comprende un agente catalítico de oxidación está presente o distribuido en y/o sobre una capa superficial de la citada suela, siendo el citado catalizador de oxidación activo frente a suciedad orgánica, a una temperatura al menos igual a 90ºC.

2. Plancha de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizada porque la suela es metálica y está revestida por una capa de esmalte de baja porosidad, por ejemplo vitrificado, y la capa superficial pertenece a la citada capa de esmalte.

3. Plancha de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizada porque la suela está revestida por una capa de un polímero resistente a cualquier oxidación a alta temperatura, por ejemplo politetrafluoruroetileno, y la capa superficial pertenece a la citada capa de polímero.

4. Plancha de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizada porque la suela es metálica, y la capa superficial está aplicada sobre la superficie exterior de la citada suela, en forma de una capa delgada de un soporte, por ejemplo alúmina, para el citado agente catalítico de oxidación de la citada suciedad orgánica.

5. Plancha de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizada porque el catalizador de oxidación comprende un metal del grupo IV de la clasificación periódica o un metal noble, por ejemplo paladio y/o vanadio.

6. Plancha de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizada porque la capa superficial consiste en una capa delgada del catalizador de oxidación, que comprende un soporte inerte, por ejemplo alúmina, y un agente catalítico de oxidación soportado por el citado soporte.

7. Plancha de acuerdo con la reivindicación 1, según la cual la superficie externa comprende al menos una parte en hueco con relación a la parte restante, plana, que forma la superficie útil o de planchado, caracterizada porque, el catalizador de oxidación está presente o está distribuido en la citada parte en hueco, con la exclusión de la superficie de planchado.

8. Plancha de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizada porque el catalizador de oxidación está presente y está distribuido en zonas predeterminadas de la superficie externa de la suela, por ejemplo de las zonas en hueco de la superficie externa, susceptibles de captar o acumular la citada suciedad.

9. Utilización de un catalizador de oxidación como agente de auto-limpieza de toda o parte de la superficie externa de la suela de una plancha.