ES2639943T3 - Composiciones de autovaporización, artículos que comprenden dichas composiciones y procedimientos para preparar dichas composiciones - Google Patents

Composiciones de autovaporización, artículos que comprenden dichas composiciones y procedimientos para preparar dichas composiciones Download PDF

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Abstract

Un paquete térmico que comprende una composición que comprende: a) un componente combustible que tiene una distribución del tamaño de partícula media de 100 micrómetros a 300 micrómetros; b) un componente de gestión de agua que comprende material gelificante absorbente que tiene una distribución del tamaño de partícula media de 400 micrómetros a 800 micrómetros; c) agua; y d) un componente volátil; en el que: la composición es exotérmica al entrar en contacto con oxígeno y se autovaporiza; el componente combustible comprende una mezcla de hierro, una sal metálica y carbono activado, más preferentemente una mezcla de hierro esponjoso, una sal metálica y carbono activado; la composición comprende del 30 % al 95 % de hierro, del 0,5 % al 10 % de la sal metálica, del 0,5 % al 25 % de carbono activado y del 1 % al 60 % de agua, todo en peso de la composición; la composición comprende de 0,1 % a 30 % del componente de gestión de agua, en peso de la composición; y el carbono activado se humedece previamente con el agua.

Description

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DESCRIPCION
Composiciones de autovaporizacion, artfculos que comprenden dichas composiciones y procedimientos para preparar dichas composiciones
Campo de la invencion
La presente invencion se refiere a paquetes termicos que comprenden composiciones que son autovaporizantes. Los paquetes termicos se pueden utilizar en una variedad de artfculos y para una variedad de procedimientos, incluyendo aquellos que utilizan generacion de vapor para tratar tejidos, proporcionar beneficios para la salud, beneficios esteticos o similares.
Antecedentes de la invencion
Se conocen dispositivos termicos desechables basados, por ejemplo, en la oxidacion del hierro. Sin embargo, muchos de estos dispositivos estan limitados en cuanto a su utilidad, tal como para usarse simplemente para calentar componentes deseados incluyendo constituyentes articulares de mairnferos, tales como en la rodilla, el codo y similares. Aunque dichos dispositivos suministran calor deseado y controlado, sena ventajoso expandir la utilidad de dichos dispositivos, para aprovechar la capacidad unica de generacion de calor sin necesidad de una fuente de energfa externa.
El documento US 3.301.250A (Glasser Ernest C, 31 de enero de 1967) describe un calentador sin llama que comprende una mezcla de partfculas de hierro, vermiculita, una solucion de una sal tal como cloruro de amonio y un agente humectante opcional contenido en una bolsa, en el que la mezcla reacciona exotermicamente cuando se expone a oxfgeno atmosferico.
El documento WO2004/061045A1 (Mycoal Products Corporation, 22 de julio de 2004) y su equivalente europeo EP 1 577 363 A (Mycoal Products Corporation, 21 de septiembre de 2005) describen una composicion exotermica que comprende una sustancia exotermica, un promotor de reaccion, agua y un componente de carbono, y un elemento exotermico que comprende la composicion exotermica, en el que los componentes solidos insolubles en agua, excluyendo el promotor de reaccion, tienen un tamano maximo de partfcula de 1 mm y el 80 % de las partfculas tienen un tamano de 300 pm o menos.
El documento US 5.918.590A (Burkett y col., 6 de julio de 1999) describe una celda termica que comprende una mezcla de polvo de hierro, carbono, una sal metalica y agua envasada en una bolsa con al menos una superficie permeable al oxfgeno.
El documento EP 1 181 911 A (Kao Corporation 27 de febrero de 2002) describe una celda generadora de vapor en la que la composicion generadora de vapor comprende un polvo metalico tal como hierro, una sal tal como cloruro sodico y agua, junto con componentes opcionales tales como carbono y vermiculita, en el que la celda se incorpora en una lamina adhesiva para su aplicacion a la piel o la mucosa.
El documento GB 2 205 496 A (Changchun Gelatin Manufacture Factory, 14 de diciembre de 1988) describe un paquete terapeutico para tratamiento termico, que comprende un componente termogenico tal como una mezcla de polvo de hierro, carbono activado, vermiculita, sflice, cloruro sodico y agua, junto con un agente terapeutico.
El documento EP 0 286 421 A2 (Nippon Steel Corporation, Finetec Co. Ltd., 12 de octubre de 1988) describe un material generador de calor para un rizador de pelo portatil que comprende polvo de hierro, agua, un agente de retencion de agua y un haluro en una bolsa permeable al aire.
El documento US 5.984.995A (White, 16 de noviembre de 1999) describe un procedimiento de fabricacion de celdas termicas que comprende la compactacion en seco de una mezcla de polvo de hierro, un material carbonoso, un adyuvante de aglomeracion, un aglutinante seco y una sal.
El documento US 4.649.895A (Yasuki y col., 17 de marzo de 1987) describe una composicion exotermica que comprende polvo de hierro, una sal metalica neutra, agua y un agente de retencion de agua, en el que el polvo de hierro es pretratado con un compuesto que contiene azufre y el agente de retencion de agua incluye hoja de artemisa en polvo.
El documento US 6.020.040A (Cramer y col., 1 de febrero de 2000) describe un paquete termico que tiene una pluralidad de celdas termicas, en el que las celdas comprenden polvo de hierro, carbono activado, sales metalicas y agua, en el que el paquete termico es semi-ngido a 25 °C, pero se vuelve menos ngido en la activacion de tal manera que se puede aplicar al cuerpo.
El documento US 2001/042546 A1 (Umeda y col., 22 de noviembre de 2001) describe una unidad termica generadora incorporada en una mascara para suministrar vapor caliente y/o vapor de farmaco a la nariz y garganta, en la que la composicion exotermica utilizada comprende, por ejemplo, carbono activado, cloruro de sodio, polvo de hierro y agua.
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La presente invencion avanza la utilidad de composiciones exotermicas proporcionando medios para el autovaporizacion que se suma al caracter exotermico de dicha composicion. Sin embargo, como podna imaginarse, en la practica es diffcil suministrar dichas composiciones, dada la necesidad inherente de retener agua en o alrededor de la composicion exotermica sin inundaciones problematicas. La presente invencion supera dicho obstaculo proporcionando composiciones y artfculos portatiles y/o desechables que se utilizan como fuente de vapor y calor, mediante el uso de un componente de gestion de agua, que ventajosamente mantiene la humedad dentro de las presentes composiciones y artfculos, permitiendo la liberacion posterior como vapor cuando la composicion o artfculo esta listo para su uso. En el presente documento se describen realizaciones particulares de la invencion como soluciones diversas a los problemas anteriores.
La invencion se puede utilizar en una amplia variedad de aplicaciones. Por ejemplo, es muy ventajoso proporcionar medios para limpiar o refrescar tejidos sin necesidad de prensado que requiere mucha mano de obra, o similares. Ademas, los presentes artfculos pueden dirigirse a diversas aplicaciones de atencion medica. Como ilustracion, el artfculo puede ser un vaporizador, tal como un vaporizador autovaporizante o un humidificador de terapia de vapor. No limitado a esta aplicacion, el artfculo puede servir para humectar las vfas respiratorias secas o irritadas o aliviar la tos u otros smtomas asociados con el fno. Estos y otros beneficios de la presente invencion se describen adicionalmente en la presente memoria.
Sumario de la invencion
La presente invencion esta dirigida a paquetes termicos que comprenden composiciones que son exotermicas al contacto con oxfgeno y que son autovaporizantes.
