ES2628893T3

ES2628893T3 - Composición refrigerante

Info

Publication number: ES2628893T3
Application number: ES11700569.4T
Authority: ES
Inventors: Pablo COPELLI YAÑEZ
Original assignee: Jacob Tech Product 1 SL
Current assignee: Jacob Tech Product 1 SL
Priority date: 2011-01-24
Filing date: 2011-01-24
Publication date: 2017-08-04
Anticipated expiration: 2031-01-24
Also published as: EP2668244B1; EP2668244A1; WO2012100811A1

Abstract

Composición refrigerante que comprende: (a) glicerol; (b) una solución acuosa de mentol; (c) hidróxido de calcio; (d) hidróxido de bario; y (e) agua.

Description

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DESCRIPCION

Composicion refrigerante Campo tecnico

Las realizaciones descritas se refieren a composiciones refrigerantes. Especialmente, se refieren a composiciones refrigerantes, a envases para tales composiciones y a artfculos de fabricacion obtenidos a partir de tales composiciones.

Estado de la tecnica

Las composiciones refrigerantes se usan para una diversidad de aplicaciones. Por ejemplo, el documento de Patente de Estados Unidos n.° 7.258.814 desvela una composicion refrigerante que tiene glicol como componente principal, que previene que se corroan hierro y aluminio y, en particular, tiene propiedades de prevencion de corrosion para aluminio y aleaciones de aluminio a temperaturas elevadas. El documento de Patente de Estados Unidos n.° 7.387.748 comprende una composicion refrigerante anticongelante mejorada con ciertos aditivos que sirven para aumentar la estabilidad termica del componente de glicol de una composicion refrigerante de glicol/agua y para reducir la tendencia del componente de glicol a degradarse en condiciones termicas elevadas. Estos aditivos comprenden compuestos organicos con un resto acido carboxflico y un resto hidroxilo, y tambien acido tricarbalflico. El documento de Patente de Estados Unidos n.° 6.146.546 desvela una composicion refrigerante congelable usada para la conservacion en fno de alimentos mediante el uso del calor latente de fusion en el punto de congelacion que es sustancialmente mayor que 0 °C. El documento de Patente de Estados Unidos n.° 5.843.466 desvela composiciones refrigerantes, composiciones aromatizantes, composiciones ingeribles y topicas que contienen al menos un compuesto refrigerante seleccionado entre succinato de monomentilo, sales de metales alcalinos de succinato de monomentilo, sales de metales alcalinoterreos de succinato de monomentilo y las mezclas de los mismos. Se descubre que estas composiciones proporcionan un efecto refrigerante de larga duracion agradable sin amargor y el efecto refrigerante se manifiesta de forma diferente que el efecto refrigerante de otros refrigerantes conocidos.

Se conoce una diversidad de compuestos que proporcionan una sensacion refrescante cuando se ingieren o se ponen en contacto con el cuerpo. Uno de los mas conocidos de estos compuestos es el mentol. El mentol es un compuesto organico preparado sinteticamente u obtenido a partir de la menta u otros aceites de menta. Es una sustancia cristalina cerosa que es solida a temperatura ambiente y se funde ligeramente por debajo. La capacidad del mentol para desencadenar qmmicamente los receptores TRPM8 sensibles al fno de la piel es responsable de la sensacion refrescante que provoca cuando se inhala, come, o aplica a la piel. El mentol actua sobre los receptores del fno en las terminaciones de los nervios con el fin de proporcionar su efecto refrigerante.

Dado que el mentol tiene un fuerte olor a menta y una volatilidad relativamente alta, se han desarrollado e informado diversos otros compuestos refrigerantes en la bibliograffa tecnica como aromatizantes u odorantes potenciales en una diversidad de composiciones topicas e ingeribles. Por ejemplo, el documento de Patente de Estados Unidos n.° 5.009.893 propone el uso de mentol en combinacion con compuestos de p-mentano carboxamida N-sustituida como composiciones refrigerantes en productos comestibles.

El documento de Patente de Estados Unidos n.° US 6051159 desvela un refrigerante de "Hielo Blando" basado en una composicion de agua (70-80%), sales (5-10%), glicerina (12-15%), poliacrilamida (3-5%). El documento de Patente de Estados Unidos n.° 6217606 desvela un "Envase de Hielo Intra-Oral" que puede ser un lfquido o un material de gel que usa glicerina, almidon, y una sustancia antimicrobiana. En el documento de Patente de Estados Unidos n.° 6379582 se desvela una "Composicion de Copolfmero Reticulado para Almacenamiento de Energfa Termica" que incluye el uso de poliacrilato sodico.

El documento de Patente GB 2302651 desvela un parche que comprende una composicion de pasta que comprende una sustancia de alto peso molecular soluble en agua, un alcohol polihndrico y agua, incorporando dicha composicion 1-mentol y etanol en una proporcion espedfica para proporcionar un efecto refrigerante. Este documento desvela en las composiciones de los ejemplos que contiene 1-mentol, glicerol, hidroxido de aluminio y agua.

El documento de Patente US 4112066 desvela composiciones refrigerantes de aliento que contienen hidroxido de calcio, hidroxido de magnesio o combinaciones de los mismos. Este documento desvela en las composiciones de los ejemplos composiciones que contienen mentol, glicerina, hidroxido de calcio y agua.

