ITTO950338A1 - Corpo poroso per l'immagazzinamento e la erogazione controllata di sostanze evaporabili (erogatore di profumo) - Google Patents

Abstract

Viene descritto un corpo poroso per l'immagazzinamento e l'erogazione controllata di sostanze evaporabili (erogatore di profumo) che è costituito da vetro sintetizzato a pori aperti. Il corpo presenta preferibilmente un volume di pori compreso tra il 30 e l'85% e una grandezza di pori media comprese tra 10 e 350 micron. Il corpo rispetto alle sostanze immagazzinate è inerte, presenta un volume di immagazzinamento molto alto e rilascia le sostanze immagazzinate in modo molto regolare, in cui in particolare non si presentano effetti cromatografici.

Description

DESCRIZIONE

del brevetto per Invenzione Industriale

Nell'industria, in campo casalingo o sanitario, in agricoltura e nell'economia forestale e negli abitacoli degli autoveicoli vengono spesso utilizzati i cosiddetti erogatori di profumo o di sostanze attive, che. attraverso l'erogazione di sostanze profumate o aromatiche servono a migliorare l'atmosfera ambiente, attraverso l'erogazione di insetticidi provvedono all'annientamento dei parassiti, oppure attraverso l’erogazione di feromoni provvedono ad attirare gli insetti.

Tutti questi erogatori di profumo o di sostanze attive hanno in comune che essi attraverso l'evaporazione o la sublimazione devono erogare il profumo o la sostanza attiva per un periodo di tempo prolungato il più possibile regolarmente facendo restare inalterata la concentrazione e la composizione. Il periodo durante il quale le sostanze profumate o attive devono essere erogate, per le sostanze profumate che migliorano l'atmosfera ambiente è in generale di circa 4-8 settimane, per le sostanze attive come gli insetticidi è a volte di diversi mesi.

Le sostanze veicolo finora utilizzate presentano notevoli svantaggi a causa di una erogazione troppo rapida o troppo lenta della sostanza erogata. In una diffusa variante, ad esempio, il profumo viene disposto in un contenitore di materiale plastico che viene rinchiuso in una membrana di cellulosa. Queste membrane non presentano una struttura di pori definita, cosicché è molto difficile controllare il rilascio della sostanza. Nel caso di movimenti d*aria incostanti la membrana può asciugarsi molto rapidamente, il rifornimento di sostanza immagazzinata risulta allora stagnante. Una membrana invecchiata inoltre presenta una azione selettiva, cosicché non è più possibile liberare tutta la gamma di sostanze attive, il che significa che la composizione delle sostanze attive si modifica con il passare del tempo. Una possibilità più semplice di immagazzinare ed erogare profumi e sostanze attive sta nell'utilizzo di corpi porosi, nei quali la sostanza profumata o attiva si trova nei pori del corpo poroso ed evapora uscendo da questi pori.

I supporti in ceramica presentano soltanto volumi di pori bassi fino al 40% e dispongono soltanto di una quota ridotta di pori aperti. Le sostanze da evaporare possono essere qui immagazzinate prevalentemente soltanto sulla superficie esterna, cosicché è.possibile applicare soltanto quantità di substrato ridotte per ogni unità spaziale. Allo stesso modo le sostanze minerali inevitabilmente presenti nelle ceramiche possono provocare un fissaggio selettivo delle sostanze aromatiche.

Altri materiali a basso costo spesso utilizzati sono corpi interi di fibre di cellulosa, in particolare filtri o veli di cellulosa. Questi corpi non presentano ima struttura di pori definita e attraverso le loro strutture di fibre riducono l'azione delle forze capillari.

I numerosi gruppi idrossilici della cellulosa, attraverso la loro interazione con i gruppi polari delle sostanze aromatiche o attive e con le molecole dell'acqua, fanno sì che già all'immagazzinamento possa avvenire un fissaggio indesiderabile e di intensità variabile di sostanze attive ed aromatiche e che all'erogazione della sostanza attiva si presentino effetti cromatografici indesiderabili. Per questo motivo per la maggior parte delle, sostanze attive. e aromatiche o la maggior parte delle miscele di sostanze si verificano danni da medi a notevoli all'atto dell'azione ambiente, ad esempio degli spostamenti dell'azione di profumazione rispetto la materiale iniziale non assorbito .