Las composiciones comprenden:
(a) un componente combustible que tiene una distribucion del tamano de partfcula media de 100 micrometros a 300 micrometros;
(b) un componente de gestion de agua que comprende material gelificante absorbente que tiene una distribucion del tamano de partfcula media de 400 micrometros a 800 micrometros;
(c) agua; y
(d) un componente volatil;
en el que el componente combustible comprende una mezcla de hierro, una sal metalica y carbono activado, mas preferentemente una mezcla de hierro esponjoso, una sal metalica y carbono activado;
la composicion comprende del 30 % al 95 % de hierro, del 0,5 % al 10 % de la sal metalica, del 0,5 % al 25 % de carbono activado y del 1 % al 60 % de agua, todo en peso de la composicion; la composicion comprende del 0,1 % al 30 % del componente de gestion de agua, en peso de la composicion; y el carbono activado se humedece previamente con el agua.
Ademas, se describen procedimientos para fabricar las composiciones.
Descripcion detallada de la invencion
Todos los porcentajes y relaciones se calculan en peso a menos que se indique lo contrario. Todos los porcentajes y relaciones se calculan basandose en la composicion total a menos que se indique lo contrario.
En la presente memoria se hace referencia a nombres comerciales de componentes que incluyen diversos ingredientes utilizados en la presente invencion. Los inventores de la presente invencion no pretenden estar limitados a materiales con un cierto nombre comercial. Los materiales equivalentes (por ejemplo, aquellos obtenidos de una fuente diferente con un nombre o un numero de referencia distintos) a los referenciados por el nombre comercial pueden ser sustituidos y utilizados en las descripciones contenidas en el presente documento.
En la descripcion de la invencion, se describen diversas realizaciones y/o caractensticas individuales. Como sera evidente para el especialista experto, son posibles todas las combinaciones de dichas realizaciones y caractensticas y pueden dar lugar a ejecuciones preferidas de la presente invencion.
Las composiciones de la presente invencion pueden comprender, consistir esencialmente en, o constar de cualquiera de los elementos como se describen en la presente memoria.
Aunque se han ilustrado y descrito varias realizaciones y caractensticas individuales de la presente invencion, se pueden hacer otros cambios y modificaciones diferentes sin apartarse del esprntu y alcance de la invencion. Como sera tambien evidente, son posibles todas las combinaciones de las realizaciones y caractensticas ensenadas en la descripcion anterior y pueden dar lugar a ejecuciones preferidas de la invencion.
Tal como se utiliza en la presente memoria, el termino "autovaporizacion" significa que posee la capacidad de generar y liberar vapor del agua presente en la composicion referenciada tras el contacto con gas que comprende oxfgeno, tal como aire. De acuerdo con la presente invencion, las composiciones de autovaporizacion no se basan en la entrada de energfa de fuentes separadas de la composicion de autovaporizacion.
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Como se usa en la presente memoria, el termino "vapor" significa agua vaporizada como gas invisible y/o la niebla visible que se condensa de la misma.
Composiciones de la presente invencion
La presente invencion esta dirigida a paquetes termicos que comprenden composiciones que son exotermicas al contacto con oxfgeno y que son autovaporizantes. Las composiciones comprenden:
(a) un componente combustible;
(b) un componente de gestion del agua;
(c) agua; y
(d) un componente volatil como se ha definido anteriormente.
Los diversos componentes de diversas realizaciones de las composiciones se describen como sigue:
Componente de combustible
Las presentes composiciones comprenden un componente combustible. Tal como se utiliza en la presente memoria, el componente combustible comprende uno o mas materiales que se autovaporizan junto con los restantes componentes de la composicion (incluyendo el componente de gestion de agua y agua). En particular, el componente combustible es el reactivo para el procedimiento de autovaporizacion tras el contacto con oxfgeno.
Los expertos en la materia entenderan que existe una variedad de materiales que son utiles como componente combustible. Veanse, por ejemplo, las Patentes de Estados Unidos n.° 5.918.590 y 5.984.995.
El componente combustible comprende una mezcla de hierro, una sal metalica y carbono activado.
Hierro
El hierro es el anodo para la reaccion electroqmmica implicada en la oxidacion exotermica del hierro. Las fuentes adecuadas para el hierro incluyen polvo de hierro fundido, polvo de hierro reducido, polvo de hierro electrolttico, polvo de chatarra de hierro, hierro esponjoso, hierro fundido, hierro forjado, acero, aleacion de hierro y similares, todos los cuales incluiran variedades tratadas de estos hierros. No hay ninguna limitacion particular a su pureza, clase y similares, siempre y cuando pueda usarse para generar vapor como parte de la composicion de autovaporizacion.
El hierro esponjoso es un ejemplo del hierro, que puede ser particularmente ventajoso debido a la alta superficie interna de esta fuente de hierro. Puesto que el area de superficie interna es ordenes de magnitud mayor que el area de superficie externa, la reactividad puede no ser controlada por el tamano de partfcula. Ejemplos no limitantes de hierro esponjoso incluyen M-100 y F-417, comercializados por Hoeganaes Corp., New Jersey.
El hierro esponjoso es un material utilizado en la industria siderurgica como fuente basica para la produccion de acero. Sin pretender estar limitados por ningun procedimiento de produccion, se puede producir hierro esponjoso exponiendo el mineral de hierro de hematita (Fe2O3) en forma triturada a un entorno de gas reductor a temperaturas algo por debajo de las temperaturas de un alto horno. La produccion de hierro esponjoso es objeto de un gran numero de patentes, entre ellas: las Patentes de Estados Unidos n.° 2.243.110 2.793.946; 2.807.535; 2.900.247; 2.915.379; 3,128,174; 3,136,623; 3,136,624; 3,136,625 3.375.098; 3.423.201; 3.684.486; 3.765.872; 3.770.421; 3.779.741; 3.816.102; 3.827.879 3.890.142; y 3.904.397.
El especialista en la materia sera capaz de manipular la cantidad de hierro presente dentro de la composicion de acuerdo con el nivel de calor y/o vapor deseado. Como ejemplo, las composiciones pueden comprender de aproximadamente el 30 % a aproximadamente el 95 %, como alternativa de aproximadamente el 40 % a aproximadamente el 85 %, como alternativa de aproximadamente el 50 % a aproximadamente el 70 % de hierro, en peso de la composicion.
Sales metalicas
Se puede utilizar cualquiera de las diversas sales metalicas en las presentes composiciones. La sal metalica sirve como promotor de reaccion para activar la superficie del metal para facilitar la reaccion de oxidacion con aire y proporciona conduccion electrica a la composicion exotermica para sostener la reaccion corrosiva.
Las sales metalicas utiles en las presentes composiciones incluyen sulfatos tales como sulfato ferrico, sulfato de potasio, sulfato de sodio, sulfato de manganeso, sulfato de magnesio; y cloruros tales como cloruro cuprico, cloruro de potasio, cloruro de sodio, cloruro de calcio, cloruro de manganeso, cloruro de magnesio y cloruro cuproso. Tambien se pueden usar sales de carbonato, sales de acetato, nitratos, nitritos y otras sales. En general, existen varias sales adecuadas de metales alcalinos, alcalinoterreos y de transicion que tambien se pueden usar, solas o en combinacion, para sostener la reaccion corrosiva del metal. Ejemplos de sales metalicas incluyen cloruro sodico,
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cloruro cuprico y mezclas de las mismas.
