ES2273090T3 - Material flexible con liberacion controlada de sustancia. - Google Patents

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ES2273090T3 ES03811838T ES03811838T ES2273090T3 ES 2273090 T3 ES2273090 T3 ES 2273090T3 ES 03811838 T ES03811838 T ES 03811838T ES 03811838 T ES03811838 T ES 03811838T ES 2273090 T3 ES2273090 T3 ES 2273090T3
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Abstract

Material flexible que comprende: fibras (20) entrelazadas; medios (23) para hacer pasar una corriente y generar un calentamiento localizado intercalado entre las fibras (20); al menos una microcápsula, situada sobre o dentro de las fibras (20) entrelazadas y medios (23) para hacer pasar una corriente, que contiene una sustancia y libera dicha sustancia con la ruptura debido a un calentamiento localizado generado calentando selectivamente los medios (23) para hacer pasar una corriente; y medios (5) para controlar la corriente que se hace pasar a través de los medios (23) para hacer pasar una corriente para permitir un calentamiento localizado controlado.

Description

Material flexible con liberación controlada de sustancia.
La invención se refiere a un equipo electrónico que puede llevarse puesto y a la liberación controlada de sustancias.
La tecnología de microencapsulación implica la encapsulación de pequeñas cantidades de sustancia, tal como perfume, en esferas de plástico, gelatina o polímero que tienen unas pocas micras de diámetro. Las esferas liberan la sustancia con la ruptura. La ruptura se produce bien mecánicamente (es decir, mediante el rascado con una uña o la separación de adhesivos de ambos lados de las esferas), químicamente, (es decir, mediante la disolución de esferas en un disolvente para permitir la liberación de la sustancia), o térmicamente (es decir, mediante el calentamiento de las esferas con una fuente externa por encima de sus puntos de fusión para iniciar la ruptura). Puede encapsularse una diversidad de sustancias en microcápsulas. Por ejemplo, la sustancia puede ser una fragancia, un tinte, una loción, o un aceite. Las sustancias pueden contenerse en las microcápsulas hasta varios años.
Tradicionalmente, el uso de microcápsulas se ha limitado a los encartes de esencias y los artículos de promoción para "rascar y oler" ("scratch-and-sniff"), los cuales son relativamente inflexibles.
La patente de los Estados Unidos número 4.990.392 (la patente "'392"), describe un producto textil que incluye microcápsulas aplicadas a telas que usan materiales termoadhesivos. La patente ‘392 describe la adición de microcápsulas que contienen sustancias a un producto textil de manera que las microcápsulas resistirán el lavado y otros usos normales del producto textil. La microcápsulas experimentan una ruptura durante el uso habitual del producto textil bien debido a una elevación en la temperatura o bien a un aumento en la presión. Sin embargo, la liberación de sustancias contenidas en las microcápsulas no puede controlarse selectivamente.
Las telas que incluyen fibras conductoras también se conocen habitualmente en la técnica. Las telas de este tipo incluyen fibras entrelazadas con fibras textiles para crear circuitos. Puede hacerse pasar la corriente de manera selectiva a un área de una tela de este tipo usando un conmutador y una fuente de alimentación. La figura 1 representa una prenda 2 que incluye fibras conductoras. La prenda 2 tiene tres trayectorias 3, 3', 3'' que están compuestas por fibras conductoras a través de las cuales puede hacerse pasar la corriente desde la fuente 4 de alimentación. Las trayectorias de corriente también pueden formarse usando otras técnicas conocidas tales como tinta conductora. La prenda 2 también incluye un conmutador 5 de manera que el usuario de la prenda puede seleccionar la trayectoria de corriente que él o ella elija. Por ejemplo, un usuario puede conectar un dispositivo electrónico portátil, tal como un teléfono móvil o radio portátil, a una prenda 2 en un clip 6. Cuando el usuario ajusta el conmutador 5 para encender el dispositivo electrónico, la corriente pasa desde la fuente 4 de alimentación a través de la trayectoria 3'' de corriente hasta el clip 6 y hacia el dispositivo conectado. Las fibras conductoras que componen las trayectorias 3, 3' y 3'' de corriente también pueden seleccionarse para que tengan una resistencia elevada. Por consiguiente, actúan como resistencias eléctricas y liberan energía eléctrica como calor. Las trayectorias 3, 3' y 3'' pueden usarse para calentar la prenda 2 en áreas seleccionadas. Sin embargo, estas telas no se usan para controlar selectivamente la liberación de una sustancia desde el interior de la propia tela.
