ES2341251T3 - Articulo de material compuesto que libera dioxido de cloro. - Google Patents
Articulo de material compuesto que libera dioxido de cloro. Download PDFInfo
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Abstract
Un artículo de material compuesto que comprende un material productor de ClO2 integrado en una matriz orgánica, en el que el material productor de ClO2 comprende un compuesto que contiene clorito y un agente acidificante, en el que el material productor de ClO2 libera ClO2 cuando se pone en contacto por un estímulo activante y en el que la matriz orgánica: a) se puede formar a una temperatura por debajo de aproximadamente 150ºC; b) permite al menos algún contacto entre el estímulo activante y el material productor de ClO2 cuando el artículo de material compuesto se expone al estímulo activante y c) es permeable a ClO2.
Description
Artículo de material compuesto que libera
dióxido de cloro.
La presente invención se refiere a un
dispositivo que producirá gas dióxido de cloro cuando se expone a un
estímulo activante, tal como la humedad ambiental o la luz y a
procedimientos de uso del mismo.
La técnica anterior desvela una variedad de
composiciones en polvo que producen gas ClO_{2} bajo una variedad
de condiciones. Incluidos en éstas están los materiales para la
liberación prolongada controlada de ClO_{2} (materiales CSR), que
liberan ClO_{2} cuando se exponen a vapor de agua. También se
incluyen los materiales desvelados que producen ClO_{2} cuando se
exponen a la luz.
Es deseable para facilidad de uso y desecho de
tales materiales que estén contenidos o envasados de una manera que
contengan el polvo en una bolsa porosa (es decir, una bolsita) o
para que se extruya en una película de matriz polimérica, tal como
polietileno. De esta manera, el usuario se protege del contacto
directo con el polvo y se puede retirar más fácilmente el polvo
gastado del área que se estaba tratando.
Desafortunadamente, las bolsitas son
relativamente voluminosas y caras de fabricar y en pequeños tamaños
son muy ligeras y difíciles de manipular. Como resultado, el coste
de envasar polvos en pequeñas bolsitas (menos de aproximadamente 2
gramos de tamaño) es, con frecuencia, muy poco práctico.
El material de la lámina polimérica extruída
puede ser producido relativamente más barato en pequeños tamaños,
debido a que la lámina se puede producir en un tamaño económico
grande y después se pueden cortar económicamente trozos de menor
tamaño de la lámina más grande. Sin embargo, debido a la baja
temperatura de descomposición del anión clorito que se incorpora en
todos los materiales que producen ClO_{2}, la temperatura de
extrusión de lámina polimérica liberadora de ClO_{2} no debe ser
mayor que aproximadamente 150-160ºC. Si la
temperatura está por encima de dicha cantidad, entonces la cantidad
de clorito que se pierde por descomposición durante la extrusión
puede ser inaceptablemente alta. Esto ha limitado la elección de
matrices poliméricas a las que comprenden una cantidad sustancial
de polietileno de baja densidad, de relativamente bajo punto de
fusión. Pero el polietileno es un material de matriz indeseable,
debido a que no es altamente permeable al vapor de agua usado para
iniciar la liberación de dióxido de cloro de la mayoría de los
materiales liberadores de dióxido de cloro. Además, la temperatura
de extrusión del polietileno es aproximadamente 150 grados C, así
que es justo en el límite donde puede tener lugar la descomposición
de anión clorito. Puesto que la descomposición de clorito puede
llevar a la oxidación explosiva del polietileno, tales materiales
laminares extruídos contienen típicamente menores concentraciones
de anión clorito que muchas versiones en polvo. Un menor contenido
en clorito, a su vez, limita su rendimiento máximo de
ClO_{2}.
Generalmente, la invención se refiere a
artículos de material compuesto que comprenden un material capaz de
producir ClO_{2} cuando se expone a un estímulo activante que está
integrado en una matriz orgánica y a procedimientos de uso del
artículo. La matriz orgánica es formable a una temperatura por
debajo de aproximadamente 150ºC, de preferencia por debajo de
aproximadamente 135ºC y lo más de preferencia por debajo de
aproximadamente 110ºC. Cuando el artículo de material compuesto se
expone a un estímulo activante, tal como agua o luz, la matriz
orgánica permite al menos algún contacto entre el material que
produce ClO_{2} y el estímulo activante, que a su vez hace que el
material genere ClO_{2}. La matriz orgánica es también permeable a
ClO_{2}, para permitir que escape del artículo de material
compuesto al menos una porción de ClO_{2} generada por el
material que produce ClO_{2}. De preferencia, el artículo es
estable durante el almacenamiento previamente a la exposición al
estímulo.