El especialista en la materia sera capaz de manipular la cantidad de sales metalicas presentes dentro de la composicion de acuerdo con el nivel de calor y/o vapor deseado. Normalmente, la composicion exotermica comprende de aproximadamente el 0,5 % a aproximadamente el 10 %, como alternativa de aproximadamente el 1 % a aproximadamente el 5 % de sales metalicas, todas en peso de la composicion.
Carbono activado
El carbono activado se puede usar como catalizador para las reacciones generadas en la presente memoria. Espedficamente, el carbono activado, cuando esta humedo, tiene la capacidad de adsorber oxfgeno. El carbono activado tambien puede servir como catodo para la reaccion electroqmmica implicada en la oxidacion exotermica del metal. Ademas, el carbono activado sirve como agente de liberacion de agua, ya que ayuda a facilitar la liberacion de agua debido a su estructura interna extremadamente porosa, lo que le permite retener agua temporalmente hasta que comienza el procedimiento de generacion de vapor. El carbono activado tambien puede adsorber olores tales como los que pueden estar provocados por la oxidacion del metal.
Los carbonos activados preparados a partir de cascara de coco, madera, carbon vegetal, carbon, carbon oseo y similares son utiles, pero los preparados a partir de otras materias primas tales como productos animales, gas natural, grasas, aceites y resinas tambien son utiles en la composicion exotermica particulada usada opcionalmente en el presente documento. No hay limitaciones a los tipos de carbono activado utilizado; por ejemplo, el carbono activado preferido tiene capacidades superiores de retencion de agua y los diferentes carbonos se pueden mezclar para reducir el coste. Por lo tanto, las mezclas de los carbonos anteriores tambien son utiles en la presente invencion.
El especialista en la materia sera capaz de manipular la cantidad de carbono presente dentro de la composicion de acuerdo con el nivel de calor y/o vapor deseado. Por ejemplo, la composicion puede comprender de aproximadamente el 0,5 % a aproximadamente el 25 %, como alternativa del 1 % a aproximadamente el 20 %, como alternativa de aproximadamente el 2 % a aproximadamente el 15 %, todo en peso de la composicion.
Componente de gestion del agua
Las presentes composiciones comprenden un componente de gestion de agua. Tal como se utiliza en la presente memoria, el componente de gestion de agua comprende uno o mas materiales que permiten la retencion de agua ffsica o qmmicamente dentro de la composicion, de manera que la composicion liberara el agua como vapor. En particular, el componente de gestion de agua es el componente que permite una retencion suficiente de agua dentro de la composicion, de tal manera que el agua puede ser liberada mas tarde al autovaporizarse. Aunque no se pretende estar limitado por la teona, se cree que el componente de gestion de agua puede facilitar la generacion de un mayor volumen de vapor liberando agua a una velocidad controlada. Ademas, el componente de gestion de agua puede impedir o inhibir que el agua entre o se mantenga en los huecos intersticiales de las diversas partfculas de la composicion, ayudando asf a prevenir o inhibir la inundacion.
En particular, se puede usar un material gelificante absorbente. Como es bien conocido, los materiales gelificantes absorbentes son materiales que tienen propiedades de absorcion de fluidos. Dichos materiales forman hidrogeles en contacto con agua. Un tipo de material gelificante absorbente formador de hidrogel se basa en un poliacido, por ejemplo acido poliacnlico. Los materiales polimericos formadores de hidrogeles de este tipo son aquellos que, al entrar en contacto con lfquidos tales como el agua, absorben tales fluidos y, de este modo, forman el hidrogel. Estos materiales gelificantes absorbentes preferidos generalmente comprenderan materiales polimericos formadores de hidrogel, parcialmente neutralizados, insolubles en agua, ligeramente reticulados, preparados a partir de monomeros polimerizables, insaturados, que contienen acido. En dichos materiales, el componente polimerico formado a partir de monomeros insaturados que contienen acido puede comprender todo el agente gelificante o se puede injertar en otros tipos de restos polimericos tales como almidon o celulosa. Los materiales de almidon injertado con acido acnlico son de este ultimo tipo. Por lo tanto, ciertos materiales gelificantes absorbentes incluyen almidon injertado con acrilonitrilo hidrolizado, almidon injertado con acido acnlico, poliacrilato, copolfmero a base de anhfdrido maleico y combinaciones de los mismos. Los materiales gelificantes absorbentes pueden incluir los poliacrilatos y el almidon injertado con acido acnlico.
El experto en la materia sera capaz de manipular la cantidad de componente de gestion de agua presente dentro de la composicion de acuerdo con el nivel de vapor deseado. Por ejemplo, la composicion puede comprender de aproximadamente el 0,1% a aproximadamente el 30%, como alternativa de aproximadamente el 0,5% a aproximadamente el 20%, como alternativa de aproximadamente el 1% a aproximadamente el 10% de componente de gestion de agua, todo en peso de la composicion.
Agua
El agua utilizada en el presente documento puede ser de cualquier fuente apropiada. Por ejemplo, se puede usar agua del grifo, agua destilada o agua desionizada, o cualquier mezcla de las mismas.
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El agua se puede incorporar directamente en forma de agua Ifquida o agua que se mantiene ffsica o qmmicamente al componente separador de agua, o cualquier combinacion de los mismos.
El experto en la materia sera capaz de manipular la cantidad de agua presente dentro de la composicion de acuerdo con el nivel de calor y/o vapor deseado. Cuando se consume agua en una reaccion en la que se liberan calor y vapor, necesariamente se anade un exceso de agua mas alla de la cantidad estequiometrica necesaria para que la reaccion proporcione una fuente de agua utilizada para producir vapor. Por ejemplo, la composicion puede comprender de aproximadamente el 1 % a aproximadamente el 60 %, como alternativa de aproximadamente el 10 % a aproximadamente el 30 % de agua, todo en peso de la composicion.
Tamano de particula
En una realizacion de la presente invencion, las presentes composiciones comprenden ventajosamente el componente combustible y el componente de gestion de agua, en el que el componente combustible puede tener una primera distribucion del tamano de partfcula media y el componente de gestion de agua puede tener una segunda distribucion del tamano de partfcula media.
Por ejemplo, en el presente documento se comprueba que se ofrecen ventajas distintas en relacion con la tecnica en las que el componente de gestion de agua tiene una distribucion del tamano de partfcula media relativamente alta. Por ejemplo, el aumento de la distribucion del tamano de partfcula media puede tener ventajas en terminos de aumentar la seguridad al preparar las presentes composiciones, ya que una mayor distribucion de tamano de partfcula puede disminuir los riesgos asociados a la inhalacion de partfculas y otros efectos respiratorios.
Como ilustracion, el componente de gestion de agua (o, como alternativa o adicionalmente cuando se especifique explfcitamente, cualquier material individual del mismo) tiene una distribucion del tamano de partfcula media de aproximadamente 400 micrometros a aproximadamente 800 micrometros. El componente combustible (o, como alternativa o adicionalmente cuando se especifique explfcitamente, cualquier material individual del mismo, por ejemplo, hierro) tiene una distribucion del tamano de partroula media de aproximadamente 100 micrometros a aproximadamente 300 micrometros.
Tal como se usa en la presente memoria y como se entendera comunmente en la tecnica, el termino distribucion del tamano de partroula media, con referencia a un componente dado, es el valor medio de las partroulas presentes en el componente basado en los tamanos de las partroulas individuales en el componente. La distribucion del tamano de partroula media del componente dado se puede medir usando un analizador de distribucion de tamano de partroula por dispersion laser HORIBA LA-910 (Horiba, CA) u otro instrumento que proporcione resultados sustancialmente similares.