Una limitacion de las composiciones refrigerantes que se informan actualmente en la bibliograffa y estan disponibles en el mercado es su limitada capacidad para aplicarse de forma segura en una pluralidad de areas de aplicacion sin un esfuerzo significativo de redisenarse debido tanto a sus propiedades refrigerantes como al diseno del envase.

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Resumen

Las realizaciones descritas se refieren a composiciones refrigerantes, envases de tales composiciones, y artfculos de fabricacion obtenidos a partir de composiciones refrigerantes que incluyen mentol y glicerol. De acuerdo con una realizacion descrita en el presente documento, y sin limitacion, se describe una composicion refrigerante Uquida que comprende:

(a) glicerol, (b) una solucion acuosa de mentol, (c) hidroxido de calcio, (d) hidroxido de bario, y (e) agua. De acuerdo con otra realizacion descrita en el presente documento, y sin limitacion, se describe una composicion refrigerante de gel que comprende (a) glicerol, (b) una solucion acuosa de mentol, (c) hidroxido de calcio, (d) hidroxido de bario, (e) agua, y (f) poliacrilato sodico. Tal composicion refrigerante de gel se puede convertir a una forma solida por adicion de parafina.

Breve descripcion de los dibujos

Las realizaciones descritas se ilustran a modo de ejemplo, y no a modo de limitacion, en las figuras de los dibujos acompanantes. Estos dibujos ilustran realizaciones de envases para la composicion refrigerante descrita y artfculos de fabricacion de muestra.

La Figura 1 muestra una realizacion del refrigerante envasado.

La Figura 2 muestra una realizacion del refrigerante envasado incluyendo una ilustracion en seccion de una esponja interna opcional que se puede sustituir completamente por la composicion refrigerante de gel.

La Figura 3 muestra una realizacion alternativa del refrigerante envasado en su estado solido.

La Figura 4 muestra una realizacion alternativa del refrigerante envasado incluyendo una seccion que ilustra el compuesto solido como elemento interno.

La Figura 5 muestra una representacion ilustrativa de un maniqm y la configuracion usada durante la experimentacion.

Las Figuras 6-11 muestran los resultados de experimentos disenados para caracterizar las propiedades refrigerantes de la composicion.

Las Figuras 12-14 muestran un ejemplo ilustrativo de la composicion envasada usada para crear un casco con propiedades refrigerantes.

Las Figuras 15-19 muestran un ejemplo ilustrativo de la composicion envasada usada para crear prendas de vestir con propiedades refrigerantes.

Las Figuras 20-22 muestran un ejemplo ilustrativo de la composicion envasada usada para crear productos refrigerantes para control de temperatura.

Las Figuras 23-27 muestran un ejemplo ilustrativo de la composicion envasada usada para productos de cama, comodidad, y medicos tales como mantas con propiedades refrigerantes.

Descripcion detallada

Las realizaciones descritas se refieren a refrigerantes. Espedficamente, se refieren a composiciones refrigerantes, envases de tales composiciones, y artfculos de fabricacion obtenidos a partir de composiciones refrigerantes que incluyen mentol y glicerol. Mas particularmente, las realizaciones descritas proporcionan una composicion refrigerante, envases para tal composicion, y artfculos de fabricacion obtenidos a partir de la composicion descrita que se pueden usar en una pluralidad de aplicaciones sin la necesidad de rediseno significativo.

De acuerdo con una realizacion descrita en el presente documento, y sin limitacion, la composicion refrigerante lfquida comprende: (a) glicerol, (b) una solucion acuosa de mentol, (c) hidroxido de calcio, (d) hidroxido de bario, y (e) agua.

De acuerdo con una realizacion descrita en el presente documento, y sin limitacion, la composicion refrigerante de gel comprende: (a) glicerol, (b) una solucion acuosa de mentol, (c) hidroxido de calcio, (d) hidroxido de bario, (e) agua, y (f) poliacrilato sodico.

De acuerdo con una realizacion descrita en el presente documento, y sin limitacion, la composicion refrigerante solida comprende: (a) glicerol, (b) una solucion acuosa de mentol, (c) hidroxido de calcio, (d) hidroxido de bario, (e) agua, (f) poliacrilato sodico, y (g) parafina. De acuerdo con una realizacion descrita en el presente documento, el compuesto refrigerante solido se protege mediante un material externo resistente al agua.

A. Realizaciones descritas de la composicion refrigerante

La siguiente seccion desvela realizaciones de la composicion refrigerante. Estas realizaciones pretenden simplemente ilustrar posibles ejemplos de la composicion refrigerante y no se debenan interpretar como limitaciones.

A. 1. Composicion refrigerante en forma lfquida

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En su realizacion mas basica, la composicion refrigerante Ifquida comprende: (a) glicerol, (b) una solucion acuosa de mentol, y (c) agua.