Por consiguiente, sería deseable que una tela flexible incluyera medios para controlar selectivamente la liberación de una sustancia que no tenga las limitaciones de la técnica anterior.
Un material flexible que incluye varios elementos satisface la necesidad de un material flexible que permite la liberación controlada de una sustancia microencapsulada en un aspecto. Un elemento son fibras entrelazadas. Un segundo elemento son medios para hacer pasar una corriente y generar un calentamiento localizado intercalado entre las fibras. Un tercer elemento es al menos una microcápsula, situada sobre o dentro de las fibras entrelazadas, y medios para hacer pasar una corriente, que contiene una sustancia y libera dicha sustancia con la ruptura debido al calentamiento localizado generado calentando selectivamente los medios para hacer pasar una corriente. Un cuarto elemento son medios para controlar la corriente que se hace pasar a través de los medios para hacer pasar una corriente, para permitir un calentamiento localizado controlado.
En una realización, los medios para hacer pasar una corriente y generar un calentamiento localizado son fibras conductoras. En otra realización, los medios para hacer pasar una corriente y generar calentamiento localizado son tinta conductora.
En otra realización más, la, al menos una, microcápsula comprende además un polímero termoplástico. En otra realización, el polímero termoplástico forma la, al menos una, microcápsula que contiene la sustancia que ha de liberarse.
En otra realización más, la, al menos una, microcápsula libera la sustancia al alcanzar su punto de fusión. En otra realización, la sustancia tiene un punto de evaporación inferior al punto de fusión de la, al menos una, microcápsula.
En otra realización más, la sustancia es un aceite, líquido o un material sólido. En otra realización, la sustancia genera una esencia con la liberación hacia el medio ambiente.
En otra realización más, los medios para controlar la corriente incluyen una fuente de alimentación y un selector de trayectoria de corriente. En otra realización, los medios para controlar la corriente incluyen además al menos un detector programable que determina cuándo activar y desactivar los medios para hacer pasar una corriente. En otra realización, el, al menos un, detector programable detecta cuándo han experimentado una ruptura un número de microcápsulas predeterminado. Los medios para controlar la corriente pueden incluir además un temporizador. En una realización, el temporizador determina cuándo desactivar los medios para hacer pasar una corriente basándose en el punto de fusión de la, al menos una, microcápsula, el número de microcápsulas, y las propiedades del material de la sustancia contenida en la, al menos una, microcápsula.
En otra realización, el material flexible incluye múltiples microcápsulas, una primera parte de las cuales contienen una primera sustancia y una segunda parte de las cuales contiene una segunda sustancia. En otra realización, la primera sustancia y la segunda sustancia tienen diferentes propiedades materiales. Las diferentes propiedades materiales pueden ser la esencia, el punto de fusión, la viscosidad, el estado físico, el color, el aroma, la composición química, y la textura. En otra realización, la primera parte de microcápsulas que contienen la primera sustancia se agrupan sobre o dentro de un área del material flexible de manera que los medios para controlar la corriente calientan el área y permiten la liberación de la primera sustancia. En otra realización, los medios para controlar la corriente permiten el calentamiento local de bien la primera o la segunda parte de microcápsulas y permiten de manera controlada la liberación de la primera o la segunda sustancia.
En otra realización más, los medios para controlar la corriente permiten el calentamiento local tanto de la primera, como de la segunda parte de microcápsulas y permite de manera controlada la liberación de una parte de las sustancias primera y segunda.
En otra realización, la primera parte de las microcápsulas tienen un punto de fusión diferente de la segunda parte de microcápsulas.
En otra realización, los medios para controlar la corriente incluyen medios para calentar localmente la primera y segunda parte de microcápsulas de manera que sólo la primera parte de microcápsulas experimentan una ruptura y liberan la sustancia que contienen.