En esta realizacion, se prefiere el aumento relativo de estas distribuciones de tamano de partroula con el fin de minimizar los efectos de segregacion. La reduccion de los efectos de segregacion entre los componentes permite los efectos termicos y/o de vapor deseados. En particular, es deseable minimizar los efectos de segregacion cuando la composicion se usa para fabricar paquetes termicos de multicelulares en el que el peso de la pila es de 5 gramos o menos. El llenado de multiples celdas con la cantidad correcta de componentes qrnmicos requiere una composicion de premezcla qrnmica muy fluida, tal como la composicion de premezcla definida en el presente documento. Una composicion de premezcla que tiene una alta capacidad de flujo tambien serta propensa a la segregacion, especialmente si las partroulas difieren considerablemente en el tamano de partroula. Se sabe que la diferencia de tamano entre el componente de gestion de agua y el componente combustible puede variar. La diferencia de tamano puede contribuir a la creencia de que son necesarios finos (tales como, por ejemplo, polvo fino de hierro) para la rapidez de la velocidad de reaccion. Por otro lado, el tamano de partroula del componente de gestion de agua debe ser grande para maximizar la capacidad de retencion de agua en su estructura interna (es decir, vermiculita) o para minimizar las emisiones de polvo respiratorio (es decir, AGM). De hecho, en la presente memoria se comprueba que las distribuciones de tamano de partroula media relativamente superiores mencionadas anteriormente reducen los efectos de segregacion entre componentes dentro de la composicion. Esto permite la produccion a alta velocidad de paquetes termicos de multiples celdas que proporcionan mas de 8 horas de calor terapeutico y autovaporizacion rapida de paquetes termicos multicelulares. Sin pretender estar limitados por la teorta, esto se basa en un hallazgo de que la porosidad de la mezcla de partroulas utilizadas puede gobernar la velocidad de reaccion, en lugar (o ademas) del area superficial del metal. Por lo tanto, los paquetes termicos multicelulares usados para el calentamiento terapeutico tienen un alto rendimiento de reaccion (por ejemplo, puede ser necesario menos metal u otro material) ya que la composicion tiene un alto nivel de humedad necesario para la reaccion, pero el alto nivel de agua anadida no "inunda la reaccion" (la reaccion no se calienta debido a la incapacidad del oxfgeno para difundirse a traves del exceso de agua que llena los huecos intersticiales de las partroulas). De forma similar, la alta porosidad de la composicion qrnmica permite que los paquetes termicos de multicelulares de autovaporizacion se calienten rapidamente a las condiciones de vaporizacion.
Relacion entre el componente de gestion del agua y el agua
En una realizacion adicional o alternativa en el presente documento, se manipula la proporcion de componente de gestion de agua con respecto al agua. De hecho, en el presente documento se comprueba que el uso de los componentes altamente eficientes de gestion de agua en la presente invencion permite un menor nivel de
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componente de gestion de agua con relacion al agua, lo que es deseable por diversas razones, incluida la rentabilidad de la composicion (y por tanto la disponibilidad de la composicion para el usuario). Por ejemplo, en una realizacion de la presente invencion, la relacion del componente de gestion de agua al agua es de aproximadamente 0,01: 1 a aproximadamente 0,17: 1, o de aproximadamente 0,05: 1 a aproximadamente 0,12: 1, todo en peso.
Articulos de la presente invencion
La presente invencion se refiere ademas a artfculos que comprenden paquetes termicos que comprenden cualquiera de las diversas composiciones que se describen en la presente memoria.
Cualquiera de las diversas composiciones descritas en el presente documento puede estar asociada a un sustrato u otro material que permita un uso conveniente para cualquiera de una variedad de aplicaciones.
Por ejemplo, los presentes artfculos pueden dirigirse a diversas aplicaciones de atencion medica. Como ilustracion, el artfculo puede ser un vaporizador, tal como un vaporizador autovaporizante o un humidificador de terapia de vapor. No limitado a esta aplicacion, el artfculo puede servir para humectar las vfas respiratorias secas o irritadas o aliviar la tos u otros smtomas asociados con el frio. Como ejemplo no limitante, el artfculo de la presente invencion puede ser un vaporizador comercial, tal como un vaporizador VICKS®, comercializado por Kaz Corporation, Nueva York, Nueva York, excepto por que esta adaptado para contener una composicion de autovaporizacion (incluyendo vaporizacion) como se describe en la presente memoria, de modo que el vaporizador es portatil y no depende de una fuente de energfa externa para su funcionamiento. En esta realizacion, dentro del artfculo vaporizador esta contenido un sub-artfculo que comprende la composicion de la presente invencion, de tal manera que, al activarse, la composicion se autovaporiza (incluyendo autovaporizacion) para el beneficio del usuario.
Como ejemplo adicional, las composiciones o artfculos de la presente invencion se pueden usar en diversas aplicaciones de cuidado de tejidos, por ejemplo, para impartir fragancia a tejidos (tales como, por ejemplo, ropa, ropa de cama, cortinas, accesorios de vestir, cuero, revestimientos para el suelo, bolsos de mano, cubiertas para muebles, lonas, zapatos y similares. Los artfculos de acuerdo con esta realizacion se describen en la solicitud de patente en tramite de Roselle y col., cedida a The Procter & Gamble Co., y presentada el 26 de mayo de 2004.
Con el fin de permitir las diversas realizaciones de los presentes artfculos, los artfculos comprenden un paquete termico. En una realizacion particular de la presente invencion, los paquetes termicos pueden tener al menos una capa continua de un material que preferentemente presenta propiedades termoffsicas espedficas y opcionalmente una o mas (incluyendo dos o mas) celdas termicas individuales que preferentemente comprenden una composicion como la descrita en el presente documento, separadas y fijadas dentro o sobre la estructura del paquete termico. Las celdas pueden ser de una estructura unificada, que comprende la composicion exotermica y de autovaporizacion, encerrada dentro de dos capas, en la que al menos una capa puede ser permeable al aire, capaz de proporcionar un calentamiento duradero y que tiene dimensiones ffsicas y caractensticas de relleno espedficas. Estas celdas se pueden usar como unidades de control de temperatura individuales, o en un paquete termico que comprende una pluralidad de celdas individuales. Los paquetes termicos se han descrito ampliamente en la tecnica, tales como en la Patente de Estados Unidos n.° 6.020.040. Como alternativa, el paquete termico es tal que contiene una composicion como la descrita en el presente documento en una configuracion suelta, en la que las diversas partfculas de la composicion pueden fluir libremente dentro del paquete termico. El paquete termico, independientemente de la configuracion, normalmente comprende un material que es permeable al aire, de tal manera que la composicion puede iniciar el procedimiento de autovaporizacion cuando este listo para su uso.
A modo de ejemplo, el paquete termico puede estar construido como una bolsa u otro recinto que rodee la composicion como se describe en el presente documento, en el que la composicion puede fluir libremente dentro del recinto. El paquete termico es permeable al aire. El paquete termico ademas puede estar encerrado en un dispositivo que sea impermeable al aire, con el fin de evitar la exposicion de las composiciones al aire u otra fuente de oxfgeno hasta que el artfculo o composicion este prevista para su uso. A modo de ejemplo adicional, puede construirse otro paquete termico formando una bolsa en un material de base. La bolsa se llena con una composicion como se describe en la presente memoria. Despues de llenar la bolsa, se coloca un material de cubierta sobre la bolsa y se sella termicamente al material de base alrededor de la periferia de la bolsa, encapsulando la composicion exotermica y autovaporizante en la celda termica.