De acuerdo con una realizacion descrita en el presente documento, y sin limitacion, la composicion refrigerante lfquida comprende: (a) glicerol, (b) una solucion acuosa de mentol, (c) hidroxido de calcio, (d) hidroxido de bario, y (e) agua. El glicerol es un compuesto qmmico tambien denominado habitualmente glicerina o propanotriol. Es un lfquido incoloro, inodoro, viscoso que se usa ampliamente en formulaciones farmaceuticas. El glicerol se usa en preparaciones medicas, farmaceuticas, y para el cuidado personal, principalmente como medio para mejorar la suavidad, proporcionar lubricacion y como humectante. Se encuentra en jarabes para la tos, elixires y expectorantes, pasta dentifrica, enjuagues vocales, productos para el cuidado de la piel, crema para afeitar, productos para el cuidado capilar, jabones y lubricantes personales basados en agua. Tambien es un ingrediente de los cigarrillos que se usa como humectante. De acuerdo con una realizacion y sin limitacion, se usa glicerol C3H8O3 puro al 99 % en el refrigerante. Espedficamente, el glicerol se usa en la composicion principalmente para mantener y absorber la temperatura aplicada. El mentol es un compuesto organico preparado sinteticamente u obtenido a partir de la menta u otros aceites de menta. Es una sustancia cerosa cristalina, transparente o de color blanco, que es solido a temperatura ambiente y se funde ligeramente por debajo. La capacidad del mentol para desencadenar qmmicamente los receptores TRPM8 sensibles al fno de la piel es responsable de la sensacion refrescante que provoca cuando se inhala, come, o aplica a la piel. De acuerdo con una realizacion, el mentol C10H20O se disuelve en agua. El hidroxido de calcio Ca(OH)2 es un polvo incoloro cristalino o de color blanco, y se obtiene cuando se mezcla oxido de calcio con agua. Tambien puede precipitar por mezcla de una solucion acuosa de cloruro de calcio y una solucion acuosa de hidroxido sodico. En la presente composicion se usa para prevenir la proliferacion de bacterias que pudieran contaminar el compuesto una vez se aplica a la esponja. Finalmente, el hidroxido de bario Ba(OH)2 se puede preparar por disolucion de oxido de bario (BaO) en agua. Su solucion acuosa, que es altamente alcalina, experimenta reacciones de neutralizacion con acidos. En el presente compuesto, el oxido de bario se usa principalmente para mantener las propiedades del glicerol.

La Tabla 1 desvela una realizacion del refrigerante lfquido con porcentajes a modo de ejemplo. De acuerdo con esta realizacion, la composicion refrigerante comprende: (a) de aproximadamente un 3% a aproximadamente un 10%, en peso de la composicion, de glicerol C3H8O3, (b) de aproximadamente un 0,1 % a aproximadamente un 1,2 %, en peso de la composicion, de agua y mentol H2O + C10H20O, (c) de aproximadamente un 0,06 % a aproximadamente un 0,1 %, en peso de la composicion, de hidroxido de calcio Ca(OH)2 2 mol/l, (d) de aproximadamente un 0,02 % a aproximadamente un 0,08 %, en peso de la composicion, de hidroxido de bario Ba(OH)2 x 8H2O, y (e) de aproximadamente un 90 % a aproximadamente un 97 %, en peso de la composicion, de agua H2O.

Tabla 1-Composicion refrigerante y porcentajes de acuerdo con una realizacion.

Composicion Glicerol Agua + Mentol Hidroxido de calcio Hidroxido de bario Agua

Formula quimica C3H8O3

H2O + C10H20O Ca(OH)2 2 mol/l Ba(OH)2 x 8H2O H2O

Porcentaje 3-10 % 0,1-1,2% 0,06-0,1 % 0,02-0,08 % 90-97 %

Aunque se ha descrito una realizacion particular de la composicion lfquida, se entiende que, despues de aprender las ensenanzas contenidas en la presente solicitud con las realizaciones descritas, seran evidentes modificaciones y generalizaciones para los expertos en la materia sin apartarse del esprntu de las realizaciones descritas.

A.2. Composicion refrigerante en forma de gel

En su realizacion mas basica, la composicion refrigerante de gel comprende: (a) glicerol, (b) una solucion acuosa de mentol, (c) agua, y (d) poliacrilato sodico.

De acuerdo con una realizacion descrita en el presente documento, y sin limitacion, la composicion refrigerante de gel comprende: (a) glicerol, (b) una solucion acuosa de mentol, (c) hidroxido de calcio, (d) hidroxido de bario, (e) agua, y (f) poliacrilato sodico. De acuerdo con una realizacion y sin limitacion, se usa glicerol C3H8O3 puro al 99 % en el refrigerante. Espedficamente, el glicerol se usa en la composicion principalmente para mantener y absorber la temperatura aplicada. De acuerdo con una realizacion, el mentol C10H20O se disuelve en agua. El hidroxido de calcio Ca(OH)2 es un polvo incoloro cristalino o de color blanco, y se obtiene cuando se mezcla oxido de calcio con agua. Tambien puede precipitar por mezcla de una solucion acuosa de cloruro de calcio y una solucion acuosa de hidroxido sodico. En la presente composicion se usa para prevenir la proliferacion de bacterias que pudieran

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contaminar el compuesto una vez se aplica a la esponja. Finalmente, el hidroxido de bario Ba(OH)2 se puede preparar por disolucion de oxido de bario (BaO) en agua. Su solucion acuosa, que es altamente alcalina, experimenta reacciones de neutralizacion con acidos. En el presente compuesto, el oxido de bario se usa principalmente para mantener las propiedades del glicerol. El poliacrilato sodico CH2CH2(CO2Na) tambien se denomina poUmero de sal sodica acnlica. Tiene la capacidad de absorber tanto como de 200 a 300 veces su masa en agua y tambien se conoce como Superabsorbente o SAP (polfmero superabsorbente). El poliacrilato sodico es responsable de convertir el compuesto de su estado lfquido a un gel. La Tabla 2 desvela una realizacion del refrigerante de gel con porcentajes a modo de ejemplo. De acuerdo con esta realizacion, la composicion refrigerante comprende: (a) de aproximadamente un 3 % a aproximadamente un 10 %, en peso de la composicion, de glicerol

C3H8O3, (b) de aproximadamente un 0,1 % a aproximadamente un 1,2%, en peso de la composicion, de agua y

mentol H2O + C10H20O, (c) de aproximadamente un 0,06% a aproximadamente un 0,1%, en peso de la composicion, de hidroxido de calcio Ca(OH)2 2 mol/l, (d) de aproximadamente un 0,02 % a aproximadamente un 0,08%, en peso de la composicion, de hidroxido de bario Ba(OH)2 x 8H2O, (e) de aproximadamente un 90% a

aproximadamente un 97 %, en peso de la composicion, de agua H2O, y (f) de aproximadamente un 1 % a

aproximadamente un 4 %, en peso de la composicion, de poliacrilato sodico CH2CH2(CO2Na) con un 99 % de pureza.