En un aspecto un material flexible incluye fibras entrelazadas; medios para hacer pasar una corriente y generar un calentamiento localizado intercalado entre las fibras; al menos una sustancia, situada sobre o dentro de las fibras y medios para hacer pasar una corriente, que se evapora debido al calentamiento localizado generado calentando selectivamente los medios para hacer pasar una corriente; y medios para controlar la corriente que se hace pasar a través de medios para generar un calentamiento localizado.
En otro aspecto de la invención, un método para liberar de manera controlada una sustancia contenida en un material flexible incluye varias etapas. Una etapa es integrar fibras y medios para hacer pasar una corriente y generar una calentamiento localizado intercalado entre las fibras textiles. Otra etapa es formar al menos una microcápsula que contiene una sustancia. Otra etapa es incorporar la, al menos una, microcápsula por encima o dentro de las fibras integradas y los medios para hacer pasar una corriente. Otra etapa es calentar selectivamente la, al menos una, microcápsula. Otra etapa es producir la ruptura de la, al menos una, microcápsula, y otra etapa es liberar la sustancia.
En otro aspecto de la invención, un método de liberar de manera controlada una sustancia contenida en un material flexible incluye integrar fibras y medios para hacer pasar una corriente y generar un calentamiento localizado intercalado entre las fibras textiles; formar una sustancia por encima o dentro de las fibras textiles entrelazadas y medios para hacer pasar una corriente; calentar de manera selectiva la sustancia; y evaporar la sustancia.
La invención proporciona muchas ventajas que son evidentes a partir de la descripción, los dibujos y las reivindicaciones siguientes.
La invención puede comprenderse de manera más completa con referencia a las siguientes figuras:
la figura 1 representa una prenda de la técnica anterior que incluye fibras conductoras;
la figura 2 representa una sección transversal de un material flexible que incluye fibras conductoras y sustancias microencapsuladas;
la figura 3 representa una prenda que incluye fibras conductoras y múltiples zonas de sustancias microencapsuladas;
la figura 4 representa una sección transversal de un área de un material conductor flexible con sustancias microencapsuladas en zonas separadas sobre su superficie; y
la figura 5 representa otra realización de un material conductor flexible con sustancias microencapsuladas en zonas separadas sobre su superficie.
La figura 2 representa una sección transversal de un material flexible que incluye fibras conductoras y sustancias microencapsuladas. El material flexible incluye fibras 23 conductoras de un material conductor y tejido en capas 20 de fibra textil. Las fibras 23 conductoras están cubiertas en ambos lados por capas 22 aislantes que evitan el sobrecalentamiento o el calentamiento demasiado rápido de las capas 21a o 21b de microcápsulas. Las capas 21a y 21b se componen de microcápsulas que contienen una sustancia, por ejemplo, perfume. Cuando se hace pasar corriente a través de fibras 23 conductoras, actúan como resistencias eléctricas y expiden una cantidad fija de calor. Esto calienta las capas 22 aislantes y las capas 21a y 21b de microcápsulas. A medida que las microcápsulas individuales empiezan a calentarse, el perfume que contienen alcanza su punto de evaporación. A medida que las microcápsulas individuales alcanzan sus puntos de fusión, experimentan una ruptura y liberan el perfume evaporado.
Las capas 22 aislantes pueden seleccionarse para garantizar que únicamente una cantidad limitada de calor alcanzará las microcápsulas, de manera que un número limitado de microcápsulas se romperá cada vez que un usuario haga pasar corriente a través de las fibras 23 conductoras. Esto permite que el material flexible se use múltiples veces ya que durante cada uso únicamente se rompen unas pocas microcápsulas. Las capas aislantes también pueden existir como recubrimientos que rodean las fibras 23 conductoras. Adicionalmente, también puede fijarse la cantidad de corriente que se hace pasar a través de las fibras 23 conductoras para lograr la cantidad deseada de la rotura de microcápsulas. El número deseado de microcápsulas que han de romperse durante un único uso depende de las propiedades materiales de las sustancias que contienen. Por ejemplo, si las microcápsulas contienen una fragancia fuerte concentrada, en un único uso se necesitará romper solamente unas pocas.
