MXPA06002287A - Agentes de cambio de color de una sola fase. - Google Patents

Abstract

Se proporciona una composicion de cambio de color que permanece estable en una fase unica y que contiene un indicador que produce un cambio de color observable despues de un periodo de tiempo para mostrar que se ha hecho una limpieza suficiente o para indicar lo cabal de la limpieza. Este uso indicando cambio de color es util para, por ejemplo, el jabon para ensenar a los ninos a lavar sus manos por un periodo de tiempo suficiente. Esta composicion puede ser agregada a muchos materiales de base diferentes para indicar el tiempo de uso o como una manera para introducir un gozo en la actividad.

Description

AGENTES DE CAMBIO DE COLOR DE UNA SOLA FASE Antecedentes de la Invención La presente invención se refiere a artículos de tocador como jabón, para usarlos en las manos, en el cuerpo y en superficies, así como a otros productos de limpieza.

La cantidad de tiempo necesario para limpiar la piel o una superficie ha sido investigada extensivamente. La Guía para el Lavado de las Manos y la Anti-septisemia de las Manos en Ambientes para el Cuidado de la Salud (1995) de la Asociación de Profesionales en el Control de Infecciones y Epidemiología (APIC) (Tabla 1) , recomienda un tiempo de lavado de 10 a 15 segundos con jabón o detergente para un rutinario lavado de manos para propósitos generales . La Asociación de Profesionales en el Control de Infecciones y Epidemiología (APIC) recomienda una lavada frotando con un jabón o detergente anti-microbiano o con base de alcohol por 10-15 segundos para remover o destruir los microorganismos en tránsito en por ejemplo, aplicaciones de preparación de alimentos y en el amamantado. La Asociación de Profesionales en el Control de Infecciones y Epidemiología (APIC) además recomienda un jabón o detergente anti-microbiano con cepillado por al menos 120 segundos para aplicaciones quirúrgicas. Los centros norteamericanos para Control y Prevención de enfermedades (CDC) recomiendan hasta cinco minutos de limpieza de las manos para aplicaciones quirúrgicas. Claramente, la longitud de tiempo pasado lavando las manos puede tener un gran efecto en la erradicación de los microbios. Por tanto, hay una necesidad de una fórmula de limpieza que permita al usuario el juzgar que tanto tiempo se ha lavado las manos a fin de cumplir con las guías .

Los hábitos de lavado de las manos adecuados son importantes también para los niños . Los niños en particular necesitan la guía para determinar cual debe ser la adecuada cantidad de tiempo de lavado de las manos . Esta guía es dada generalmente por los padres u otros cuidadores y, aún cuando es importante, no es omnipresente. Además de la guía de los padres, varios otros mecanismos han sido usados para alentar tiempos más largos de lavado de las manos en los niños. Los jabones han sido formulados como espumas, por ejemplo, para aumentar el disfrute que encuentran los niños en el lavado de las manos, y por tanto el aumento en la cantidad de tiempo que los niños pasan lavándose. Las fragancias también han sido usadas para hacer el lavado de las manos una experiencia más placentera. Los recipientes de doble cámara han sido usados para producir un cambio en el mezclado de los componentes . Ha sido sugerido que los reactivos en el sistema de doble cámara pueden alternativamente guardarse juntos con otro componente inactivo por algunos medios, tales como micro-encapsulado, hasta que suficientes estímulos físicos resulten en su efectivo mezclado, o que los componentes se guarden separados aún en otro recipiente a través del uso de una mezcla no miscible de dos fases. Estos métodos, aún cuando son posibles, son de alguna forma imprácticos y caros . Más simple puede ser un sistema que produce un cambio de color que no dependa de la separación física o de fase para mantener los componentes sin mezclar.

Existe una necesidad de artículos de tocador o productos de limpieza que cambian de color que proporcionarán una indicación retrasada de tiempo de que un predeterminado intervalo de limpieza ha pasado después del surtido. Existe una ulterior necesidad de artículos de tocador que también sean divertidos para el uso por los niños. Existe una ulterior necesidad de que la química de cambio de color se haga de componentes que pueden previamente mezclarse y empacarse juntos para el surtido posterior desde un recipiente de una sola cámara.

Síntesis de la Invención En respuesta a las dificultades y a los problemas encontrados en el arte previo, sido desarrollada una nueva composición que contiene un material base y un indicador o agente de cambio de color que proporciona un cambio perceptible por un usuario un poco de tiempo después del surtido, y que es estable en una sola fase y es adecuada para ser almacenada en un surtidor de una sola cámara. El cambio perceptible puede ocurrir desde un tiempo finito a alrededor de 5 minutos máximo después del surtido, aun cuando el cambio generalmente no ocurre hasta un segundo o más después del surtido. El cambio puede ocurrir en alrededor de entre 1 segundo y alrededor de 120 segundos, o más deseablemente entre alrededor de 5 segundos y alrededor de 45 segundos, o aún más deseablemente entre alrededor de 15 y 35 segundos. El cambio de color puede ocurrir en alrededor de 10 segundos. Esta composición de cambio de color puede añadirse a artículos para el tocador tales como jabones, lociones para la piel, colonias, filtros solares, champúes, geles, pastas de dientes, enjuagues para la boca, etc . , así como otros productos de limpieza como limpiadores de superficie y desinfectantes médicos.

En otro aspecto, la invención incluye un surtidor que tiene una cámara de almacenado y una abertura de surtido en comunicación de líquido con la misma, y una composición de limpieza dentro de la cámara de almacenamiento. La composición de limpieza es una mezcla de una sola fase de un surfactante, un reactivo y un tinte y la composición de limpieza cambia de color después de ser surtida.

Esta invención también abarca un auxiliar para enseñar la higiene y un método de desarrollar un hábito de higiene. La ayuda para enseñar la higiene tiene un indicador que proporciona un cambio perceptible para un usuario después un período de tiempo después de que ha pasado el surtido. El método para desarrollar un hábito de higiene incluye los pasos de surtir el jabón y el agua en las manos del usuario, frotar las manos juntas hasta que es detectado el cambio perceptible para el usuario, y lavar las manos con agua, en donde el jabón contiene un indicador que proporciona el cambio después de haber pasado un período de tiempo después del surtido del jabón sobre las manos.