La invención se refiere a un artículo de
material compuesto que comprende un material productor de ClO_{2}
integrado en una matriz orgánica y procedimientos para usar el
mismo.
El material productor de ClO_{2} es cualquier
material, o combinación de materiales, capaz de generar ClO_{2}
cuando se expone a algún estímulo activante. El estímulo activante
puede ser vapor de agua, energía electromagnética o cualquier otro
desencadenante que efectúe la formación de ClO_{2} por el material
productor de ClO_{2}. Típicamente, los materiales productores de
ClO_{2} comprenden un compuesto que contiene clorito, tal como
clorito de sodio, y un agente acidificante. Se describen ejemplos de
materiales productores de ClO_{2} en la patente de EE.UU. Nº
6.294.108 y la patente internacional WO 03/056951 A2.
La matriz orgánica contiene al menos un material
orgánico y: a) se puede formar a temperaturas por debajo de
aproximadamente 150ºC, de preferencia por debajo de aproximadamente
135ºC, más de preferencia por debajo de aproximadamente 110ºC; b)
permite al menos algún contacto entre un estímulo activante y el
material productor de ClO_{2} cuando se expone el artículo de
material compuesto al estímulo activante, de manera que se permita
la generación de ClO_{2} y c) es permeable al ClO_{2}. La baja
temperatura de formabilidad de la matriz orgánica es compatible con
los materiales productores de ClO_{2} sensibles a la temperatura.
Cuando se exponen a un estímulo activante, la matriz orgánica
permite que el estímulo activante se ponga en contacto con un
material productor de ClO_{2} integrado y permite que se libre el
ClO_{2} resultante al espacio que rodea al artículo.
Una clase de materiales que puede ser adecuada
para la matriz orgánica son sólidos moleculares de bajo punto de
fusión. En particular, sólidos moleculares hidrófilos de bajo punto
de fusión. Ejemplos de materiales sólidos moleculares de bajo punto
de fusión son: cera de polietilenglicol (tal como la vendida bajo el
nombre comercial CARBOWAX por the Dow Chemical Co.), mezclas de
cera de polietilenglicol con cera parafínica, ácido esteárico y
mezclas de cera de polietilenglicol con ácido esteárico. Una matriz
orgánica que comprende sólo cera parafínica como material orgánico
se usa de preferencia con un material liberador de ClO_{2}
activado por la humedad y con un formador de poro incorporado en la
formulación para facilitar la intrusión de la humedad.
Otra clase de materiales adecuada para la matriz
orgánica son polímeros funcionalizados termoconformables o
termoendurecibles, de bajo punto de fusión, tales como EVA
(vinilacetato de etileno). Estos se usan comúnmente en la
formulación de productos de adhesivo de aplicación en estado fundido
que se ablandan y fluyen (es decir, se pueden extruir) a
temperaturas relativamente bajas. Otras formulaciones de tipo
adhesivo de aplicación en estado fundido son también satisfactorias
para este fin. Si la liberación de ClO_{2} se tiene que iniciar
por exposición a la luz, se prefiere que el material de la matriz
sea efectivamente transparente a la luz.
El artículo de material compuesto puede formarse
por combinación del material o de los materiales
liberador(es) de ClO_{2} con el material o los materiales
de la matriz orgánica, calentando a una temperatura por debajo de
150ºC para ablandar o fundir el material o los materiales de la
matriz y extruir la mezcla en varillas, lámina, gránulos o
similares. Alternativamente, el material o los materiales de la
matriz se puede(n) calentar a una temperatura por debajo de
150ºC y ablandar/fundir previamente a la combinación con el material
productor de ClO_{2}.
Alternativamente, el artículo de material
compuesto se puede formar por fundición de una mezcla en un molde y
enfriamiento, por revestimiento de una mezcla sobre una superficie
plana para formar una lámina delgada (tal como por el proceso de
rasquetas) o haciendo pasar una mezcla por el espacio de la ranura
entre dos rodillos para formar un lámina. Asimismo, se puede usar
cualquiera de otros procedimientos conocidos por los expertos en la
materia para formar un artículo.
El artículo de material compuesto puede contener
otros constituyentes que proporcionen las características deseadas.