En la figura 2, las capas 21a y 21b de microcápsulas pueden componerse también de microcápsulas que contienen diferentes sustancias. Con fines de ejemplo, se asume que el material flexible es parte de una prenda. Como tal, la capa 21a está más próxima al medio ambiente y la capa 21b está más próxima a la piel del usuario. Las microcápsulas de la capa 21a pueden contener perfume, ya que la sustancia de perfume debe tener una exposición suficiente al medio ambiente. Las microcápsulas de la capa 21b pueden contener loción para la piel, ya que la liberación de la loción debe producirse más próxima a la piel del usuario.
La figura 3 representa una prenda 2 fabricada con un material flexible que incluye fibras conductoras y múltiples zonas de sustancias microencapsuladas. En este caso un usuario puede ajustar un controlador 50 para o bien activar zonas 30, zona 31 o bien encender el clip 6 del dispositivo desde la fuente 4 de alimentación. Las zonas 30 contienen, por ejemplo, antitranspirante desodorizante microencapsulado. Como estas zonas se sitúan en la proximidad de las axilas del usuario, el usuario puede activar estas zonas de forma que las microcápsulas que hay en ellas experimentan una ruptura y proporcionan la liberación de antitranspirante desodorizante. Además, las zonas 30 pueden contener detectores que envían una señal al controlador 50 para generar corriente en las zonas 30 cuando detectan que se produce desodorización o transpiración. Los detectores también pueden ordenar cuándo el controlador 50 debe desactivar zonas 30, es decir, cuando una cierta cantidad de microcápsulas han experimentado una ruptura, o cuando los detectores ya no detectan una orden o transpiración. Además, el controlador 50 también puede programase para cortar la corriente a las zonas 30 de manera automática tras un periodo de tiempo determinado fijado anteriormente por el punto de fusión y/o el número de microcápsulas de la zona 30. Los detectores pueden ser cualquier tipo de biodetector, detector químico, o detector mecánico conocido en la técnica.
La zona 31 contiene, por ejemplo, al menos una fragancia. Si el usuario de la prenda 2 desea modificar la esencia del medio ambiente, él o ella puede ajustar el controlador 50 para activar la zona 31. La activación hará que pase corriente desde la fuente 4 de alimentación a través de la trayectoria 3'' de corriente hacia la zona 31. Las fibras conductoras de la zona 31 se calientan de manera que una parte de las microcápsulas de la zona 31 experimentan una ruptura y liberan fragancia. El controlador 50 puede cortar la corriente hacia la zona 31 automáticamente tras un periodo de tiempo determinado fijado anteriormente basado en el punto de fusión de las microcápsulas de la zona 31, así como en las propiedades materiales de la sustancia contenida en las microcápsulas. Por ejemplo, el controlador 50 puede programarse para generar corriente durante 30 segundos hacia la zona 31 ya que la velocidad a la que las microcápsulas de la zona 30 experimentan una ruptura liberaría una amplia fragancia para modificar sin problemas en ese periodo de tiempo el entorno inmediato del usuario. Además, un usuario puede ajustar manualmente el controlador 50 basándose en sus preferencias personales.
La prenda 2 se fabrica de manera que las microcápsulas y las fibras conductoras de las zonas 30 y 31, así como las fibras conductoras de las trayectorias 30, 30', 30'' y 30''' de corriente pueden lavarse con otras prendas sin romper ninguna microcápsula o sin afectar ninguna fibra conductora. Además, la prenda puede incluir suficientes microcápsulas en una zona dada para permitir un cierto número de usos. Como ejemplo, la zona 31 puede contener suficientes microcápsulas como para que la fragancia contenida en las mismas pueda liberarse 600 veces en 30 segundos de corriente por activación. Así, la prenda 2 tiene una vida útil definida determinada basada en el número de microcápsulas en un área, la velocidad a la que experimentan la ruptura, la cantidad de tiempo que se calientan, y el punto de fusión de las microcápsulas. Una ventaja adicional es que incluso cuando la prenda 2 alcanza su vida útil en lo que respecta a las zonas 30 y 31, todavía puede llevarse como prenda. Además, una prenda 2 sigue soportando dispositivos electrónicos portátiles haciendo pasar corriente desde una fuente 4 de alimentación a través de la trayectoria 3'' de corriente al clip 6 sobre el que puede conectar o encender un dispositivo. La prenda 2 puede ser cualquier tipo de prenda que lleve un usuario y no se limita a la camiseta representada en la figura 3. Además, cualquier tipo de material flexible puede incluir zonas tales como zonas 30 y 31.