Breve Descripción de los Dibujos La Figura 1 es un dibujo de un surtidor de jabón liquido del tipo de bomba.

La Figura 2 es un dibujo de un surtidor de jabón líquido espumoso usando una bomba.

La Figura 3 es un dibujo de una botella de almacenamiento plegable para el jabón liquido que puede ser invertida para surtir el jabón.

La Figura 4 es un dibujo de un recipiente de almacenamiento operado manualmente, no plegable para jabón líquido.

La Figura 5 es un dibujo de un surtidor de jabón líquido del tipo de bomba adecuado para montarlo sobre la pared.

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN La invención incluye un material base o portador tal como un producto de limpieza o artículo de tocador, y un indicador que proporciona un cambio perceptible después de un período de tiempo, y que puede ser mantenido estable antes de su uso en un recipiente cerrado solo. Este contiene al menos un tinte o un pre tinte y un agente modificador que hace que ocurra el cambio perceptible. El cambio perceptible puede ser, por ejemplo, en el color, o en la sombra o grado del color y los cambios en el color pueden ser de incoloro a coloreado, de coloreado a incoloro, o de un color a otro.

Un método para producir el efecto del cambio de color de esta invención es por el uso de electroquímica de cambio de color con base en una reacción de reducción y oxidación o redox, en presencia de un tinte que es sensible a esta reacción,- un tinte de reducción y oxidación. Esta reacción involucra la transferencia de electrones entre al menos un elemento o sustancia y otro. En una reacción de reducción y oxidación el elemento que pierde los electrones aumenta en valencia y se dice que se oxida y el elemento que gana electrones es reducido en valencia y se dice que se reduce. Contrariamente, un elemento que ha sido oxidado es también referido como un agente reductor dado que debe necesariamente haber reducido otro elemento, por ejemplo, el proporcionar uno o más electrones al otro elemento. Un elemento que ha sido reducido es también referido como un agente de oxidación dado que debe necesariamente haber oxidado otro elemento, por ejemplo, recibió uno o más electrones de otro elemento. Nótese que dado que las reacciones de reducción y oxidación involucran la transferencia de electrones entre al menos dos elementos, se requiere que un elemento debe oxidarse y otro debe reducirse en cualquier reacción de reducción y oxidación.

El potencial de reducción se refiere al voltaje que una reacción de reducción y oxidación es capaz de producir o de consumir. Mucho esfuerzo se ha dado en la compilación del potencial de reducción de varias reacciones de reducción y oxidación y de varias fuentes publicadas, tales como "Manual de Fotoquímica" por S. Murov, I. Carmichael y G. Hug, publicado por Marcel Dekker, Inc., de Nueva York (1993), ISBN 0-8247-7911-8, disponible para aquellos con habilidad en el arte para esta información. La invención utiliza un agente reductor con suficiente potencial de reducción y oxidación para reducir un tinte a un estado incoloro. Por tanto en ausencia de tal agente reductor el tinte, y por extensión el material base, puede permanecer del mismo color antes y después del uso. Una exitosa reacción de reducción y oxidación para la práctica de la invención debe usar componentes que tienen un potencial en el rango de +0.9 a -0.9 voltios. El oxígeno, por ejemplo, tiene un potencial de reducción y oxidación de +0.82 voltios.

El oxígeno es pobremente soluble en agua y otros materiales similares, por ejemplo, fórmulas de jabón líquido. Normalmente por tanto existe, insuficiente oxígeno en el líquido para oxidar el tinte incoloro de regreso al estado coloreado. Se sabe que la máxima concentración de oxígeno en el agua a temperatura ambiente es de aproximadamente de 13 partes por millón (ppm) , y, en la práctica de la invención, esta cantidad de indicio es consumida rápidamente por la bastamente mayor cantidad de agente reductor. Como resultado, en una botella con tapa estacionaria, el tinte en la fórmula líquida permanecerá en el estado reducido o incoloro. Cuando una pequeña cantidad de la fórmula líquida es usada al colocarla sobre las manos y por la acción de lavado de las manos, por ejemplo, en el caso de jabón para las manos, se distribuye sobre una gran área de superficie de la piel. Esto ocasiona que la concentración de oxígeno en esta muy delgada capa de recubrimiento exceda la concentración que el agente reductor puede manejar, permitiendo al tiente el oxidarse y al color desarrollarse en el deseado período de tiempo indicado. Ajustar la concentración del agente reductor y del tinte permite la modificación del periodo deseado de tiempo desde el surtido al cambio de color.

Este fenómeno también es observable al agitar vigorosamente un recipiente cerrado que contiene un material base, tal como una fórmula de jabón líquido, y el indicador de cambio de color de esta invención. Cuando esto se realiza, un color se desarrolla debido a la aumentada concentración de oxígeno en el jabón líquido. Este color se disipa lentamente después de que el recipiente es dejado reposar conforme el oxígeno lentamente abandona al jabón líquido. El agente reductor eventualmente sobrepone a la concentración de oxígeno en el jabón líquido y reduce al tinte oxidado de regreso al estado incoloro.

En un aspecto de la invención, por tanto, una reacción de reducción y oxidación es desencadenada cuando el material base que contiene la composición de- cambio de color de esta invención es mezclada con el aire. Es la reacción con el oxígeno en el aire que es la principal reacción que inicia el cambio de color. En el caso de un jabón líquido para las manos, como se describió antes por ejemplo, la acción de frotar las manos juntas resulta en mezclar el aire en el jabón para iniciar la reacción. En la reacción de reducción y oxidación con oxígeno, el oxígeno es reducido y el tinte es oxidado. Como se muestra abajo (por ejemplo, el ejemplo 1), esta reacción principal de reducción y oxidación resulta en un cambio directo en el color, tal como aquellas reacciones que usan un agente reductor y tinte donde el tinte es un tinte de reducción y oxidación. Cuando la composición de cambio de color está almacenada, el tinte de reducción y oxidación es mantenido en su estado sin oxidar por la acción del agente reductor que reacciona con el oxígeno disponible. Una vez que la composición está en contacto con un exceso de oxígeno tal como cuando ésta es surtida, el agente reductor es agotado a través de la oxidación y el tinte de reducción y oxidación entonces toma parte en la oxidación, produciendo el cambio de color.