Un ulteriore svantaggio dei corpi di cellulosa sta nella loro espandibi 1ità , Nel caso di alta umidità dell'aria il corpo di cellulosa può dividersi a strati, e l'entrata d’aria eccessiva che ne consegue accorcia la durata attiva e -modifica la concentrazione di sostanze attive desiderate nell'aria. Durante l'uso è possibile che nei corpi di cellulosa si presentino deformazioni e colorazioni che danneggiano l'impressione estetica e quindi la vendibilità dei prodotti con questi supporti .

L'obiettivo dell'invenzione consiste nel trovare un corpo poroso per l'immagazzinamento e l'erogazione controllata di sostanze evaporabili (erogatore di profumo o di sostanze attive) che rispetto al suo volume sia in grado di immagazzinare una grande quantità di sostanza, che rispetto alla sostanza da immagazzinare risulti inerte e che garantisca una evaporazione omogenea della sostanza immagazzinata con una composizione immutata rispetto alla sostanza pura per un lungo periodo dì tempo.

L'obiettivo viene raggiunto attraverso il corpo descritto nella rivendicazione 1.

Il vetro sinterizzato a pori aperti è perfettamente adatto per l'utilizzo come corpo per l'immagazzinamento e l'erogazione controllata di sostanze evaporabili.

Il vetro è molto stabile dal punto di vista chimico e non reagisce con le consuete sostanze aromatiche e attive. Per la maggior parte dei casi sono adatti già corpi di semplice vetro di silicato di sodio, maggiori requisiti di stabilità chimica sono soddisfatti da corpi in vetro al boro silicato, con il quale sono prodotti quasi tutti gli apparecchi da laboratorio (ad esempio vetro al boro silicato 3.3). In questi corpi è anche possibile immagazzinare sostanze attive per le quali, a causa della loro aggressività, non era possibile contemplare un immagazzinamento nei supporti di immagazzinamento tradizionale.

La composizione del vetro al silicato di sodio è generalmente nota ed è compresa normalmente nella gamma del 70-75% in peso di SiO2; 12-16% in peso di Na20 (+K2O); 8-11% in peso di CaO; 2-5% in peso di MgO e circa 1% in peso di AI2O3.

Il vetro al boro silicato presenta una gamma di composizione (in peso percentuale sulla base, dell'ossido) di circa 70-85 SiO2; 5-15 B2O3; 3-7 ossidi alcalini; 2-5 AI2O3; 0-4 ossidi alcalino terrosi. Entrambi i tipi di vetro summenzionati sono riportati soltanto a titolo di esempio. Naturalmente è possibile utilizzare anche una molteplicità di altri tipi di vetro.

Per l'immagazzinamento delle sostanze profumate e attive il corpo deve essere a pori aperti, dato che l'immagazzinamento avviene nei pori. Dato che è inevitabile che nel corpo si trovino anche pori singolarmente chiusi, per "a pori aperti" si intende anche un corpo che contiene fino al 5% del volume di pori pori chiusi.

La sostanza aromatica immagazzinata viene trattenuta nei pori attraverso le forze capillari ed evapora alla superficie del corpo. La grandezza dei pori influenza la velocità di evaporazione. Quanto più piccoli sono i pori, tanto più lentamente avviene l'evaporazione. Attraverso la scelta di una grandezza di pori adeguata è possibile regolare il tempo di evaporazione, cioè il tempo che la sostanza immagazzinata impiega ad essere erogata, e nel contesto è anche possibile tenere presente la volatilità della sostanza da evaporare. Più una sostanza è volatile, più dovranno essere piccoli i pori in un periodo di evaporazione predeterminato. Una grandezza di pori mediana compresa tra 10 e 350 micron si è dimostrata adeguata, con la preferenza di grandezze di pori mediane comprese tra 40 e 100 micron .

Per poter immagazzinare una quantità di sostanza il più possibile grande nel corpo, il volume dei pori deve essere il più possibile alto. Si ottengono buoni risultati con corpi in cui il volume dei pori costituisce dal 30 all'85% del corpo. Al di sotto di un volume dei pori del 30% la quantità di sostanze immagazzinabile diventa troppo bassa per la maggior parte dei casi di applicazione, al di sopra dell'85% la resistenza meccanica dei corpi diventa sempre minore. Si preferiscono in particolare corpi con volume di pori compresi tra il 50 e il 75%.