La figura 4 representa una sección transversal de una capa de material flexible, por ejemplo, zona 31. En la figura 4, se depositan tiras de diferentes sustancias 42, 43, 44 por encima de áreas 40 conductoras. Por ejemplo, un usuario puede ajustar un controlador 50 para generar una fragancia que se componga de 2 partes de la sustancia 44 y una parte de la sustancia 42. El controlador 50 hace pasar corriente a través de trayectorias de corriente que calientan las áreas 40 de tela bajo las tiras correspondientes a las sustancias 42, 44, 44 microencapsuladas. Los aislantes 41 evitan que las tiras adyacentes se calienten. Así, dentro de una zona dada, puede liberarse de manera simultánea y controlada múltiples sustancias.
El controlador 50 puede programarse con las proporciones relativas de cada tira necesarias para producir un resultado dado, tal como una coloración o una fragancia dada. Así, cuando un usuario selecciona la coloración o la fragancia dada, el controlador 50 hará que pase corriente automáticamente desde la fuente 4 de alimentación a través de la trayectoria de corriente apropiada para calentar las áreas 40 conductoras apropiadas para dar lugar a las proporciones de sustancias requeridas que van a liberarse debido a la ruptura de microcápsulas.
Además, pueden formarse tiras correspondientes a las sustancias 42, 43, 44 a partir de microcápsulas con diferentes puntos de fusión para cada sustancia 42, 43, 44 diferente. Así, todas las áreas 40 conductoras pueden calentarse simultáneamente y basándose en los diferentes puntos de fusión de las microcápsulas, pueden liberarse diferentes proporciones de sustancias 42, 43, 44.
El depósito de sustancia directamente sobre la zona 31 puede formar también tiras correspondientes a las sustancias 42, 43, 44. En otras palabras, las áreas 40 conductoras pueden calentar selectivamente sustancias 42, 43, 44 para o bien licuar, evaporar o bien sublimar y producir el mismo resultado que si las sustancias 42, 43, 44 estuvieran microencapsuladas.
La figura 5 representa una disposición en matriz de la zona 31, mediante la cual el controlador 50 puede activar selectivamente las subzonas 42, 43, 44 según el efecto deseado por el usuario. Cada subzona 42, 43, 44 puede controlarse independientemente de manera que el controlador 50 puede hacer que pase corriente desde la fuente 4 de alimentación a través de una trayectoria de corriente hasta un área 40 conductora por debajo de una subzona dada y calentar únicamente la subzona deseada.

Claims (25)

1. Material flexible que comprende:
fibras (20) entrelazadas;
medios (23) para hacer pasar una corriente y generar un calentamiento localizado intercalado entre las fibras (20);
al menos una microcápsula, situada sobre o dentro de las fibras (20) entrelazadas y medios (23) para hacer pasar una corriente, que contiene una sustancia y libera dicha sustancia con la ruptura debido a un calentamiento localizado generado calentando selectivamente los medios (23) para hacer pasar una corriente; y medios (5) para controlar la corriente que se hace pasar a través de los medios (23) para hacer pasar una corriente para permitir un calentamiento localizado controlado.
2. Material flexible según la reivindicación 1, en el que los medios (23) para hacer pasar una corriente y generar un calentamiento localizado comprenden además fibras conductoras.
3. Material flexible según la reivindicación 1, en el que los medios (23) para hacer pasar una corriente y generar un calentamiento localizado comprenden además tinta conductora.
4. Material flexible según la reivindicación 1, en el que la al menos una microcápsula comprende además un polímero termoplástico.
5. Material flexible según la reivindicación 4, en el que el polímero termoplástico forma la, al menos una, microcápsula que contiene la sustancia que va a liberarse.
6. Material flexible según la reivindicación 1, en el que la, al menos una, microcápsula libera la sustancia al alcanzar su punto de fusión.
7. Material flexible según la reivindicación 6, en el que la sustancia tiene un punto de evaporación inferior al punto de fusión de la, al menos una, microcápsula.
8. Material flexible según la reivindicación 1, en el que la sustancia consiste en al menos uno de aceite, líquido y material sólido.
9. Material flexible según la reivindicación 1, en el que la sustancia genera una esencia con la liberación hacia el medio ambiente.