Este aspecto de la invención, como se describió arriba, incluye un tinte de reducción y oxidación y un agente reductor. Estos componentes son elaborados como sigue: Tintes de Reducción y Oxidación Los tintes de reducción y oxidación incluyen pero no están limitados a Azul Alimenticio 1,2 y Verde Alimenticio 3, Azul Básico 17, resazurin, FD&C Azul num.2, FD&C Verde num. 3, azul metileno 1,9-dimetilo y saframina O. Los tintes adecuados incluyen pero no están limitados a miembros de las clases de tintes tiamina, índigo, oxazinas, y azina. Otros candidatos de tinte de reducción y oxidación han sido identificados permitiendo que ocurran los siguientes cambios de color con este sistema: Incoloro a azul Azul Básico 17 Incoloro a rojo Resazurin (baja concentración de tinte) Amarillo (similar en color al FD&C Verde número 3 jabón líquido Dial) al verde Amarillo a morado Azul metileno 1,9-dimetilo Amarillo a rojo Resazurin (alta concentración de tinte) Amarillo a rosa Saframina O Los tintes de grado alimenticio fueron evaluados como candidatos a tintes en la fórmula de jabón líquido de cambio de color de tinte de reducción y oxidación y el agente reductor y una variedad de químicas de cambio de color que están disponibles . Los resultados de esta evaluación pueden verse en el Ejemplo 6.

La cantidad de tinte usada en la práctica de la invención es deseablemente de entre alrededor de 0.001 y 0.5 por ciento por peso, más deseablemente de entre alrededor de 0.002 y 0.25 tinte por ciento por peso y aún más deseablemente de entre alrededor de 0.003 y 0.1 por ciento por peso.

Agentes Reductores Los agentes reductores incluyen pero no están limitados a cualquier compuesto que es compatible con el tinte de reducción y oxidación y el material base que es usado y que reaccionará con el oxígeno en una reacción de reducción y oxidación. Con el mezclado del material base, el tinte y el agente reductor, el agente reductor reduce el tinte a "tinte reducido" incoloro. El material base generalmente tendrá una pequeña cantidad de oxígeno disuelto ya presente, y este oxígeno reaccionará (oxidará) con el "tinte reducido" para formar el tinte coloreado. Este es rápidamente re-convertido a la forma reducida (incolora) por la alta concentración del agente reductor presente en la fórmula. El oxígeno es por tanto consumido en la fórmula y convertido, eventualmente, en agua. La fórmula por tanto no tiene esencialmente ningún oxigeno presente en ella. Este equilibrio puede representarse como sigue: Agente Reductor Tinte (color) ? Tinte Reducido (incoloro) Película delgada, alta exposición al oxígeno Botella cerrada {bajo/no oxígeno En el caso de una fórmula de jabón líquido, por ejemplo, al surtir el jabón sobre las manos y el realizar la acción de lavado de las manos, el jabón es distribuido sobre las manos como una delgada capa y diluido con agua. Esta acción permite al oxígeno atmosférico el penetrar esta delgada capa y oxidar el tinte al estado coloreado. El agente reductor reduce este tinte un tanto pero es eventualmente sobrepasado por la cantidad excesiva de oxígeno atmosférico introducido por virtud de la gran área de superficie expuesta, y es consumido, permitiendo al tinte el permanecer coloreado. Esta formación de color da la indicación visual de que ha transcurrido suficiente tiempo de lavado de las manos. La "batalla" del oxígeno en contra del agente reductor por el tinte toma un tiempo limitado, por tanto permitiendo el control del período de lavado de las manos por propósitos de indicación.

Cuando una fórmula de jabón líquido que contiene la composición de la invención en un recipiente es agitada, el oxígeno es introducido en el jabón. El oxígeno convierte el "tinte reducido" incoloro a la forma coloreada, pero debido a la solubilidad del oxigeno en el agua, siendo solamente de alrededor de 13 partes por millón (ppm) el oxígeno es rápidamente consumido al convertir algo del tinte. Este tinte oxidado coloreado es reducido por la mayor concentración de agente reductor y el jabón rápidamente se vuelve incoloro una vez más . Con repetidos ciclos de agitado vigoroso puede ser posible el consumir completamente el agente reductor, en cuyo caso el jabón puede permanecer coloreado.

Los agentes reductores adecuados para producir una reacción de reducción y oxidación con la exposición al oxígeno en el aire incluyen pero no están limitados a azúcares como la glucosa, galactosa y xilosa etc. Otros agentes reductores adecuados incluyen pero no están limitados a hidroquinona, ácido ascórbico, cisteina, ditionita, ion ferroso, ión de cobre, ión de plata, cloruro, fenoles, ión permanganato, glucotiona, yoduro y mezclas de los mismos. Los complejos de metal que pueden funcionar como agentes reductores son también adecuados para la práctica de esta invención. Los complejos de metal incluyen pero no están limitados a complejos mono-nucleares, bi-nucleares, y de racimo del tipo de complejos de hierro proto-porifirinos y proteínas de sulfuro de hierro.

Las tasas de reacción son diferentes para la misma cantidad por peso de diferentes agentes reductores y este puede ser un método adicional de modificar el cambio de color al período de tiempo deseado. Varios azúcares fueron evaluados como agentes reductores y los resultados de esta evaluación pueden verse en el Ejemplo 6, La cantidad de agente reductor usada en la practica de esta invención es deseablemente de entre alrededor de 0.1 y 2.0 por ciento por peso, más deseablemente de entre alrededor de 0.2 y 1.50 por ciento por peso y aún más deseablemente de entre alrededor de 0.3 y 1 por ciento por peso. También es deseable que la proporción de agente reductor a tinte de reducción y oxidación sea al menos de alrededor de 2 a 1, más deseablemente al menos de alrededor de 5 a 1 y aún más deseablemente de al menos de alrededor de 10 a 1.

En otro aspecto de la invención, la reacción principal de reducción y oxidación comenzada con el contacto con el aire puede iniciar una reacción secundaria que resulta en un cambio de color. Un ejemplo de este aspecto es mostrado en el Ejemplo 2. La reacción principal entre un agente reductor y el aire puede, por ejemplo, resultar en un cambio del pH de la solución. El cambio en el pH puede entonces ocasionar un cambio de color a través del uso de tintes sensibles al pH como aquellos descritos en, por ejemplo, El Manual Sigma-Aldric de Manchas, Tintes e Indicadores, por la Compañía Química Aldric (1990), ISBN 0-941633-22-5, en la cubierta interior trasera. Los catalizadores y amortiguadores también pueden ser usados para controlar la cinética de la reacción. Los componentes de este aspecto de la invención son descritos inmediatamente ab o .