Tabla 2-Composicion refrigerante y porcentajes de acuerdo con una realizacion.

Composicion: Formula qmmica Porcentaje

Glicerol: C3H8O3 3-10 %

Agua + Mentol: H2O + C10H20O 0,1-1,2 %

Hidroxido de calcio: Ca(OH)2 2 mol/l 0,06-0,1 %

Hidroxido de bario: Ba(OH)2 x 8H2O 0,02-0,08 %

Agua: H2O 90-97 %

Poliacrilato sodico: CH2CH2(CO2Na) 1-4 %

De acuerdo con una realizacion mas espedfica ilustrada a modo de ejemplo, y no a modo de limitacion, de 1,1 a 2,5 litros del compuesto refrigerante de gel comprenden: a) 100 ml de glicerol C3H8O3 con un 99 % de pureza, b) 6 g de mentol C3H8O3 disuelto en 12 ml de agua, c) 2 ml de hidroxido de calcio Ca(OH)2 x 8H2O, d) 0,8 g de hidroxido de bario Ba(OH)2, e) agua H2O, y (d) 2-4 g de poliacrilato sodico. Aunque se ha descrito una realizacion particular de la composicion de gel, se entiende que, despues de aprender las ensenanzas contenidas en la presente solicitud con las realizaciones descritas, seran evidentes modificaciones y generalizaciones para los expertos en la materia sin apartarse del espmtu de las realizaciones descritas.

A.3. Composicion refrigerante en forma solida

En su realizacion mas basica, la composicion refrigerante solida comprende: (a) glicerol, (b) una solucion acuosa de mentol, (c) agua, (d) poliacrilato sodico, y (e) parafina.

De acuerdo con una realizacion descrita en el presente documento, y sin limitacion, la composicion refrigerante solida comprende: (a) glicerol, (b) una solucion acuosa de mentol, (c) hidroxido de calcio, (d) hidroxido de bario, (e) agua, (f) poliacrilato sodico, y (g) parafina. De acuerdo con una realizacion y sin limitacion, se usa glicerol C3H8O3 puro al 99 % en el refrigerante. De acuerdo con una realizacion, el mentol C10H20O se disuelve en agua. El hidroxido de calcio Ca(OH)2 es un polvo incoloro cristalino o de color blanco, y se obtiene cuando se mezcla oxido de calcio con agua. El hidroxido de bario Ba(OH)2 se puede preparar por disolucion de oxido de bario (BaO) en agua. Su solucion acuosa, que es altamente alcalina, experimenta reacciones de neutralizacion con acidos. En el presente compuesto, el oxido de bario se usa principalmente para mantener las propiedades del glicerol. El poliacrilato sodico CH2CH2(CO2Na) tambien se denomina polfmero de sal sodica acnlica y tiene la capacidad de absorber tanto como de 200 a 300 veces su masa en agua y es un polfmero, tambien conocido como Superabsorbente o SAP (polfmero superabsorbente). El poliacrilato sodico es responsable de convertir el compuesto de su estado lfquido a un gel. Se anade parafina tal como C25H52 a la composicion refrigerante en su estado de gel con el fin de crear un compuesto refrigerante solido. La parafina tiene excelentes propiedades de almacenamiento termico, cambiando de fase a altas temperaturas. Se pueden usar diferentes parafinas dependiendo del uso del material y el area de aplicacion, especialmente la temperatura se disena para refrigerar. En el presente producto el calor se absorbe por parte del glicerol en el interior del poliacrilato sodico y se desplaza a la parafina que cambia de estado solido a estado lfquido, cambiando de fase y absorbiendo el calor. Cuando se detiene la transferencia de calor, la parafina se vuelve solida y transfiere el calor al glicerol. La Tabla 3 desvela una realizacion del refrigerante solido con porcentajes de muestra y compuestos (por ejemplo, se pueden usar otras parafinas).

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Tabla 3-Composicion refrigerante y porcentajes de acuerdo con una realizacion.

Composicion: Formula qmmica Porcentaie

Glicerol: C3H8O3 3-10 %

Agua + Mentol: H2O + C10H20O 0,1-1,2%

Hidroxido de calcio: Ca(OH)2 2 mol/l 0,06-0,1 %

Hidroxido de bario: Ba(OH)2 x 8H2O 0,02-0,08 %

Agua: H2O 90-97 %

Poliacrilato sodico: CH2CH2(CO2Na) 1-4 %

Parafina: C25H52 0,8 %-5 %

De acuerdo con una realizacion mas espedfica ilustrada a modo de ejemplo, y no a modo de limitacion, de 1,1 a 2,5 litros del compuesto refrigerante solido comprenden: a) 100 ml de glicerol C3H8O3 con un 99 % de pureza, b) 6 g de mentol C3H8O3 disueltos en 12 ml de agua, c) 2 ml de hidroxido de calcio Ca(OH)2 x 8H2O, d) 0,8 g de hidroxido de bario Ba(OH)2, e) agua H2O, (f) 2-4 g de poliacrilato sodico, y (g) parafina.