Las celdas termicas pueden tener cualquier forma geometrica, por ejemplo, disco, triangulo, cuadrado, cubo, rectangulo, cilindro, elipsoide y similares, todas, algunas o ninguna de las cuales puede contener un agujero a traves del medio u otro deposito. Por ejemplo, la forma puede tener una geometna elipsoide. Como alternativa, se pueden usar celdas que tienen formas geometricas distintas de una forma elipsoide, tal como forma de disco.
El especialista en la tecnica comprendera que, cuando un paquete termico dado comprende una pluralidad de celdas termicas, las celdas termicas pueden ser de diversas formas o tamanos y por lo tanto no tienen por que (pero pueden) ser uniformes.
La permeabilidad al oxfgeno, que permite el aumento de la reaccion exotermica y autovaporizante, se puede proporcionar opcionalmente seleccionando materiales para el artfculo que tienen las propiedades de permeabilidad espedficamente deseadas. Es particularmente util utilizar materiales como parte del artfculo que permitan una
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permeabilidad al oxfgeno relativamente alta para su uso con los materiales de autovaporizacion de la presente invencion. Las propiedades de permeabilidad deseadas se pueden proporcionar por pelfculas porosas inherentes o por pelfculas que tienen poros u orificios formados en la misma. La formacion de estos orificios/poros puede ser a traves de moldeo por extrusion/formacion al vado o por perforacion con una aguja caliente.
Por ejemplo, una permeabilidad al oxfgeno de al menos aproximadamente 4,72 l/s (10 ft3/min), como alternativa al menos aproximadamente 9,44 l/s (20 ft3/min), como alternativa al menos aproximadamente 33,0 l/s (70 ft3/min), todas medidas de acuerdo con el siguiente procedimiento, en el que la permeabilidad maxima al oxfgeno esta solo limitada opcionalmente por la capacidad del material de referencia para inhibir la fluidez de la composicion de autovaporizacion a traves de la abertura. Como ejemplo adicional, la permeabilidad al oxfgeno puede ser de aproximadamente 4,72 l/s (10 ft3/min) a aproximadamente 189 l/s (400 ft3/min), como alternativa de
aproximadamente 9,44 l/s (20 ft3/min) a aproximadamente 70,8 l/s (150 ft3/min), como alternativa de
aproximadamente 33,0 l/s (70 ft3/min) a aproximadamente 61,4 l/s (130 ft3/min), todas medidas de acuerdo con el siguiente procedimiento. La permeabilidad al oxfgeno se mide usando un instrumento TexTest FX3300, disponible en el mercado en TexTest AG, Suiza. El instrumento esta equipado con un cabezal de prueba de 38 cm2. La permeabilidad de un material dado generalmente se mide como sigue, con una presion de prueba ajustada a 125 Pa, de acuerdo con las especificaciones del fabricante: el material para la medicion se coloca sobre el orificio de vado y bajo el cabezal de prueba del instrumento, minimizando cualquier arruga sobre el material en la medida de lo posible. El ensayo se inicia presionando sobre la palanca de sujecion del cabezal de prueba, aplicando el vado. El instrumento alcanza el equilibrio y, a continuacion, se registra el valor mostrado.
La velocidad, la duracion y la temperatura de la reaccion de oxidacion termogenica de la composicion exotermica autovaporizante se pueden controlar en parte, segun se desee, modificando el area de contacto con el aire, mas espedficamente modificando la permeabilidad/permeabilidad al oxfgeno. Otros procedimientos para modificar la reaccion incluyen la eleccion del componente dentro de la composicion, por ejemplo, eligiendo hierro esponjoso, modificando el tamano de partfcula, o similar, como se ha descrito anteriormente.
Los materiales permeables al oxfgeno pueden estar fabricados de cualquiera de una serie de materiales diferentes. Por ejemplo, dichos materiales pueden incluir, pero no se limitan a, tejidos tejidos y de punto, tejidos no tejidos (por ejemplo, no tejidos hilados o no tejidos cardados), y similares. Por ejemplo, un material no tejido adecuado esta disponible en PGI (Polymer Group International) de Waynesboro, VA, con el numero de material W502FWH.
Tambien se pueden utilizar uno o mas materiales impermeables al oxfgeno para construir el paquete termico. Dichos materiales pueden incluir, pero no se limitan a, polietileno, polipropileno, nailon, poliester, cloruro de polivinilo, poli(cloruro de vinilideno), poliuretano, poliestireno, copolfmero de etileno-acetato de vinilo saponificado, copolfmero de etileno-acetato de vinilo, caucho natural, caucho regenerado, caucho sintetico, y mezclas de los mismos. Estos materiales se pueden usar solos, preferentemente extruidos, mas preferentemente coextruidos, mas preferentemente coextruidos con un polfmero de baja temperatura de fusion incluyendo, pero no limitado a, copolfmero de etileno-acetato de vinilo, polietileno de baja densidad y mezclas de los mismos.
Por ejemplo, el material puede comprender polipropileno, tal como un material coextruido que comprende polipropileno. Por ejemplo, una pelfcula termosellable adecuada es una pelfcula de polipropileno/vinilacetato de etileno (PP/EVA) disponible en Clopay Plastics de Cincinnati, OH, con el numero de material DH245.
La fijacion de los diversos materiales de los artfculos descritos en la presente memoria se puede conseguir mediante cualquiera de una serie de medios de fijacion conocidos en la tecnica. Estos incluyen, pero no se limitan a, adhesivo de fusion en caliente incluyendo pulverizaciones en espiral, soplado por fusion, capa de control y similares, adhesivos de latex aplicados por pulverizacion, impresion, huecograbado y similares, union termica, ultrasonidos, union a presion y similares. Por ejemplo, se puede usar una capa adhesiva. Un procedimiento particular incluye un adhesivo de fusion en caliente disponible como 70-4589 de National Starch y Chemical Co., Bridgewater, NJ, aplicado mediante un sistema de fusion en caliente.
Las presentes composiciones son exotermicas al contacto con el oxfgeno y son autovaporizantes. Como tal, puede ser importante evitar la exposicion de las composiciones al aire u otra fuente de oxfgeno hasta que la composicion este prevista para su uso. En una realizacion de la presente invencion, ademas se proporcionan artfculos que comprenden cualquiera de las diversas composiciones descritas en la presente memoria y un recinto secundario que contiene la composicion, en la que el recinto es impermeable al aire. Vease, por ejemplo, Patente de Estados Unidos n.° 4.649.895. Como alternativa o adicionalmente, tambien se pueden usar otros medios para evitar que se produzca una reaccion de oxidacion antes de que se desee, tales como tiras adhesivas desmontables impermeables al oxfgeno colocadas sobre los orificios de aireacion, de modo que cuando se retiran las tiras se deja entrar oxfgeno en las celdas, activando asf la reaccion de oxidacion.
Por ejemplo, en una realizacion no limitante, la composicion de autovaporizacion se puede activar como sigue: El artfculo que comprende la composicion puede incluir una envoltura de plastico impermeable al oxfgeno. Se puede incluir una lengueta o muesca en la envoltura para facilitar el acceso por parte del usuario. Se pueden incluir instrucciones con el recinto instruyendo al usuario a desgarrar la envoltura para extraer el artfculo que comprende la composicion de autovaporizacion. Esta accion de apertura mezcla inmediatamente el oxfgeno proximal contenido en
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el aire ambiente con la composicion para iniciar el procedimiento de autovaporizacion.