Tintes Sensibles al PH Los tintes adecuados pueden activarse a alrededor de un pH de 4 y 9 ó más particularmente de 5 y 8 para uso normal sobre el cuerpo humano y pueden por tanto emparejarse con los reactivos principales de reacción y oxidación, de tal forma como para producir el más efectivo cambio de color. Los tintes adecuados sensibles al pH incluyen pero no están limitados a ácido carmínico, verde bromocresol, crisoidina, sal de sodio / rojo de metilo, rojo alizarin S, cochinilla, rojo clorofenol, púrpura bromocresol, 4-nitrofenol, alizarin, amarillo nitrazina, azul bromotimol, amarillo brillante, rojo neutro, ácido rosolico, rojo fenol, 3-nitrofenol, naranja II, etc .

La cantidad de tinte usado en la práctica de la invención deberá estar entre alrededor de 0.001 y 0.5 por ciento por peso, más deseablemente entre alrededor de 0.002 y 0.25 por ciento por peso de tinte, y aún más deseablemente entre alrededor de 0.003 y 0.1 por ciento por peso.

Catalizadores El uso de un catalizador, como el término es comúnmente entendido en la comunidad científica, aumenta la capacidad del diseñador de controlar la velocidad de la reacción por la selección del tipo y cantidad de catalizador presente. Un ejemplo de un catalizador es una enzima, por ejemplo, oxidasa de glucosa. El catalizador produce un cambio en el pH de la solución con la reacción con aire (oxígeno) , que subsiguientemente produce un cambio de color a través del uso de un tinte sensible al pH. Un ejemplo del efecto del catalizador sobre la reacción es mostrado en el ejemplo 2. Si un catalizador es usado puede estar presente en una cantidad de entre alrededor de 0.001 y 0.5 por ciento por peso.

Amortiguador de PH La amortiguación del pH es comúnmente usada en reacciones químicas para controlar la tasa de reacción. En el caso de la invención, un amortiguador de pH puede usarse para este propósito así como para aumentar la estabilidad de la mezcla en almacenado y transportación. La capacidad de amortiguado puede diseñarse para ser suficiente para cualquier cambio de pH inducido por la relativamente pequeña cantidad de oxígeno contenido dentro de la solución o en el "espacio" arriba de la solución en el recipiente de almacenado, aún por debajo del necesario para amortiguar la solución cuando se expone a grandes cantidades de oxígeno como ocurre durante el uso. Los amortiguadores de pH adecuados incluyen pero no están limitados a sulfato de sodio laureth y ácido cítrico, etc. La selección de uno o más agentes amortiguadores, sin embargo, puede depender de los reactivos usados, del tinte escogido y del catalizador usado, si hay alguno, y están dentro de la capacidad de aquellos con habilidad en el arte para seleccionar .

En aún en otro aspecto de la invención, el cambio de color ocasionado por ambos las composiciones del tinte de reducción y oxidación y el tinte sensible al pH pueden usarse juntos en la misma solución. Más de un agente reductor también puede emplearse para iniciar la reacción de reducción y oxidación que produce el cambio de color con el oxígeno en el aire .

La cantidad de tiempo entre el surtido y el cambio de color dependerá de la fórmula usada asi como de la energía usada para introducir el oxígeno a la solución. El surtido de una solución de jabón de cambio de color sobre las manos, seguido por un frotado vigoroso de las manos, por ejemplo, resultará en un cambio de color más rápido que con un frotado de las manos menos vigoroso. El reducir las cantidades del tinte y de otros componentes de igual forma resultará en el alargamiento del tiempo al cambio de color. La experimentación relativamente simple con las cantidades y tipo de jabón, tinte y otros componentes descritos aquí permiten a uno el diseñar una composición de cambio de color que cambiará el color en una longitud de tiempo de hasta alrededor de 5 minutos .

Se cree que la característica de cambio de color reversible de la invención puede proporcionar un aspecto de diversión y juego a un jabón líquido de una sola cámara. Cada cambio de color de su color inicial a un segundo color y de regreso al color inicial es un "ciclo" y deberá también notarse que el ciclo de cambio de color dependerá de la concentración de tinte. En los experimentos de laboratorio descritos aquí, el número de ciclos de cambio de color posibles están en el rango de 12 ciclos a 35 ciclos, dependiendo de la concentración de tinte .

Surtidores La composición de indicador de la invención puede surtirse con, por ejemplo, jabón líquido, en un número de diferentes formas. Un ejemplo particular es por el uso del surtidor del tipo de bomba de líquido, como se ilustra en la Figura 1. Este surtidor contiene el jabón 8, tiene un miembro de toma inferior 10, un conjunto de bomba central 12 y un miembro de salida 14. El miembro de toma inferior 10 se extiende hacia abajo en un recipiente de suministro 16 para el almacenado del jabón líquido 8 a un punto cerca del fondo 18. El miembro de toma inferior 10 dentro del recipiente de suministro 16 es mostrado en líneas punteadas. El conjunto de bomba central 12 tiene una válvula de verificación y un arreglo de resorte (no mostrado) que permite el movimiento en un sentido del jabón líquido 8 a través del conjunto de bomba 12. Cuando un usuario empuja hacia abajo el miembro de salida superior 14, el conjunto de bomba 12 es activado, moviendo el jabón líquido 8 hacia arriba desde el recipiente de suministro 16, a través del miembro de toma 10 y del conjunto de bomba 12 y lo descarga desde el miembro de salida 14.