Aunque se ha descrito una realizacion particular de la composicion solida, se entiende que, despues de aprender las ensenanzas contenidas en la presente solicitud con las realizaciones descritas, seran evidentes modificaciones y generalizaciones para los expertos en la materia sin apartarse del espmtu de las realizaciones descritas.

B. Realizaciones descritas en el proceso de fabricacion

La siguiente seccion describe el proceso para preparar 1 litro de una solucion lfquida inicial de acuerdo con una realizacion. Esta realizacion pretende simplemente ilustrar un ejemplo de la composicion refrigerante lfquida y no se debena interpretar como una limitacion.

La primera etapa implica disolver 6 g de mentol con 60 ml de agua. Dado que el mentol esta en estado cristalino solido, la disolucion se puede conseguir por medio de una maquina centnfuga o por aplicacion de calor dado que el compuesto funde a 40 °C. De acuerdo con una realizacion, la maquina centnfuga se opera a velocidades bajas durante 15 minutos. Este compuesto se usa en la formulacion debido a sus efectos refrescantes y tambien debido a sus propiedades antisepticas. En esta realizacion, se mezclan 100 ml de glicerol, un compuesto usado para mantener y absorber la temperatura aplicada, con 2 ml de hidroxido de calcio que se usa para prevenir la proliferacion de bacterias que podnan contaminar el compuesto qmmico sobre el producto aplicado (por ejemplo, un material textil o una esponja). Por agitacion de la solucion durante unos pocos minutos para disolver la disolucion de hidroxido de calcio, se obtiene una solucion alcalina. A continuacion, se anade la solucion de mentol y se filtran los cristales precipitados. Finalmente, se anaden 0,8 g de hidroxido de bario Ba(OH)2 x 8H2O para mantener las propiedades del glicerol.

El compuesto previo da como resultado una composicion refrigerante lfquida que se puede convertir en un gel por adicion de poliacrilato sodico con un 99 % de pureza. Esto se debe a su elevada masa molecular. La cantidad de poliacrilato sodico depende de la viscosidad deseada de la composicion final. A modo de ejemplo, y sin limitacion, 2 g de poliacrilato sodico por litro conducen a viscosidades de gel normales. Finalmente, se anade parafina con el fin de crear el compuesto refrigerante solido.

Aunque se ha descrito una realizacion particular del proceso de fabricacion para preparar 1 litro de la solucion y el proceso para convertirla en gel y su posterior conversion en un solido, se entiende que, despues de aprender las ensenanzas contenidas en la presente solicitud con las realizaciones descritas, seran evidentes modificaciones y generalizaciones para los expertos en la materia sin apartarse del espmtu de la invencion.

C. Realizaciones descritas del artfculo de fabricacion de composicion envasada

Las siguientes secciones desvelan realizaciones de la composicion envasada como un artfculo de fabricacion. Se pretende simplemente que estas realizaciones ilustren posibles ejemplos y no se debenan interpretar como limitantes.

C. 1. Envases para refrigerante lfquido, refrigerante de gel, y ciertos refrigerantes solidos

La Figura 1 muestra una realizacion del refrigerante envasado. La Figura 2 muestra una realizacion del refrigerante envasado que incluye una seccion que ilustra una esponja interna 104. Este diseno de envase se usa para el refrigerante en su estado lfquido o su estado de gel de muy baja viscosidad. Con el fin de crear un artfculo de

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fabricacion envasado que se pueda usar en una diversidad de aplicaciones, de acuerdo con una realizacion y sin limitacion, el compuesto refrigerante se inserta en un elemento 104 absorbente de material poroso basicamente equivalente a una esponja que a continuacion se rodea y se protege con un material externo 100 resistente al agua. A modo de ejemplo, el material externo 100 resistente al agua puede ser un tejido, un polfmero absorbente, o un polfmero superabsorbente con un revestimiento sintetico resistente al agua en su interior y termosellado 108 con el fin de prevenir la perdida del compuesto de gel insertado en la esponja cubierta con el material resistente al agua. El material externo 100 se selecciona con el fin de mejorar la accion refrigerante global del artfculo de fabricacion al 1) proteger la composicion qmmica subyacente y aislarla del entorno externo con el fin de aumentar la duracion de accion, y 2) tener propiedades termicas tales como alta conductividad termica. En otras realizaciones para aplicaciones particulares el gel se inserta directamente en el interior del elemento externo y no se usa ninguna esponja.

En una realizacion, el material externo 110 resistente al agua que rodea la esponja 104 incluye una valvula 106, 108 adaptada especialmente de un modo tal que el compuesto refrigerante lfquido o de gel de baja viscosidad se puede insertar facilmente en el elemento interno absorbente del interior del material externo 100 resistente al agua. De acuerdo con una realizacion, el refrigerante de gel se inserta hasta que el elemento interno absorbente este completamente empapado. El elemento 104 absorbente comprende un material poroso tal como una esponja natural o sintetica o puede estar ausente y el compuesto de gel se inserta en su lugar. La esponja sintetica se puede preparar a partir de fibras de madera de celulosa, o formar una espuma de polfmeros plasticos. Esta esponja 104 puede ser de PVA (material muy denso, altamente absorbente sin ningun poro visible) y poliester. De acuerdo con una realizacion, el elemento 104 absorbente es una esponja de poliuretano y el gel se introduce hasta que se alcanza la saturacion maxima de la esponja. Finalmente, la composicion envasada puede incluir un tejido externo por razones esteticas.

