MXPA06004714A - Aparato de diseminacion. - Google Patents

Abstract

Se describe un aparato para diseminar un liquido volatil tal como fragancia o insecticida hacia una atmosfera desde un deposito, la transferencia hacia la atmosfera es al menos parcialmente lograda por medio de un dimero de transferencia que tiene canales capilares externos. El liquido volatil es uno en el cual al menos 30% en peso de los materiales en este tienen un peso molecular de 175 maximo, y que tiene una tension superficial de menos de 40 dinas/cm. El medio de transferencia es de material plastico que tiene una energia superficial de menos de 45 dinas/cm. La combinacion permite diseminacion particularmente eficiente.

Description

APARATO DE DISEMINACION DESCRIPCIÓN DE LA INVENCION Esta invención se refiere al aparato para diseminar líquidos volátiles hacia una atmósfera. Un aparato del método muy común para diseminar un liquido volátil, tal como una fragancia o un insecticida, hacia la atmósfera, consiste de un miembro poroso de transferencia tal como una mecha porosa, que está en contacto con un depósito de liquido volátil. El liquido se eleva hacia arriba de esta mecha y se evapora hacia la atmósfera. Este sistema tiene inconvenientes, tal como la baja área superficial para la evaporación y la tendencia para que la mecha fraccione mezclas complejas, tales como fragancias, de modo que algunos componentes son diseminados más tempranamente que otros y el efecto completo de la fragancia se pierde. Se ha propuesto superar esta desventaja al utilizar capilares externos, es decir, canales capilares cortados o moldeados en un sustrato adecuado. Un ejemplo es descrito en la Patente de los Estados Unidos No. 4,913,350, en la cual un miembro que contiene el canal capilar externo es insertado dentro de un liquido. En otra modalidad más, descrita en la Solicitud de Patente del Reino Unido No. GB 0306449, siendo ajustado a un miembro de transferencia conocido, una hoja capilar, es decir una hoja que se extiende esencialmente de Ref: 172462 manera perpendicular desde el miembro de transferencia y que comprende canales de dimensiones capilares, a los cuales puede pasar el líquido volátil y viajar a lo largo de éstos para la evaporación. Esta hoja hace contacto en general con el medio de transferencia por medio de un orificio en la hoja a través de la cual sobresale el miembro de transferencia y dentro del cual éste se ajusta apretadamente, al menos algunos de estos canales hacen contacto con el miembro de transferencia tal que el líquido puede transferirse del miembro hacia la hoj ("contacto de transferencia de líquido" ) . · Aunque esta tecnología ofrece ventajas significativas sobre las mechas porosas de la técnica, estas ventajas nunca han sido completamente constatadas. Se ha encontrado ahora que es posible obtener los beneficios completos de la tecnología mediante adherencia a ciertos parámetros fundamentales. La invención proporciona por lo tanto un aparato adaptado para diseminar líquidos volátiles hacia una atmósfera desde un depósito, la transferencia hacia la atmósfera que es al menos parcialmente lograda por un medio de un libro de transferencia que tiene canales capilares externos, caracterizada porque: (a) al menos 30% en peso de los materiales que comprenden el liquido volátil tienen un peso molecular de 175 máximo y el líquido volátil tiene una tensión superficial de menos de 40 dinas/cm; y (b) el miembro de transferencia es de material plástico que tiene una energía superficial de menos de 45 dinas/cm. Por wal menos 30% en peso" se entiende todos los componentes de líquido, incluyendo cualquier solvente presente . Cuando el ingrediente activo es una fragancia, éste puede estar compuesto con uno o más compuestos, por ejemplo, productos naturales tales como extractos, aceites esenciales, absolutos, resinoides, resinas, concretos, etc., pero también materiales sintéticos tales como hidrocarburos, alcoholes, aldehidos, cetonas, éteres, ácidos, esteres, acétales, cetales, nitritos, etc., incluyendo compuestos saturados e insaturados, compuestos alifáticos, carbocíclicos y heterocíclicos . Los pesos moleculares están en el intervalo de alrededor de 90 a 320. Tales materiales de fragancia son mencionados, por ejemplo, en S. Arctander, Perfume and Flavor Chemicals (Montclair, NJ. , 1969), en S. Arctander, perfume and Flavor Materials of Natural Origin (Elizabeth, NJ., 1960) y en "Flavor and Fragance and Materials - 1991", Altured Publishing Co. Wheaton, 111. EUA. Algunos ejemplos no limitantes de materiales volátiles útiles cuyo peso molecular es menor de 175 son: Material Peso molecular Acetato de etilo 88 Alcohol iso-amilico 88 2-metilpirazina 94 Cis-3-hexanol 100 Aldehido de 6 átomos de carbono 100 Alcohol de 6 átomos de carbono 102 Propionato de etilo 102 Benzaldehido 106 Alcohol bencílico 108 Aldehido de 7 átomos de carbono 114 Metil-amil-cetona 