Se cree que cualesquiera de los numerosos mecanismos surtidos pueden usarse con la presente invención. Como un ulterior ejemplo está un surtidor de bomba de espuma, tal como, por ejemplo, el descrito en la patente de los Estados Unidos de América número 6,446,840. Con referencia a la Figura 2, un surtidor de espuma tiene un miembro de toma más bajo 20, un conjunto de bomba central 22, y un miembro superior de salida 24. El miembro de toma 20 tiene un tubo de toma abierto 26 que se extiende en el jabón líquido durante la operación normal, y está conectado a una extensión inferior 28 que forma una cámara líquida 30 que se proyecta desde la caja 32. Una válvula de revisión 34 permite el flujo solamente hacia arriba dentro de la cámara 30 desde el tubo 26. El conjunto de bomba central 22 tiene una boquilla que genera espuma que, cuando es presurizada con un líquido sobre uno de sus lados emite sobre el lado opuesto un rocío de aerosol en remolino. Los conductos axiales y las lumbreras radiales permiten al aire el fluir desde la cámara 36 a dentro de la cámara 38. La cámara de espuma 38 sostiene un generador de espuma. La caja 32 está diseñada para asentar sobre el borde de un recipiente de suministro que sostiene un cuerpo del jabón o detergente líquido capaz de hacer espuma.

Aún otro surtidor está visto en la figura 3. En este surtidor, el recipiente de suministro 40 es plegable y está ajustado con una válvula 42. El sacado del jabón líquido 8 es logrado por la apertura de la válvula 42, inventando el surtidor, y oprimiendo el recipiente de suministro 40 para forzar el jabón a través de la válvula 42, y sobre, por ejemplo, las manos .

Aún otro surtidor está mostrado en la figura 4, y en el cual el recipiente de suministro 50 no es plegable. El recipiente de suministro 50 es ajustado con una cubierta capaz de removerse 52 que puede ser desatornillada desde el recipiente de suministro 50 de tal forma que el jabón líquido 8 puede removerse manualmente por un usuario.

Aún otro ejemplo de un surtidor es comúnmente usado en instalaciones de montado sobre la pared. Este surtidor es mostrado en la figura 5 y descrito en la patente de los Estados Unidos de América número 6,533,145 y en la patente de diseño de los Estados Unidos de América número 388,990, los contenidos de las cuales son aquí incorporados por referencia como si fueran señalados en su totalidad, y tiene un recipiente de suministro 60, un conjunto de bomba central 62 y una parte de salida 64. De manera similar al surtidor de bomba de la figura 1, el conjunto de bomba central 62 tiene una válvula de verificación y un arreglo de resorte (no mostrado) que permite el movimiento en un solo sentido de jabón líquido a través del conjunto de bomba 62. Cuando un usuario empuja la parte de salida 64, el conjunto de bomba 62 es activado, moviendo el líquido del recipiente de suministro 60, a través del conjunto de bomba 62 y descargándolo de la parte de salida 64. En varios aspectos de las invenciones, la parte de salida 64 puede localizarse por debajo del recipiente de suministro 60 y el conjunto de bomba 62 puede suspenderse dentro del recipiente de suministro 60.

Materiales Base La composición de cambio de color de la invención es adecuada por añadirla a los materiales base tales como artículos de tocador. Los artículos de tocador incluyen pero no están limitados a jabones (líquidos y en barra) , lociones para la piel, colonias, bloqueadores para el sol, champús, gels, pastas de dientes, enjuagues bucales, etc.

Los materiales base además incluyen pero no están limitados a productos de limpieza tales como limpiadores de superficies duras y desinfectantes médicos. Los limpiadores de superficies duras que incorporan la química de cambio de color de la invención pueden usarse en el hogar o en el ambiente de trabajo en, por ejemplo, en las áreas de preparación de alimentos. En tales usos, el tiempo desde la aplicación al cambio de color puede ajustarse para proporcionar una eliminación microbiana efectiva. De igual forma, los desinfectantes médicos que usan el indicador de cambio de color de esta invención pueden permitir saber a un usuario cuando ha transcurrido un tiempo suficiente para el efectivo control microbiano .

Muchos artículos de tocador y limpiadores contienen similares ingredientes de núcleo, tales como agua y surf ctantes . También pueden contener aceites, detergentes, emulsificadores, formadores de película, ceras, perfumes, preservadores, emolientes, solventes, espesantes, humectantes, agentes de quelación, estabilizadores, ajustadores de pH, etc. En la patente de los Estados Unidos de América número 3,658,985, por ejemplo, una composición con base aniónica contiene una cantidad menor de una alcanolamida de ácido graso. La patente de los Estados Unidos de América número 3,769,398, describe una composición con base de betaina que contiene menores cantidades de surfactantes aniónicos . La patente de los Estados Unidos de América número 4,329,335 también describe una composición que contiene un surfactante de betaina como el principal ingrediente y menores cantidades de un surfactante no iónico y de un mono o di-etanolamida de ácido graso. La patente de los Estados Unidos de América .número 4,259,204 describe una composición que comprende 0.8 a 20 por ciento por peso de un éster de ácido fosfórico aniónico y un adicional surfactante que puede ser ya sea aniónico, anfotérico, o no iónico. La patente de los Estados Unidos de América número 4,329,334 describe una composición de base anfotérica aniónica que contiene una cantidad principal de surfactante aniónico y menores cantidades de surfactantes de betaina y no iónicos .

La patente de los Estados Unidos de América número 3,935,129 describe una composición líquida de limpieza que contiene un silicato de metal alcalino, urea, glicerina, trietanolamina, un detergente aniónico y un detergente no iónico. El contenido del silicato determina la cantidad de detergente aniónico y/o no iónico en la composición líquida de limpieza. La patente de los Estados Unidos de América número 4,129,515 describe un detergente líquido que comprende una mezcla de cantidades sustancialmente iguales de surfactantes aniónicos y no iónicos, alcanolaminas y sales de magnesio, y opcionalmente , surfactantes z iteriónicos como modificadores de espuma. La patente de los Estados Unidos de América número 4,224,195 describe una composición acuosa de detergente que comprende un grupo específico de detergentes no iónicos, a saber, un óxido etileno de un alcohol secundario, un grupo específico de detergentes aniónicos, a saber, una sal de éster sulfúrico de un aducto de óxido etileno de un alcohol secundario, y un surfactante anfotérico que puede ser una betaina, en donde ya sea el surfactante aniónico o no iónico puede ser el principal ingrediente. Las composiciones de detergente que contienen todos los surfactantes no iónicos están mostradas en las patentes de los Estados Unidos de América números 4,154,706 y 4,329,336. La patente de los Estados Unidos de América número 4,013,787 describe un polímero con base de piperacina en composiciones de champú y de acondicionador. La patente de los Estados Unidos de América número 4,450,091 describe composiciones de alta viscosidad que contienen una mezcla de un surfactante betaina anfotérico, un detergente no iónico polioxibutilenopolioxietileno, un surfactante aniónico, una alcanolamida de ácido graso, y un éster graso de polioxialquilen glicol. La patente de los Estados Unidos de América número 4,595,526 describe una composición que comprende un surfactante no iónico, un surfactante betaina, un surfactante aniónico y un estabilizador de espuma mono-etanolamida de ácido graso C12-C14. Los contenidos de las patentes descritas aquí son incorporados por referencia como si se señalaran en su totalidad.