C. 2. Envase para composicion refrigerante solida

La Figura 3 muestra otra realizacion del refrigerante envasado sin la valvula para uso con el refrigerante solido que se describe en el presente documento. La Figura 4 muestra una realizacion del refrigerante envasado que incluye una seccion que ilustra el material interno 114. En este caso, el material interno es el refrigerante en su estado solido.

Alternativamente, se pueden crear envases de factores de forma espedficos partiendo del refrigerante lfquido, convirtiendolo en un gel, creando la forma deseada, y a continuacion anadiendo parafina para crear la composicion refrigerante solida final.

Aunque se han descrito realizaciones particulares del artfculo envasado, se entiende que, despues de aprender las ensenanzas contenidas en la presente solicitud con las realizaciones descritas, seran evidentes modificaciones y generalizaciones para los expertos en la materia sin apartarse del espmtu de las realizaciones descritas.

D. Artfculos de fabricacion, usos, y areas de aplicacion

La siguiente seccion desvela realizaciones de artfculos de fabricacion, usos, y aplicaciones. Se pretende simplemente que estas realizaciones ilustren posibles ejemplos de la composicion refrigerante envasada y no se debenan interpretar como limitaciones.

La composicion refrigerante se puede envasar como se ha descrito anteriormente. El factor de forma, el diseno industrial, el diseno ornamental, y el diseno sometido a la ingeniena del envase se adapta para un uso y un area de aplicacion particulares. La composicion envasada se puede usar para reemplazar el cojm, la esponja, o la espuma convencional incluidos en productos convencionales con el fin de crear artfculos de fabricacion mejorados funcionalmente equivalentes que tengan el beneficio adicional de tener una propiedad refrigerante.

Como se muestra en las Figuras 5-11 y se explica en la seccion que describe los resultados experimentales, la duracion de accion del refrigerante es temporal y requiere un diferencial de temperatura. La composicion refrigerante y los artfculos de fabricacion asociados se disenan para proporcionar una sensacion de frescor durante una duracion de tiempo limitada. Con el uso de parafinas que cambien de fase, el cambio de fase se puede configurar para que se produzca a ciertas temperaturas dependiendo del dominio de aplicacion.

Las Figuras 12-21 muestran ilustraciones de realizaciones potenciales y aplicaciones de la composicion refrigerante. Las Figuras 12-14 muestran un ejemplo ilustrativo de la composicion envasada usada para crear un casco 400 con propiedades refrigerantes. Las Figuras 15-19 muestran un ejemplo ilustrativo de la composicion envasada usada para crear prendas de vestir (por ejemplo 420, 440) con propiedades refrigerantes. Las Figuras 20-22 muestran un ejemplo ilustrativo de la composicion envasada usada para crear productos refrigerantes (por ejemplo, 460, 470, 480) para gestion de la temperatura. Las Figuras 23-27 muestran un ejemplo ilustrativo de la composicion envasada usada para productos de cama, comodidad, y medicos (por ejemplo 500, 520, 530, 540) tales como mantas con propiedades refrigerantes.

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Las Figuras 15-22 muestran un ejemplo ilustrativo de la composicion envasada usada para crear prendas de vestir y otros artmulos con propiedades refrigerantes. Se pueden crear artmulos de vestir mejorados tales como una pluralidad de camisetas con propiedades refrigerantes y adaptadas especialmente para funciones de trabajo donde se desean propiedades refrigerantes tales como prendas de vestir militares para entornos de alta temperatura, bomberos, entornos de alta temperatura de fabricas, y cocineros. Los artmulos de fabricacion mejorados tales como prendas de vestir (por ejemplo, camisetas, pantalones, chaquetas, etc.) se crean por reemplazo de una parte o la totalidad del material almohadillado interno tradicional con una realizacion de la composicion refrigerante envasada (por ejemplo, 408, 424, 428, 464, 472, 484, 502, 522, 532, 542). En general, la composicion se puede usar en diversas aplicaciones tecnicas donde se desean propiedades refrigerantes.

Las Figuras 23-27 muestran un ejemplo ilustrativo de la composicion envasada usada para productos de cama, comodidad, y medicos tales como mantas con propiedades refrigerantes. Los artmulos de fabricacion mejorados tales como sillas, sofas, almohadas, colchones, esteras, cascos, gorras, mascaras para dormir se crean por reemplazo de una parte o la totalidad del material almohadillado, material de espuma, o material de esponja tradicional con una realizacion de la composicion refrigerante envasada (por ejemplo, 502, 522, 532, 542). El tejido externo se puede mantener por razones esteticas o se puede usar un tejido de aspecto similar con propiedades termicas mejoradas.

Los artfculos y prendas de vestir de moda con revestimiento mejorado se crean por reemplazo del forro interior y adicion de una composicion refrigerante envasada de forma apropiada. De forma similar, se pueden mejorar prendas de vestir tales como prendas de vestir deportivas por adicion de propiedades refrigerantes.

Los artfculos de calzado mejorados tales como zapatos incluyendo zapatos de vestir, zapatos deportivos, y otros se puede mejorar por adicion de un elemento refrigerante del grosor y diseno apropiado. De acuerdo con una realizacion, la suela del zapato se crea en el espmtu de las realizaciones descritas con el fin de tener propiedades refrigerantes.