Por practicidad, el procedimiento de autovaporizacion normalmente se disena de tal manera que el vapor se produce en el momento deseado. Como tal, la composicion generalmente esta contenida o se presenta de una manera tal que el vapor se puede iniciar o activar segun sea necesario. Por ejemplo, las presentes composiciones de autovaporizacion pueden estar contenidas dentro de un recinto que es impermeable al aire, en el que el vaporizado se puede iniciar o activar mediante la rotura del recinto.
Como ejemplo adicional o alternativo, para las composiciones que reaccionan para formar vapor, puede haber una barrera entre los componentes reactivos para evitar que se produzca la reaccion hasta que se desee. En esta realizacion opcional, la activacion de la composicion puede conseguirse mediante la eliminacion o rotura de una barrera que permita que la composicion interactue de una manera que cree el efecto de autovaporizacion deseado.
Tras la activacion, la composicion de autovaporizacion puede generar al menos aproximadamente 2 x 10-5, o al menos aproximadamente 5 x 10-5 gramos/minuto de vapor.
Componente volatil
Las composiciones o artfculos comprenden un componente volatil. El componente volatil comprende uno o mas de cualquier material que sea volatil, a presion ambiente, a temperaturas superiores a aproximadamente 25 °C, o superiores a aproximadamente 30 °C, o superiores a aproximadamente 34 °C, o superiores a aproximadamente 39 °C, o superiores a aproximadamente 42 °C. El componente volatil puede incluir perfumes, siliconas, aceites esenciales y aceites aromaticos; estos por supuesto son bien conocidos en la tecnica.
Por ejemplo, las presentes composiciones o artfculos de la presente invencion se pueden usar en diversas aplicaciones de atencion medica. Como ilustracion, el artfculo puede ser un vaporizador autovaporizante. No limitado a estas aplicaciones, el componente volatil de la composicion utilizada en dicho artfculo puede comprender, por ejemplo, uno o mas materiales que sirven para humectar las vfas respiratorias secas o irritadas o para aliviar la tos u otros smtomas asociados con la tos y el fno. Ejemplos no limitantes de dichos materiales incluyen aceites esenciales y otros materiales, incluyendo alcanfor, mentol, eucalipto, menta, hierbabuena, salicilato de metilo, acetato de bornilo, lavanda, efedrina, rafz de angelica, ams, albahaca, bergamota, cayeputi, cardamomo, casia, madera de cedro, manzanilla, salvia, clavo, canela, cilantro, comino, hinojo, incienso, geranio, madera de ho, hierba de limon, limon, cubeba, mejorana, melisa, mirra, mirto, niaouli, neroli, nuez moscada, naranja, palmarosa, pachulf, bayas de pimiento, agujas de pino, ravensara aromatica, palisandro, romero, arbol de te, tomillo, verbena, mezclas de los mismos y similares. Los componentes volatiles preferidos para su uso en la presente invencion incluyen eucalipto, alcanfor, mentol y mezclas de los mismos.
Como ejemplo adicional, las composiciones o artfculos en el presente documento se pueden usar en diversas aplicaciones de cuidado de tejidos, por ejemplo, para impartir fragancia a los tejidos (tales como, por ejemplo, ropa, ropa de cama, cortinas, accesorios de vestir, cuero, revestimientos para el suelo, bolsos, fundas para muebles, lonas impermeables, zapatos y similares. No limitado a estas aplicaciones, el componente volatil puede comprender, por ejemplo, uno o mas perfumes.
Los perfumes son ampliamente conocidos en la tecnica y, por supuesto, se pueden utilizar perfumes convencionales. La seleccion del perfume que se utiliza en la presente memoria puede basarse en las caractensticas de fragancia deseadas impartidas por la composicion o artfculo en la autovaporizacion.
Perfumes no limitantes incluyen los descritos en las Patentes de Estados Unidos n.°: 4.145.184; 4.209.417; 4.515.705; y 4.152.272. Ademas, muchos perfumes, junto con su olor y/o caractensticas de sabor y sus propiedades ffsicas y qrnmicas, tales como punto de ebullicion y peso molecular, se describen en "Perfume and Flavor Chemicals (Aroma Chemicals)", Steffen Arctander (1969).
Por otra parte, otros ejemplos no limitantes de perfumes incluyen: anetol, benzaldehfdo, acetato de bencilo, alcohol bendlico, formiato de bencilo, acetato de iso-bornilo, canfeno, cis-citral (neral), citronelal, citronelol, acetato de citronelilo, para-cimeno, decanal, dihidrolinalol, dihidromircenol, dimetil fenil carbinol, eucaliptol, geranial, geraniol, acetato de geranilo, geranil nitrilo, acetato de cis-3-hexenilo, hidroxicitronelal, d-limoneno, linalool, oxido de linalool, acetato de linalilo, propionato de linalilo, antranilato de metilo, alfa metil ionona, metil nonil acetaldehfdo, acetato de metil fenil carbinilo, acetato de levo-mentilo, mentona, iso-mentona, mirceno, acetato de mircenilo, mircenol, nerol, acetato de nerilo, acetato de nonilo, alcohol feniletflico, alfa-pineno, beta-pineno, gamma-terpineno, alfa-terpineol, beta-terpineol, acetato de terpinilo, y vertenex (acetato de para-terc-butil ciclohexilo). Algunos aceites naturales tambien contienen grandes porcentajes de ingredientes perfumantes muy volatiles. Por ejemplo, la lavandina contiene como componentes principales: linalol; acetato de linalilo; geraniol; y citronelol. El aceite de limon y terpenos de naranja contienen aproximadamente el 95 % de d-limoneno.
Otros ejemplos no limitantes incluyen aldehfdo amil cinamico, salicilato de iso-amilo, beta-cariofileno, cedreno, alcohol cinamico, cumarina, acetato de dimetil bencil carbinilo, etil vainillina, eugenol, iso-eugenol, acetato de flor, heliotropina, salicilato de 3-cis-hexenilo, salicilato de hexilo, lilial (aldehfdo hidrocinamico de para-terc-butil-alfa- metilo), gamma metil ionona, nerolidol, alcohol de pachulf, fenil hexanol, beta-selicarb, acetato de triclorometil fenil
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carbinilo, citrato de trietilo, vainillina, y veratraldehndo. Los terpenos de cedro estan compuestos principalmente de alfa-cedreno, beta-cedreno y otros sesquiterpenos.
Otros ejemplos no limitantes incluyen benzofenona, salicilato de bencilo, brasilato de etileno, galaxolido (1,3,4,6,7,8- hexahidro-4,6,6,7,8,8-hexametil-ciclopenta-gama-2-benzopirano), aldehndo hexil cinamico, liral (4-(4-hidroxi-4-metil- pentil)-3-ciclohexeno-10-carboxaldehndo), metil cedrilona, metil dihidro jasmonato, metil-beta-naftil cetona, indanona de almizcle, cetona de almizcle, tibeteno de almizcle, y acetato de feniletil fenilo.