La información adicional sobre estos ingredientes puede ser obtenida, por ejemplo, con referencia a "Cosméticos y Artículos de Belleza" , volumen 102, No. 3, marzo de 1987; Balsam, M. S., y otros, editores "Ciencia y Tecnología de Cosméticos", segunda edición, volumen 1, páginas 27-104 y 179-222 de Wiley-Interscience, de New York, 1972, volumen 104, páginas 67-111, Febrero de 1989; "Cosméticos y Artículos de Belleza" , Volumen 103, No. 12, páginas 100-1239, Diciembre de 1988, Nikitakis, J. . editor, "CTFA Manual de Ingredientes 5 Cosméticos" , primera edición, publicado por la Asociación de Cosméticos, Artículos de Belleza y Fragancias de Washington, D.C., 1988, Mukhtar, H., Editor, Pharmacología de la Piel, Prensa CRC 1992; y Green F J., "El Manual Sigma-Aldrich de Manchas, Tintes e Indicadores" ; Aldrich Chemical Company, de Milwaukee, Wisconsin, 1991, cuyos contenidos son incorporados aquí por referencia en su totalidad.

Los materiales de ejemplo que pueden ser usados en la práctica de esta invención además incluyen pero no se limitan a aquellos discutidos en la obra "Formulaciones de Cosméticos y Artículos de Belleza" de Ernest W. Flick, ISBN 0-8155-1218-X, segunda edición, Sección XIII (páginas 707-744) .

Estos incluyen pero no se limitan a por ejemplo las siguientes formulaciones: Jabón para manos líquido % por peso Sulfosuccinato de coco EMERY 5310 20 Sulfato de Lauril de sodio EMERSAL 6400 10 DEA lauramida EMID S513 3 DEA linoleamida EMID 6540 2 Ester de acetato emulsificante ETHOXYOL 17071 1 Ácido oléico EMERSOL 233 1 Fenoxietanol éter rosa EMERESSENCE USO 1 Trietanolamina 0.5 Agua deoinizada resto Jabón Líquido % por peso Sulfato lauril de amonio, 60% 24 Cocoamidopropil betaina 6 Ésteramidopropil dimetilamina 1.5 Cloruro de sodio 1.3 Glicol distearato 1 Ácido cítrico 0.25 Metilparaben 0.15 Propilparaben 0.05 Bronopol 0.05 Agua resto Jabón en barra por peso Base de jabón 80/20 95.68 Agua 1 Antioxidante 0.07 Aceite de perfume 0.75 Dióxido de titanio 0.5 GLUCAM E-20 2 Ejemplos Ejemplo 1A: Tinte redox/agente reductor produciendo cambio de color La formulación usada fue: 200 gramos de limpiador de la piel claro antibacterial profesional Kimberly-Clark (PCSC C2001-1824) , 0.01 gramos de Tinte azul alimenticio No. 2 y 1.2 gramos de azúcar glucosa. En porcentaje por peso, éste fue de 0.005 por ciento por peso de tinte y 0.6 por ciento por peso de azúcar y el resto de jabón. La mezcla fue agitada a la temperatura ambiente por 20 minutos para disolver los aditivos y después se vertió en un recipiente surtidor. En la espera, el color se volvió un color amarillo pálido.

En este ejemplo, el tinte Carmín índigo (azul alimenticio No. 2, FD&C No. 1), normalmente de color azul/verde, cuando se mezcló en una solución de jabón de glucosa/líquido, fue reducido por la glucosa a un color amarillo pálido. Con la exposición de la mezcla de jabón al aire, y con el frotado sobre las manos, el oxígeno oxidó el tinte de regreso al color verde/azul en alrededor de 10 a 20 segundos. En forma interesante, no hay suficiente oxígeno en el jabón mientras que está sellado en un recipiente para oxidar el tinte reducido, permitiendo por tanto a éste el permanecer amarillo en el recipiente.

Una variación de este ejemplo 1A, un número de ejemplos 1B-1G adicionales fueron llevados a cabo con los mismos ingredientes en diferentes proporciones y al tiempo para el cambio de color inicial notado. Estos ejemplos usaron una solución de jabón de 500 mi del Limpiador de la Piel Clara Antibacterial Profesional Kimberly-Clark con 9 gramos de glucosa y una solución de tinte de 0.2 gramos de azul alimenticio No. 2 en 100 mililitros de agua. Las muestras fueron preparadas mediante el color la solución de tinte en las cantidades indicadas abajo en recipientes de 100 mi y agregando la solución de jabón para hacer un volumen total de 20 mi. El ejemplo 1G usó 10 mi del jabón y de la solución de glucosa con otros 9 mi de solo jabón, con 1 mi de la solución de tinte.

Suministro de Solución de tiempo Ej emplo glucosa (mi) suministro de (gramos tinte (mi) glucosa) (mg de tinte) 17 (0.170g) 3 (6mg) <5 seg. IB 18 (0.180g) 2 (4mg) 5-10 seg. 1C 19 (0.190g) 1 (2mg) 15-20 seg. ID 19.5 (0.195g) 0.5 (Imgh) 40-50 seg. 1E 19.75 (0.198g) 0.25 (0.5 mg) 2 min+/- 10 1F seg . 10 más 9 mi de 1 (2mg) 15-20 seg. 1G jabón (0.10 g) La confección del tiempo para el cambio de color inicial puede verse por tanto como una materia relativamente directa dentro del rango de experimentación normal .

Ejemplo 2: Cambio de pH produciendo cambio de color La formulación usada fue: 76 gramos de limpiador de piel clara antibacterial profesional Kimberly-Clark (PCSC C2001-1824) , 1 gramo de catalizador de enzima oxidasa glucosa y una cantidad de indicio de rojo clorofenol (la mezcla inicial) seguido por la adición de 6.4 miligramos de azúcar glucosa a 4.7 gramos de la mezcla inicial. La mezcla inicial permaneció roja con el mezclado y después de la adición de la glucosa (la mezcla final) . La mezcla final fue colocada sobre un azulejo y se esparció manualmente, resultando en un cambio de color gradual a amarillo en 20 segundos.