Por ejemplo, se puede añadir material fibroso al material compuesto
para aumentar la rigidez y la resistencia, o se pueden añadir
plastificantes para aumentar la flexibilidad. Se pueden añadir
formadores de poro, tales como gel de sílice y tierra de diatomeas,
para aumentar la porosidad del artículo. La porosidad aumentada
podía facilitar el paso de vapor de agua dentro de, y/o ClO_{2}
fuera de, el artículo. Se pueden añadir colorantes y fragancias
para mejorar la estética. Se pueden añadir deshidratantes para
limitar la exposición al agua durante el almacenamiento.
El artículo de material compuesto se puede usar
dondequiera que se desee ClO_{2} y que tenga lugar la exposición
a un estímulo activante. Algunas aplicaciones específicas incluyen:
prolongación del tiempo de almacenamiento de los alimentos,
protección frente al deterioro microbiano de artículos (por ej.,
zapatos) durante el transporte y/o almacenamiento, envasado
resistente a los microbios, dispositivos desodorizantes y
revestimientos desodorizantes.
Se describirá ahora un ejemplo no limitante de
una realización preferente.
\vskip1.000000\baselineskip
Ejemplo
Se mezclaron trece con tres (13,3) gramos de
polvo liberador de dióxido de cloro similar al descrito en el
ejemplo 7 de la patente de EE.UU. 6.294.108 en 20 gramos de cera de
polietilenglicol fundida (marca CARBOWAX 4000) a una temperatura
por debajo de 100ºC. Se vertieron cinco con tres (5,3) gramos de esa
mezcla en un pequeño plato de aluminio para producir un disco de
aproximadamente 5,08 cm (2 pulgadas) de diámetro y 0,32 cm (1/8 de
pulgada) de espesor. En este disco se ensayó la liberación de
dióxido de cloro al 80% de humedad relativa usando el procedimiento
de ensayo descrito en la patente de EE.UU. 6.294.108 y produjo 5 ppm
de ClO_{2} en aproximadamente 20 horas.
Claims (10)
1. Un artículo de material compuesto que
comprende un material productor de ClO_{2} integrado en una matriz
orgánica, en el que el material productor de ClO_{2} comprende un
compuesto que contiene clorito y un agente acidificante, en el que
el material productor de ClO_{2} libera ClO_{2} cuando se pone
en contacto por un estímulo activante y en el que la matriz
orgánica:
- a)
- se puede formar a una temperatura por debajo de aproximadamente 150ºC;
- b)
- permite al menos algún contacto entre el estímulo activante y el material productor de ClO_{2} cuando el artículo de material compuesto se expone al estímulo activante
y
- c)
- es permeable a ClO_{2}.
\vskip1.000000\baselineskip
2. El artículo de material compuesto según la
reivindicación 1, en el que la matriz orgánica se puede formar a
una temperatura por debajo de aproximadamente 135ºC.
3. El artículo de material compuesto según la
reivindicación 1, en el que la matriz orgánica se puede formar a
una temperatura por debajo de aproximadamente 110ºC.
4. El artículo de material compuesto según la
reivindicación 1, en el que el estímulo activante es vapor de
agua.
5. El artículo de material compuesto según la
reivindicación 1, en el que el estímulo activante es energía
electromagnética.
6. Un procedimiento para producir dióxido de
cloro, que comprende exponer el artículo de material compuesto de
la reivindicación 1 a un estímulo activante.
7. El procedimiento según la reivindicación 6,
en el que el estímulo activante es vapor de agua.
8. El procedimiento según la reivindicación 7,
en el que el estímulo activante es energía electromagnética.
9. El artículo de material compuesto según la
reivindicación 1, en el que la matriz orgánica contiene al menos un
material orgánico seleccionado del grupo constituido por cera de
polietilenglicol, cera parafínica, ácido esteárico y vinilacetato
de etileno.
10. El artículo de material compuesto según la
reivindicación 9, en el que el artículo de material compuesto está
formado combinando el material liberador de ClO_{2} con el
material de la matriz orgánica, calentando a una temperatura que
está por debajo de 150ºC para ablandar o fundir el material de la
matriz y la extrusión de la mezcla del material liberador de
ClO_{2} y el material de la matriz orgánica en varillas; la
fundición de una mezcla de material liberador de ClO_{2} y el
material de la matriz orgánica en un molde y enfriando; revistiendo
una mezcla del material liberador de ClO_{2} y el material de la
matriz orgánica sobre una superficie plana para formar una lámina
delgada o pasando una mezcla del material liberador de ClO_{2} y
el material de la matriz orgánica por el espacio de la ranura entre
dos rodillos para formar una lámina.
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