Artfculos ortopedicos, de rehabilitacion, medicos, y de terapia ffsica mejorados. Dado que se aplica fno en la mayona de los casos que implican recuperaciones de lesiones tanto en personas como en animales, se pueden preparar materiales ortopedicos mejorados con una realizacion del compuesto refrigerante envasado. En algunos casos el compuesto reemplaza un elemento tradicional y en otras aplicaciones se incluye simplemente como un elemento adicional para crear el artmulo de fabricacion, dispositivo o aparato mejorado. Las Figuras 20-22 muestran un ejemplo ilustrativo.

Se pueden disenar juguetes mejorados tales como osos de peluche y otros juguetes rellenos que sirven para la funcion de reconfortar a los ninos por reemplazo de una parte o la totalidad del relleno interno por la composicion refrigerante envasada.

Otras aplicaciones incluyen refrigeracion de bolsas tales como bolsas de ordenador, refrigeracion de equipos electronicos, refrigeracion de aparatos, refrigeracion de una pluralidad de dispositivos deportivos, refrigeracion de una pluralidad de artmulos textiles, etc.

Aunque se han descrito realizaciones particulares del artfculo envasado y artfculos derivados, se entiende que, despues de aprender las ensenanzas contenidas en la presente solicitud con las realizaciones descritas, seran evidentes modificaciones y generalizaciones para los expertos en la materia sin apartarse del espmtu de las realizaciones descritas.

E. Ensayo y experimentacion

A continuacion, los presentes inventores detallan el ensayo y la experimentacion llevadas a cabo para evaluar las caractensticas del compuesto en sus estados lfquido y de gel. Estos experimentos demuestran las propiedades refrigerantes de la composicion subyacente sin parafina.

El. Introduccion

El ensayo y la experimentacion llevados a cabo se dirigieron a cuantificar el grado de absorcion o emision empmca de calor desde el material para verificar su eficacia como material refrigerante si se tema que usar en una realizacion textil con el fin de refrigerar el cuerpo humano.

E.2. Maniqm termico

La caracterizacion por medio de un maniqm termico es una de las herramientas principales para llevar a cabo medidas de aislamiento termico por refrigeracion. Esta es una propiedad fundamental con el fin de determinar si un artmulo textil es capaz de mantener el fno o el calor corporal humano. La Figura 5 muestra una ilustracion del

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maniqm 200 usado durante la experimentacion.

El maniqm termico se selecciona para simular un ser humano con una altura de 1,70 m y un area total de 1,77 m2 que produce calor mientras realiza una actividad ffsica o esta en estado de reposo. El calculo del aislamiento termico mediante el uso del maniqm termico se puede realizar con el maniqm termico estatico o en movimiento, simulando una persona que camina.

El maniqm se situa en una camara climatica que se puede controlar mediante diferentes condiciones ambientales incluyendo la seleccion tanto de temperatura como de humedad en la velocidad del aire. Esta informacion es importante para caracterizar el sistema en condiciones climaticas diferentes.

E.3 Parte experimental

Las investigaciones se basan en proporcionar un flujo en cada una de las 20 areas en las que se subdivide el maniqm para una temperatura constante de 35 °C en todas las partes del cuerpo con el fin de calcular el aislamiento termico o la refrigeracion del material bajo estudio (Figura 6).

El ensayo se basa en incorporar el material refrigerante en un area espedfica. En este caso, se seleccionaron 20 areas diferentes que cubnan el pecho del maniqm.

E.4 Resultados

Se sometieron a ensayo cuatro muestras de ensayo diferentes que conteman diferentes composiciones para evaluar su eficacia. Las Figuras 6-11 muestran los resultados de los experimentos disenados para caracterizar las propiedades refrigerantes de la composicion.

E.4.A. Composiciones de Muestras de Ensayo

La Muestra de Ensayo 1 incluyo: a) 80 ml de glicerol, b) 0,8 g de hidroxido de bario, c) 4,8 g de mentol con 48 ml de agua, d) 2 ml hidroxido de calcio, y e) 1870 ml de agua. La Muestra de Ensayo 2 incluyo: a) 80 ml de glicerol, b) 0,8 g de hidroxido de bario, c) 2 ml hidroxido de calcio, y d) 1870 ml de agua.

La Muestra de Ensayo 3 incluyo: a) 0,8 g de hidroxido de bario, b) 4,8 g de mentol con 48 ml de agua, c) 2 ml hidroxido de calcio, y d) 1870 ml de agua.

La Muestra de Ensayo 4 incluyo: a) 0,8 g de hidroxido de bario, b) 2 ml hidroxido de calcio, y c) 1870 ml de agua.

Para cada solucion, se introdujeron 750 ml en almohadillas que median 30 cm x 30 cm disenadas especialmente para el ensayo y se aplicaron sobre el pecho del maniqm termico con un peso constante de 10 kg.

Las condiciones de temperatura y humedad relativa de la camara climatica se mantuvieron constantes a 30 °C y un 50 %, respectivamente. El software usado para la medicion del flujo termico para mantener la temperatura corporal constante del maniqm termico a 36 °C fue ThermDAC v.2. En la Figura 6 se puede observar un ejemplo de la pantalla que controla la temperatura ambiental de la camara climatica y la temperatura corporal del maniqm termico.