Este ejemplo del cambio de pH produciendo un cambio de color es la adición de un catalizador de enzima glucosa y rojo clorofenol a una solución de jabón. Después del mezclado, la glucosa teniendo un potencial de reducción oxidación de menos 0.42v, fue agregada y el color (rojo) no cambió. Con la agitación en el aire sobre una superficie, sin embargo, suficiente oxígeno fue introducido para reaccionar la glucosa, en la presencia del catalizador, al ácido glucónico y asi reducir el pH de la solución a debajo de 6, induciendo un cambio de color causado por el rojo clorofenol.

Ejemplo 3: Agente reductor/tinte de reducción oxidación produciendo cambio de color usando cisteína/ácido ascórbico Las soluciones de suministro de reactivo fueron hechas teniendo las siguientes composiciones : - 2.0 gramos de Carmín índigo (azul alimenticio 1, FD&C Azul 2) , tinte reducción oxidación dísuelto en 1000 mi de agua de la llave. El tinte índigo carmín está disponible de Aldrich Chemical Company de Milwaukee, Wisconsin, número de catálogo 13,116-4. - 10 por ciento por peso de agente reductor de ácido L-ascórbico en agua de la llave. El ácido ascórbico está disponible de Aldrich Chemical Company, número de catálogo 25,556-4. - 10 por ciento por peso de agente reductor de DL-cisteína en agua de la llave. La cisteína está disponible de Aldrich Chemical Company, número de catálogo 86,167-7.

Una serie de soluciones de agua fueron hechas con 1 mi de solución de suministro de reactivo de tinte índigo carmín y se hizo de hasta 100 mililitros con agua de la llave. Varias cantidades de las otras dos soluciones de suministro de reactivo fueron agregadas a esta solución de tinte como se mostró abajo. Después de haberse agitado para iniciar el cambio de color, las composiciones se dejaron entonces equilibrar y se cronometraron para el cambio de color de reversa (a incoloro) y se probaron para el pH como se indicó.

REACTIVO Volumen (mi) de solución de suministro de reactivo agregada Cisteina 0 0 0 0 1 5 10 20 1 5 10 20 Acido ascórbico 1 5 10 20 0 0 0 0 0 5 10 20 Tiempo a incoloro NC NC NC NC 90 130 260 ¿ 260 45 25 10 (min) Ph 6.4 6.4 6.1 6.0 6.4 6.2 6.1 5.9 6.4 6.3 6.2 6.0 NC= Sin cambio en color después de 19 horas. ¿= se hizo incoloro algún tiempo después de 3 horas y antes de 19 horas.

La solución de ácido ascórbico/cisteína fue probada en las formulaciones de jabón líquido (PCSC C2001-1824) también. Las soluciones de agua de las soluciones de suministro de reactivo fueron agregadas directamente a 50mls de jabón líquido en las cantidades indicadas abajo. Las composiciones fueron de nuevo agitadas y entonces se dejaron equilibrar y el tiempo para revertir el cambio de color y el pH probado como se reportó .

MUESTRA Volumen (mi) de solución de suministro de reactivo agregada Tinte 1 3 1 1 3 Acido 0 0 9 20 20 ascórbico Cisteína 0 0 9 20 20 Tiempo NC NC 120 60 0 incoloro (min) 6.7 6.7 6.1 6.0 6.0 pH El cambio de azul a incoloro es reversible mediante el agitar el líquido para introducir el oxígeno, el cual oxida el tinte de regreso al color azul en alrededor de 20 segundos .

Como puede verse de estos resultados, el sistema de cisteína/ácido ascórbico puede ser usado para formular un jabón líquido de cambio de color con tinte índigo carmín. La cisteína sola también provoca que ocurra una reacción de decolorado reversible, pero la tasa de reacción es mucho más lenta. Además, los sustitutos conocidos por aquellos expertos en el arte pueden ser usados para estos reactivos. La cisteína, por ejemplo puede ser sustituida con glutationa, aún cuando el cambio de color es algo más lento. El tinte índigo carmín puede ser sustituido con 1, 9 de azul dimetil metileno (clase de tinte tiamina) y ácido azul cresil brillante (clase de tinte tazina) .

Ejemplo 4; agente de reducción/tinte de reducción-oxidación produciendo cambio de color.

La formulación usada fue: 200 gramos de Antiséptico para manos instantáneo Humectante Profesional Kimberly-Clark como se dio arriba, 0.01 gramos de tinte azul alimenticio No. 2 y 1.2 gramos de azúcar de glucosa. En el lavado de manos, el color se volvió de incoloro a azul en alrededor de 10 a 20 segundos.

Ejemplo 5: Tinte de reducción y oxidación/agente reductor produciendo cambio de color La fórmula usada fue: 200 gramos de Jabón de Espumado Eurobath Profesional Kimberly-Clark (P8273-PS117-81.102), 0.01 gramos de tinte azul alimenticio No. 2 y 1.2 gramos de azúcar glucosa. Después de mezclar los ingredientes, la espuma blanca fue colocada sobre la mano y con la acción de lavado con las manos el jabón cambió de blanco a azul. El surtidor espumante como se discutió anteriormente, también introdujo suficiente oxígeno al jabón con el surtido de manera que el jabón cambia el color aún sin la agitación en aproximadamente de 10 a 20 segundos.

Ejemplo 6; tintes de reducción oxidación produciendo cambio de color.

Los tintes fueron evaluados mediante el preparar la formulación en el ejemplo 1A usando el tinte correspondiente, lavando las manos con agua que corre, y calificando el color y tiempo para el cambio. Los resultados siguientes fueron obtenidos.

Tinte Color en Color en Evaluación alimenticio el jabón el uso Azul 1 amarillo Azul Trabaja Azul 2 amarillo Azul Trabaja Rojo 40 amarillo Amarillo Falla Verde 3 amarillo Verde Trabaja Amarillo 5 amarillo amarillo Falla El estudio mostró que el azul alimenticio 1, 2 y el verde alimenticio 3 todos trabajan bien en la formulación de jabón líquido.