El componente volatil se puede administrar por volatilizacion directa del componente por el vapor generado. En este caso, el componente volatil se incorpora directamente dentro de la composicion de autovaporizacion o, como alternativa, en o sobre un sustrato u otro material del artfculo, en el que el vapor de agua esta en comunicacion termica con el material a fin de liberar el componente volatil del material. Los ejemplos no limitantes incluyen aquellos en los que un perfume se incorpora directamente en la composicion de autovaporizacion o como alternativa en el que un perfume se impregna sobre un material (por ejemplo, un sustrato no tejido o una hoja de suavizante de tejidos (tal como BOUNCE, disponible en el mercado en The Procter & Gamble Co., Cincinnati, OH) que esta en comunicacion termica con la composicion de autovaporizacion. El vapor de agua volatiliza el perfume de manera que el perfume es arrastrado junto con el vapor.
El componente volatil tambien se puede suministrar en forma de azeotropo. A medida que a partir de agua se forma el vapor, se puede volatilizar una mezcla constante de agua y el componente volatil en forma de azeotropo.
Otros componentes opcionales
Otros componentes opcionales de las presentes composiciones o artfculos del presente documento pueden incluir adyuvantes de aglomeracion tales como gelatina, gomas naturales, derivados de celulosa, eteres de celulosa y sus derivados, almidon, almidones modificados, alcoholes polivimlicos, polivinilpirrolidona, alginatos de sodio, polioles, glicoles, jarabe de mafz, jarabe de sacarosa, jarabe de sorbitol y otros polisacaridos y sus derivados, poliacrilamidas, poliviniloxoazolidona, y jarabe de maltitol; aglutinantes secos tales como maltodextrina, lactosa pulverizada, sacarosa y dextrina co-cristalizadas, dextrosa modificada, sorbitol, manitol, celulosa microcristalina, celulosa microfina, almidon pre-gelatinizado, fosfato dicalcico, y carbonato de calcio; potenciadores de la reaccion de oxidacion tales como cromo, manganeso, o cobre elemental, compuestos que comprenden dichos elementos, o mezclas de los mismos; inhibidores de gas de hidrogeno, tales como compuestos alcalinos inorganicos u organicos o sales de acidos debiles alcalinos incluyendo tiosulfato de sodio, sulfito de sodio, hidroxido de sodio, hidroxido de potasio, hidrogenocarbonato de sodio, carbonato de sodio, hidroxido de calcio, carbonato de calcio, y propionato de sodio; cargas tales como fragmentos celulosicos naturales incluyendo polvo de madera, pelusas de algodon, y celulosa, fibras sinteticas en forma fragmentaria incluyendo fibras de poliester, resinas sinteticas espumadas tales como poliestireno y poliuretano espumado, y compuestos inorganicos incluyendo sflice en polvo, gel de sflice porosa, sulfato de sodio, sulfato de bario, oxidos de hierro, y alumina; y agentes antiaglomerantes tales como fosfato tricalcico y silicoaluminato sodico. Dichos componentes tambien incluyen espesantes tales como almidon de mafz, almidon de patata, carboximetilcelulosa, y alfa-almidon, y tensioactivos tales como los incluidos dentro de los tipos anionicos, cationicos, no ionicos, bipolares, y anfoteros. Otros componentes opcionales mas se pueden incluir dentro de las composiciones o artfculos en el presente documento, segun sea apropiado, incluyendo agentes extensores tales como metasilicatos, circonio, y ceramicas.
Otros componentes opcionales en el presente documento incluyen uno o mas agentes beneficiosos. Cuando esta presente, el agente beneficioso seleccionado dependera del uso pretendido de la composicion o artfculo de la presente invencion.
Por ejemplo, las composiciones o artfculos en el presente documento se pueden utilizar para tejidos de autovaporizacion (como, por ejemplo, prendas de vestir, ropa de cama, cortinas, accesorios de vestir, cuero, revestimientos para el suelo, bolsos, fundas para muebles, lonas impermeables, zapatos y similares). En ese caso, el agente beneficioso puede incluir, por ejemplo, uno o mas agentes suavizantes, agentes vivificantes, repelentes de agua y/o manchas, agentes refrescantes, agentes antiestaticos, agentes antimicrobianos, agentes de planchado duradero, agentes resistentes a las arrugas, agentes de eliminacion de arrugas, agentes de resistencia a olores, agentes de resistencia a la abrasion, disolventes, y mezclas de los mismos. Los ejemplos no limitantes de agentes beneficiosos incluyen silicona, almidon, agentes de liberacion de antiarrugas, perfumes, agentes tensioactivos, conservantes, blanqueadores, agentes de limpieza auxiliares, composiciones que reducen el encogimiento de tejidos, disolventes organicos y mezclas de los mismos. Los ejemplos no limitantes de disolventes organicos incluyen eteres de glicol, espedficamente, metoxi propoxi propanol, etoxi propoxi propanol, propoxi propanol, butoxi propoxi propanol, butoxi propanol, etanol, isopropanol y mezclas de los mismos.
Las composiciones o artfculos de la presente invencion tambien pueden incluir uno o mas de otros componentes de senalizacion opcionales, un ejemplo no limitante de los cuales es un componente que permite la comunicacion del estado del procedimiento de autovaporizacion o las condiciones de la composicion o artfculo a un usuario. Por ejemplo, las composiciones o artfculos pueden permitir una senal que indica cuando ha comenzado y/o concluido la vaporizacion. Ejemplos no limitantes de senales que pueden ser activadas incluyen el color, el sonido, y/o senales olfatorias.
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Un ejemplo no limitante de dicho componente de senalizacion incluye un colorante o pintura que cambia de color que es sensible a cambios en la temperatura o la humedad. Un ejemplo de una pintura que cambia de color adecuado es KROMAGEN 75 fabricado por TMC U.S.A de Glenview, Illinois. Como ejemplo, en el que el componente de senalizacion esta incluido, puede comprender de aproximadamente el 0 % a aproximadamente el 20 % del componente de senalizacion, en peso de la composicion o artfculo.
Procedimientos de produccion
Los diversos componentes de las composiciones y artfculos de autovaporizacion en el presente documento se pueden mezclar juntos de acuerdo con cualquiera de una serie de procedimientos diversos. Por ejemplo, cuando se utiliza una composicion beneficiosa de autovaporizacion derivada de la oxidacion de hierro como se ha descrito anteriormente, se puede usar el procedimiento siguiente no limitante para mezclar los materiales.
Aunque las composiciones y artfculos descritos en el presente documento no estan limitados por ningun procedimiento particular de produccion, las composiciones se preparan a traves de un procedimiento que incluye la humectacion previa del carbono activo presente en la composicion antes de anadir a otros materiales o componentes. De hecho, en la presente memoria se ha comprobado que esto puede ser particularmente importante a fin de que se produzcan los procedimientos exotermicos y de autovaporizacion durante un penodo de tiempo relativamente largo. Por ejemplo, sin pretender estar limitado por la teona, se ha comprobado que, debido a una mayor afinidad del componente de gestion de agua por el agua, no se puede lograr una hidratacion suficiente del carbono necesaria para el aumento de su actividad catalftica. Al humectar previamente el carbono, al menos una parte del agua esta reservado para el aumento de la actividad catalftica del carbono. El agua esta fuertemente unida por el carbono y esta relativamente inaccesible para el componente de gestion de agua.
De acuerdo con esto, se puede formar una pre-mezcla por humectacion previa de carbono activado con el agua y la adicion al hierro, el componente de gestion de agua, la sal y el tiosulfato de sodio y cualquier otro componente adicional que se puedan utilizar. Por ejemplo, si se le anadiera un componente volatil, se podna anadir al carbono activado, se podna anadir a la premezcla formada, se podna anadir a un sustrato (por ejemplo, un sustrato no tejido permeable al oxfgeno) que contiene la mezcla, o cualquier combinacion de los mismos.