10. Material flexible según la reivindicación 1, en el que los medios (5) para controlar la corriente comprenden además una fuente (4) de alimentación y un selector (5) de trayectoria de corriente.
11. Material flexible según la reivindicación 10, en el que los medios (5) para controlar la corriente comprenden además al menos un detector programable que determina cuándo activar y desactivar los medios para hacer pasar una corriente.
12. Material flexible según la reivindicación 11, en el que al menos un detector programable detecta cuándo han experimentado una ruptura un número predeterminado de microcápsulas.
13. Material flexible según la reivindicación 10, en el que los medios para controlar la corriente comprenden además un temporizador.
14. Material flexible según la reivindicación 13, en el que el temporizador determina cuándo desactivar los medios (23) para hacer pasar una corriente basándose en el punto de fusión de la al menos una microcápsula, el número de microcápsulas y las propiedades materiales de la sustancia contenida en la, al menos una, microcápsula.
15. Material flexible según la reivindicación 1 que comprende además múltiples microcápsulas en el que una primera parte (42) de microcápsulas contienen una primera sustancia y una segunda parte (43) de microcápsulas contienen una segunda sustancia.
16. Material flexible según la reivindicación 15, en el que la primera sustancia y la segunda sustancia tienen diferentes propiedades materiales.
17. Material flexible según la reivindicación 16, en el que las diferentes propiedades materiales consisten en al menos una de la esencia, el punto de fusión, la viscosidad, el estado físico, el color, el aroma, la composición química y la textura.
18. Material flexible según la reivindicación 15, en el que la primera parte (42) de microcápsulas que contienen la primera sustancia se agrupan sobre o dentro de un área del material flexible de manera que los medios para controlar la corriente calientan localmente el área y permiten la liberación de la primera sustancia.
19. Material flexible según la reivindicación 16, en el que los medios (5) para controlar la corriente permiten el calentamiento local de o bien la primera parte (42) o bien la segunda parte (43) de microcápsulas y permiten de manera controlada la liberación de la sustancia primera y segunda.
20. Material flexible según la reivindicación 16, en el que los medios (5) para controlar la corriente permiten el calentamiento local tanto de la primera parte (42) como de la segunda parte (43) de microcápsulas y permiten de manera controlada la liberación de una parte de las sustancias primera y segunda.
21. Material flexible según la reivindicación 15, en el que la primera parte (42) de microcápsulas tiene un punto de fusión diferente al de la segunda parte (43) de microcápsulas.
22. Material flexible según la reivindicación 21, en el que los medios (5) para controlar la corriente comprenden adicionalmente medios para calentar localmente la primera parte (42) y la segunda parte (43) de microcápsulas de manera que únicamente la primera parte (42) de microcápsulas experimentan una ruptura y liberan la sustancia que contienen.
23. Material flexible que comprende:
fibras (20) entrelazadas;
medios (23) para hacer pasar una corriente y generar un calentamiento localizado intercalado entre las fibras (20);
al menos una sustancia, situada sobre o dentro de las fibras y medios para hacer pasar una corriente que se evapora debido al calentamiento localizado generado calentando selectivamente los medios (23) para hacer pasar una corriente; y
medios (5) para controlar la corriente que se hace pasar a través de los medios para generar un calentamiento localizado.
24. Método para liberar de manera controlada una sustancia contenida en un material flexible que comprende:
integrar fibras (20) y medios (23) para hacer pasar una corriente y generar una calentamiento localizado intercalado entre las fibras (20);
formar al menos una microcápsula que contiene una sustancia;
incorporar la, al menos una, microcápsula por encima o dentro de las fibras (20) integradas y los medios (23) para hacer pasar una corriente;
calentar selectivamente la, al menos una, microcápsula; producir la ruptura de la, al menos una, microcápsula, y liberar dicha sustancia.
25. Método para liberar de manera controlada una sustancia contenida en un material flexible que comprende:
integrar fibras (20) y medios (23) para hacer pasar una corriente y generar un calentamiento localizado intercalado entre las fibras (20) textiles;
formar una sustancia por encima o dentro de las fibras (20) integradas y medios (23) para hacer pasar una corriente;
calentar de manera selectiva la sustancia; y
evaporar dicha sustancia.
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