Ejemplo 7: Evaluación de azúcares simples. tudio de lado por lado fue llevado a cabo para examinar el efecto de sustituir varios azúcares simples en el tiempo de toma para que color revierta de regreso a amarillo pálido. (Azul alimenticio No. 2 fue usado como el tinte). Deberá notarse que la reacción del oxígeno desde el aire para convertir el jabón incoloro (o amarillo pálido) a un líquido coloreado durante el lavado de las manos es muy rápido. Por tanto, para estudiar la fuerza reductora de los varios azúcares las soluciones de jabón/tinte fueron agitadas y el tiempo que tomaron para revertir a incoloro/amarillo pálido se determinó. Los resultados están mostrados abajo: Azúcar Tiempo (segundos) Glucosa 100 Xilosa 80 Galactosa 120 Sucrosa Sin cambio Como se apreciará por aquellos expertos en el arte, los cambios y variaciones para la invención están considerados como que están dentro de la capacidad de aquellos expertos en. el arte. Los ejemplos de tales cambios están contenidos en las patentes identificadas arriba, cada una de las cuales es incorporada aquí por referencia en su totalidad en la extensión en que es consistente con esta descripción. Tales cambios y variaciones se intentan por los inventores para estar dentro del alcance de la invención.

Claims (20)

R E I V I N D I C A C I O N E S

1. Una composición de cambio de color que comprende un material de base y un indicador que inicia un cambio de color observable con la reacción con oxígeno, y en donde dicho indicador y el material de base forman una fase única.

2. La composición tal y como se reivindica en la cláusula 1, caracterizada porque dicha composición cambia de color en desde un tiempo limitado a lo más de alrededor de 5 minutos .

3. La composición tal y como se reivindica en la cláusula 2, caracterizada porque dicha composición cambia de color en de desde alrededor de 1 segundo y alrededor de 120 segundos .

. La composición tal y como se reivindica en la cláusula 2, caracterizada porque dicha composición cambia de color en de desde alrededor de 1 segundo y alrededor de 45 segundos .

5. La composición tal y como se reivindica en la cláusula 2, caracterizada porque la composición cambia de color en entre alrededor de 15 y 35 segundos.

6. La composición tal y como se reivindica en la cláusula 2 , caracterizada porque la composición cambia de color en alrededor de 10 segundos.

7. La composición tal y como se reivindica en la cláusula 1, caracterizada porque el indicador es un tinte de reducción oxidación y un agente de reducción.

8. La composición tal y como se reivindica en la cláusula 7, caracterizada porque dicho agente reductor es un azúcar.

9. La composición tal y como se reivindica en la cláusula 8, caracterizada porque dicha azúcar es seleccionada del grupo que consiste de glucosa, fructosa, galactosa y xilosa y dicha azúcar está presente en una cantidad de entre alrededor de 0.1 y 2.0 por ciento por peso.

10. La composición tal y como se reivindica en la cláusula 7, caracterizada porque el agente reductor es seleccionado del grupo que consiste de hidroquinona, ácido ascórbico, cisteína, ditionita, ión férrico, ión de cobre, ion de plata, cloro, fenoles, ión de permanganato, glucotiona, yodo, complejos de protoporifirin de hierro y proteínas de hierro-sulfuro y está presente en una cantidad de entre alrededor de 0.1 y 2.0 por ciento por peso .

11. La composición tal y como se reivindica en la cláusula 7, caracterizada porque el tinte de reducción oxidación es seleccionado del grupo que consiste de azul alimenticio 1,2 y verde alimenticio 3 y mezclas de los mismos y en donde dicho tinte está presente en una cantidad de entre 0.001 y 0.5 por ciento por peso.

12. La composición tal y como se reivindica en la cláusula 7, caracterizada porque el tinte de reducción y oxidación es seleccionado del grupo que consiste de azul básico 17, resazurin, verde FD&C No. 3, 1,9-dimetil metileno azul saframina O y mezclas de los mismos, y en donde dicho tinte está presente en una cantidad de entre alrededor de 0.001 y 0.5 por ciento por peso.

13. La composición tal y como se reivindica en la cláusula 7, caracterizada porque dicho indicador es índigo carmín, ácido ascórbico y cisteína.

14. La composición tal y como se reivindica en la cláusula 1, caracterizada porque dicho indicador comprende reactivos y un tinte sensible al pH, en donde dichos reactivos reaccionan con el oxígeno para producir un cambio en el pH y dicho cambio en el pH hace que un tinte sensible al pH produzca un cambio en el color.

15. La composición tal y como se reivindica en la cláusula 14, caracterizada porque comprende un catalizador.

16. La composición tal y como se reivindica en la cláusula 14, caracterizada porque dicho tinte sensible al pH es seleccionado del grupo de consiste de ácido carmínico, verde bromocresol, crisoidina, sal Na/ metil rojo, rojo alizarin S H20, rojo clorofenol coquineal, morado bromocresol, alizarin 4-nitrofenol, amarillo nitrazina, azul bromotimol, amarillo brillante, rojo neutro, ácido rosólico, rojo fenol, 3-nitrofenol, naranja II y mezclas de los mismos.

17. La composición tal y como se reivindica en la cláusula 14, caracterizada porque dicho indicador además comprende un amortiguador de pH.

18. La composición tal y como se reivindica en la cláusula 17, caracterizada porque el amortiguador de pH incluye sulfato laureth de sodio.

19. La composición tal y como se reivindica en la cláusula 1, caracterizada porque dicho material de base comprende agua y un surfactante .

20. Una composición de cambio de color que comprende un material de base y un indicador que inicia un cambio de color observable con la reacción con el oxígeno, en donde dicho indicador comprende un agente reductor y un tinte de reducción oxidación en una proporción de por lo menos de alrededor de 2 a 1. R E S U M E N Se proporciona una composición de cambio de color que permanece estable en una fase única y que contiene un indicador que produce un cambio de color observable después de un periodo de tiempo para mostrar que se ha hecho una limpieza suficiente o para indicar lo cabal de la limpieza. Este uso indicando el cambio de color es útil para, por ejemplo, el jabón para enseñar a los niños a lavar sus manos por un periodo de tiempo suficiente. Esta composición puede ser agregada a muchos materiales de base diferentes para indicar el tiempo de uso o como una manera para introducir un gozo en la actividad.