Ejemplos
Las composiciones se preparan utilizando procedimientos convencionales o, preferentemente, los procedimientos de produccion descritos en el presente documento. Los ejemplos se proporcionan para ilustrar la invencion y no estan destinados a limitar de ninguna manera el alcance de la misma.
Ejemplo 1
Una composicion de autovaporizacion para el uso de acuerdo con la presente invencion se puede preparar como sigue:
Una pre-mezcla que contiene un componente combustible, un componente de gestion del agua, y el agua se prepara como sigue: Se anade carbono activo (5,58 kg) a una mezcladora, tal como una mezcladora Littleford Day. Se anade agua (4,28 kg) a la mezcladora, y la mixtura se mezcla durante unos 10 minutos. Se anade esponja de hierro (83,14 kg) a la mezcladora, y la mixtura se mezcla durante aproximadamente 3 minutos. Se anade material gelificante absorbente (un poliacrilato, 7 kg) a la mezcladora, y la mixtura se mezcla durante aproximadamente 12 minutos. A continuacion se anade esta pre-mezcla a un recipiente.
Se preparo salmuera como sigue: se anade agua (88,3 kg) a una mezcladora. Se anade cloruro de sodio (10,4 kg) y tiosulfato de sodio (1,3 kg) a la mezcladora, y la mixtura se mezcla durante aproximadamente 15 minutos. Despues se anade la salmuera resultante a un recipiente separado. La relacion de pre-mezcla a salmuera se puede variar para modificar la cantidad de generacion de vapor deseada. Por ejemplo, se puede utilizar una proporcion de 2: 1 de premezcla: salmuera, en peso.
La pre-mezcla y la solucion de salmuera se combinan antes de envasar en un recipiente de envoltura final o, como alternativa, se anade a un sustrato de un artfculo de acuerdo con la presente invencion para formar un paquete termico. Si se desea, se pueden anadir uno o mas componentes volatiles a la composicion contenida dentro del recipiente de envoltura final, o, en su caso, la composicion se puede anadir al sustrato o directamente al sustrato del artfculo. Un ejemplo no limitante incluye anadir el componente volatil al carbono activado, anadir a la premezcla formada, anadir a un sustrato no tejido que contiene la composicion, o combinaciones de los mismos.
Ejemplo 2
Se utiliza una composicion de autovaporizacion desechable de acuerdo con la presente invencion para preparar un artfculo adecuado para una variedad de aplicaciones, incluyendo la vaporizacion de tejidos o la utilizacion dentro de un vaporizador para el cuidado de la salud o para otros fines. El artfculo de la composicion de autovaporizacion desechable puede comprender una estructura laminada sustancialmente plana que tiene una sola celda termica generadora de vapor o una pluralidad de celdas termicas generadoras de vapor incrustadas entre multiples capas de
material que se laminan juntas. La celda o celdas termicas generadoras de vapor pueden estar unidas de forma fija a la estructura laminada. La composicion de autovaporizacion (tal como, la composicion de acuerdo con el Ejemplo 1) se coloca dentro de la celda o celdas y un medio para permitir que el oxfgeno en la composicion se suministre a traves de una capa permeable en uno o mas lados de la composicion. Una pelfcula sellable por calor adecuada es 5 una pelfcula de vinil acetato de polipropileno/etileno (PP/EVA) disponible en Clopay Plastics de Cincinnati, Ohio en el numero de material DH245. La estructura laminada puede ser un material no tejido. En un ejemplo no limitante el material no tejido puede estar compuesto de un laminado SMS (en el que "SMS" se refiere a un laminado de fibras extrusionadas/sopladas por fusion/extrusionadas). La parte soplada por fusion puede estar compuesta de una o mas capas en la que al menos una capa soplada por fusion normalmente tendra un gramaje de al menos
10 aproximadamente 8 gsm. Si bien no se desea estar ligado por la teona, se cree que en las composiciones beneficiosas de autovaporizacion que utilizan la qmmica del carbono, una capa soplada por fusion que tiene un gramaje de al menos aproximadamente 8 gsm ayuda a prevenir que el polvo de carbono salga del artfculo. Un material no tejido adecuado esta disponible en PGI (Polymer Group International) de Waynesboro, VA con el numero de material W502FWH.
15 En una realizacion no limitante, se usa una pelfcula sellable por calor para un lado de la celda termica generadora de vapor y este material esta unido a un material poroso (por ejemplo un material no tejido muy poroso) para formar la celda o celdas termicas generadoras de vapor. Esta construccion altamente porosa tambien permite que el vapor se libere desde el artfculo durante su uso.

Claims (7)

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    REIVINDICACIONES
    1. Un paquete termico que comprende una composicion que comprende:
    a) un componente combustible que tiene una distribucion del tamano de partfcula media de 100 micrometros a 300 micrometros;
    b) un componente de gestion de agua que comprende material gelificante absorbente que tiene una distribucion del tamano de partfcula media de 400 micrometros a 800 micrometros;
    c) agua; y
    d) un componente volatil; en el que:
    la composicion es exotermica al entrar en contacto con oxfgeno y se autovaporiza;
    el componente combustible comprende una mezcla de hierro, una sal metalica y carbono activado, mas preferentemente una mezcla de hierro esponjoso, una sal metalica y carbono activado;
    la composicion comprende del 30 % al 95 % de hierro, del 0,5 % al 10 % de la sal metalica, del 0,5 % al 25 % de carbono activado y del 1 % al 60 % de agua, todo en peso de la composicion;
    la composicion comprende de 0,1 % a 30 % del componente de gestion de agua, en peso de la composicion; y el carbono activado se humedece previamente con el agua.
  2. 2. Un paquete termico de acuerdo con la reivindicacion 1, en el que el componente volatil se selecciona entre alcanfor, mentol, eucalipto, menta, hierbabuena, salicilato de metilo, acetato de bornilo, lavanda, efedrina, rafz de angelica, ams, albahaca, bergamota, cayeputi, cardamomo, casia, madera de cedro, manzanilla, salvia, clavo, canela, cilantro, comino, hinojo, incienso, geranio, madera de ho, hierba de limon, limon, cubeba, mejorana, melisa, mirra, mirto, niaouli, neroli, nuez moscada, naranja, palmarosa, pachulf, bayas de pimiento, agujas de pino, ravensara aromatica, palisandro, romero, arbol de te, tomillo, verbena, y mezclas de los mismos, preferentemente seleccionados entre alcanfor, mentol, eucalipto y mezclas de los mismos.
  3. 3. Un paquete termico de acuerdo con la reivindicacion 1 o la reivindicacion 2, que comprende un material que tiene una permeabilidad al oxfgeno de al menos 4,72 l/s, preferentemente de al menos 9,44 l/s, mas preferentemente de 9,44 l/s a 70,8 l/s.
  4. 4. Un paquete termico de acuerdo con la reivindicacion 3, en el que el material se selecciona entre tejidos tejidos, tejidos de punto, tejidos no tejidos, y combinaciones de los mismos.
  5. 5. Un paquete termico de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que comprende una pluralidad de celdas termicas.
  6. 6. Un paquete termico de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que la composicion genera al menos 2 x 10-5 g/min de vapor.
  7. 7. Un procedimiento de preparacion de la composicion de acuerdo con la reivindicacion 1, en el que el procedimiento comprende mezclar el componente combustible, el componente de gestion de agua y el agua, en el que el procedimiento comprende humedecer previamente el carbono antes de mezclar el carbono con el componente de gestion de agua.
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