E.4.B. Condiciones iniciales. A una temperatura ambiente de 30 °C, el sistema proporciona un flujo de calor de 50 W/m2 para mantener una temperatura corporal constante de 36 °C.

E.4.C. Primer Ensayo

El primer Ensayo incluyo las siguientes condiciones: 1) Temperatura Ambiente = 30 °C, 2) Muestra de Ensayo 3, 3) Tiempo de Exposicion = 30 minutos, y 4) Presion = 10 kg. La Figura 7 muestra los resultados de este ensayo. Esta muestra de ensayo da como resultado un efecto refrigerante que requiere que el sistema proporcione un flujo de calor de pico de 240 W/m2 con el fin de mantener el maniqm a 36 °C. El sistema tuvo que proporcionar un flujo termico durante los 30 minutos del ensayo que vario de 240 W/m2 (pico) a 60-70 W/m2 (mmimo) a 30 minutos.

E.4.D. Segundo Ensayo

El segundo Ensayo incluyo las siguientes condiciones: 1) Temperatura Ambiente = 30 °C, 2) Muestra de Ensayo 2, 3) Tiempo de Exposicion = 30 minutos, y 4) Presion = 10 kg. La Figura 8 muestra los resultados de este ensayo. Esta muestra de ensayo da como resultado un efecto refrigerante que requiere que el sistema proporcione un flujo de calor de pico de 190 W/m2 con el fin de mantener el maniqm a 36 °C. El sistema tuvo que proporcionar un flujo termico durante los 30 minutos del ensayo que vario de 190 W/m2 (pico) a 60-65 W/m2 (mmimo) a 30 minutos.

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E.4.E. Tercer Ensayo

El tercer Ensayo incluyo las siguientes condiciones: 1) Temperatura Ambiente = 30 °C, 2) Muestra de Ensayo 1, 3) Tiempo de Exposicion = 30 minutos, y 4) Presion = 10 kg. La Figura 9 muestra los resultados de este ensayo. Esta muestra de ensayo da como resultado un efecto refrigerante que requiere que el sistema proporcione un flujo de calor de pico de 240 W/m2 con el fin de mantener el maniqm a 36 °C. El sistema tuvo que proporcionar un flujo termico durante los 30 minutos del ensayo que vario de 240 W/m2 (pico) a 80 W/m2 (mmimo) a 30 minutos.

E.4.F. Cuarto Ensayo

El cuarto Ensayo incluyo las siguientes condiciones: 1) Temperatura Ambiente = 30 °C, 2) Muestra de Ensayo 4, 3) Tiempo de Exposicion = 30 minutos, y 4) Presion = 10 kg. La Figura 10 muestra los resultados de este ensayo. Esta muestra de ensayo da como resultado un efecto refrigerante que requiere que el sistema proporcione un flujo de calor de pico de 170 W/m2 con el fin de mantener el maniqm a 36 °C. El sistema tuvo que proporcionar un flujo termico durante los 30 minutos del ensayo que vario de 170 W/m2 (pico) a 60-65 W/m2 (mmimo) a 30 minutos.

E.4.G Resultados y conclusiones

Los resultados experimentales muestran las propiedades refrigerantes de diferentes realizaciones. La Figura 11 muestra los resultados resumidos. La composicion refrigerante que comprende a) 80 ml de glicerol, b) 0,8 g de hidroxido de bario, c) 4,8 g de mentol con 48 ml de agua, d) 2 ml hidroxido de calcio, y e) 1870 ml de agua dio como resultado un efecto refrigerante que requirio que el sistema proporcionara un flujo de calor de pico de 240 W/m2 con el fin de mantener el maniqm a 36 °C. El sistema tuvo que proporcionar un flujo termico durante los 30 minutos del ensayo que vario de 240 W/m2 (pico) a 80 W/m2 (mmimo) a 30 minutos que indica una duracion de accion mayor de 30 min.

Claims

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REIVINDICACIONES

1. Composicion refrigerante que comprende:

(a) glicerol;

(b) una solucion acuosa de mentol;

(c) hidroxido de calcio;

(d) hidroxido de bario; y

(e) agua.
2. La composicion refrigerante de la reivindicacion 1, que comprende ademas poliacrilato sodico dando como resultado un gel con propiedades refrigerantes.
3. La composicion refrigerante de la reivindicacion 2, que comprende ademas parafina dando como resultado un solido con propiedades refrigerantes.
4. La composicion refrigerante de la reivindicacion 1, en la que dicho glicerol es un 3-10% en peso, dicha solucion acuosa de mentol es un 0,1-1,2 % en peso, dicho hidroxido de calcio es un 0,06-0,1 % en peso, dicho hidroxido de bario es un 0,02-0,08 % en peso, y dicha agua es un 90-97 % en peso.
5. La composicion refrigerante de la reivindicacion 4, que comprende ademas un 1-4% en peso de poliacrilato sodico.
6. La composicion refrigerante de la reivindicacion 5, que comprende ademas un 0,8-5 % en peso de parafina.
7. Artfculo de fabricacion con propiedades refrigerantes mejoradas caracterizado por contener una composicion refrigerante envasada, comprendiendo dicha composicion refrigerante: (a) glicerol; (b) una solucion acuosa de mentol; (c) hidroxido de calcio; (d) hidroxido de bario; y (e) agua.
8. El artfculo de fabricacion de la reivindicacion 7, en el que dicha composicion refrigerante comprende ademas poliacrilato sodico.
9. El artfculo de fabricacion de la reivindicacion 8, en el que dicha composicion refrigerante comprende ademas parafina.