L'immagazzinamento della sostanza aromatica o attiva nel corpo avviene attraverso stei1itizzazione oppure instillazione della sostanza attiva liquida o della soluzione della sostanza attiva sul corpo, attraverso l'impregnazione del corpo con la sostanza attiva oppure attraverso l'immersione del corpo nella sostanza attiva o nella soluzione della sostanza attiva, in cui la sostanza attiva grazie alle forze capillari si distribuisce rapidamente nel corpo.

Oltre a corpi con grandezza di pori molto regolare sono adatti anche i corpi con una cosiddetta di pori doppia. In questi ultimi tipi di corpi sono presenti macropori con una grandezza di pori compresa tra 20 e 450 micron, che presentano micropori aperti nelle pareti delle celle dei macropori. Questi micropori presentano una grandezza di pori compresa tra circa 1 e 10 micron. Nel caso di un volume di pori del corpo compreso complessivamente tra il 30 e l'85% il volume dei pori dei macropori è compreso tra circa il 25 e l '80% e quello dei micropori tra il 5 e il 30%.

Per la produzione dei corpi porosi (anche con una struttura di pori doppia) sono noti numerosi procedimenti. Uno di questi procedimenti è descritto nel US-PS 4 588 540. Secondo questo procedimento campioni di vetro e un sale inorganico vengono sinterizzati e poi il sale viene eliminato per soluzione dal corpo sinterizzato. La grandezza dei grani e la distribuzione della grandezza dei grani del sale e della polvere di vetro, nonché il rapporto di sale e polvere di vetro, determinano le caratteristiche del corpo sinterizzato ottenuto.

La forma in cui è possibile utilizzare i corpi per l'immagazzinamento delle sostanze è a piacere. Essi possono essere utilizzati a forma di dadi, piastrine, anelli o sfere, come segmenti di barra oppure anche a forma di figure, ad esempio a forma di cuore, di albero, di animali o simili.

I vantaggi del corpo poroso sono costituiti soprattutto dal fatto che esso a causa del suo alto volume di pori può immagazzinare una quantità di sostanze profumate e attive molto alta rispetto al suo volume, dal fatto che esso è costituito da un materiale inerte rispetto alla sostanza immagazzinata, dal fatto che l'erogazione del materiale immagazzinato è molto regolare non soltanto dal punto di vista temporale ma anche per quanto riguarda la composizione di una miscela di sostanze, perché non si presentano effetti cromatografici e la durata di erogazione della sostanza può essere influenzata dalla scelta di una grandezza di pori adeguata.

Esempio:

Un corpo di vetro sinterizzato poroso a forma di disco con un diametro di 33 mm e uno spessore di. 3 mm, prodotto in vetro di silicato di sodio e dal volume di pori del 65%, nonché con una grandezza di pori media di 70 micron, è stato impregnato con 3,6 g di una miscela di essenze profumate e infine esposto all'atmosfera come deodorante per ambiente. E' stato possibile determinare una diminuzione quasi lineare della concentrazione delle sostanze nel corpo di supporto nonché una concentrazione di sostanze approssimativamente constante nell’aria per un periodo di tempo di 2 settimane. L’impressione olfattiva della miscela evaporata è rimasta praticamente invariata per tutto il periodo.

Claims (4)

1. RIVENDICAZIONI 1. Corpo poroso per l’immagazzinamento e l'erogazione controllata di sostanze evaporabili (erogatore di profumo), caratterizzato dal fatto che esso è costituito da un vetro sinterizzato a pori aperti.
2. 2. Corpo poroso secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che esso presenta un volume di pori compreso tra il 30 e l'85% e una grandezza di pori media compresa tra 10 e 350 micron.
3. 3. Corpo poroso secondo la rivendicazione 1 o 2, caratterizzato dal fatto che esso presenta un volume di pori compreso tra il 50 e il 75%.
4. 4. Corpo poroso secondo una o più delle rivendicazioni da 1 a 3, caratterizzato dal fatto che. esso presenta una grandezza di pori media compresa tra 40 e 100 micron.