114 Formato de iso-amilo 116 Butirato de etilo 116 Indol 117 Acetofenona 120 Alcohol feniletílico 122 Alcohol estiralílico 122 Veltol1* 126 Metil-hexil-cetona 128 3-metil-3-metoxi-butanol 128 Etil-amil-cetona 128 Octenol JD 128 Acetato de prenilo 128 Aldehido de 8 átomos de carbono 128 Acetato de amilo 130 Aldehido cinámico 132 Aldehido fenil-propilico 134 Alcohol cinámico 134 Terpinoleno 136 Ácido fenil-acético 136 Alcohol fenil-propilico 136 Alfa-pineno 136 Formiato de bencilo 136 Aldehido anímico 136 d-limoneno 136 Triplal™ 138 Ciclal CMR 138 MemonalMR 140 Aldehido de 9 átomos de carbono 142 Aldehido iso-nonílico 142 Acetato de ciclohexilo 142 Caproato de etilo 144 Acetato de hexilo 144 Cumarina 146 Aldehido metilcinámico 146 Aldehido cumínico 148 Bencil-acetona 148 Geranil-nitrilo 149 Alcohol cuminilico 150 Acetato de bencilo 150 HeliotropineMR 150 Timol 150 neral 152 Vainillina sintética 152 Citral sintético 152 Óxido de rosa 154 Geraniol 154 Caproato de alilo 156 RosalvaMR 156 Tetrahidro-mircenol 158 Yara yara 158 Malonato de dietilo 160 Cinamato de metilo 162 Jasmorange MR 162 Propionato de bencilo 164 Eugenol 164 Etil- ainillina 166 Dihidroj asmona 166 Ácido geránico 168 Metil-laitona 168 Metil-nonil-cetona 170 Tuberato de metilo 170 Butirato de hexilo 172 3-acetato de octilo 172 Hidroxicitronelol 174 FructoneMR 174 Algunos ejemplos no limitantes de materiales útile que pueden ser utilizados que tienen un peso molecular mayo de 175 son: Material Peso molecular Benzal-glicerol-acetal . - 180 Acetato de anisilo 180 Formiato de terpinilo 182 Formiato de geranilo 182 Éter difenilmetilico 184 Delta-undecalactona 184 Glicolato de alil-amilo 186 Caproato de amilo 186 FraistoneMR 188 PelargeneMR 188 FlorhydralMR 190 Etil-hexil-cetona 190 Glicidato de etil-fenilo 192 Acetato de verdilMR 192 Dihidro-beta-ionona 194 Salicilato de iso-butilo 194 Propionato de alil-ciclo-hexilo 196 Acetato de mircenilo 196 Citonelil-oxiacetaldehido 198 Citral-dimetil-acetal 198 Éter isobutilico de beta-naftilo 200 Acetato de tetrahidro-linalilo 200 Aldehido amil-cinámico 202 FuitaflorMR 202 LilialMR 204 Damascenona 204 Metil-ionona 206 CashmeranMR 206 EbanolMK 206 Isobutirato de fenoxi-etilo 208 Salicilato de iso-amilo 208 SandaloreMR 210 Propil-diantilis 210 Benzoato de bencilo 212 Propionato de citronelilo 212 Alcohol mirístico 214 GelsoneMR 214 Aldehido hexil-cinámico 216 Butiril-lactato de butilo 216 Cinamato de amilo 218 Hidroxicetronelal-dimetil-acetal 218 Beta-metil-ional 220 VetiverolMR 220 Salicilato de hexilo 222 Crotomato de geranilo 222 Jasmonato de metilo 224 Butirato de linalilo 224 HedioneMR 226 TimberolMR 226 FloramatMR 228 Salicilato de bencilo 228 FixalMR 230 Cetone VMK 232 Cis-carveol 232 Iso E SuperMR 234 Muscalona 234 Tiglato de geranilo 236 CetaloxMR 236 Valerato de linalilo 238 Cinamato de bencilo 238 ThibetolideMR 240 Citrato de trietilo 276 Fumarato de dihexilo 284 OkoumalMR 288 Cetona de almizcle 294 Alfa-SantalolMR 300 Isovalerato de geranilo 312 El solvente del liquido volátil puede ser seleccionado de muchas clases de compuestos volátiles que son conocidos en la técnica, por ejemplo, éteres; alcoholes y dioles de cadena lineal o ramificada; siliconas volátiles; dipropilenglicol, citrato de trietilo, etanol, isopropanol, éter monoetilico de dietilenglicol, dipropilenglicol, ftalato de dietilo, citrato de trietilo, miristato de isopropilo, etc., solventes de hidrocarburo tales como Isopar1^ u otros solventes conocidos que han sido previamente utilizados para surtir materiales volátiles activos a partir de los sustratos. Estos solventes en general tienen un peso molecular entre 20 y 400. Estos se seleccionan específicamente para cada líquido volátil para lograr el funcionamiento y la seguridad (por ejemplo, VOC y punto de ignición) especificados . Cuando el material activo es un repelente de insectos, éste puede estar compuesto de uno o más compuestos tales como materiales tipo piretrum y piretroides comúnmente utilizados ahora en serpentines de mosquitos que es probable que sean los más útiles para este propósito. Pueden ser utilizados otros ingredientes activos de control de insectos, tales como repelentes de DEET, aceites esenciales, tales como citronela, aceite de pasto limón, aceite de lavanda, aceite de canela, aceite de neem, aceite de clavo, aceite de sándalo y geraniol . Cuando el ingrediente activo es un antimicrobiano, éste puede estar compuesto de uno o más de los compuestos tales como aceites esenciales tales como de romero, tomillo, lavanda, eugénico, geranio, árbol de té, clavo, pasto limón, menta, o sus componentes activos tales como anetol, timol, eucaliptol, farnesol, mentol, limoneno, salicilato de metilo, ácido salicílico, terpineol, neorolidol, geraniol y mezclas de los mismos; alcohol bencílico, éter fenílico de etilenglicol , éter fenílico de propilenglicol , carbonato de propileno, fenoxietanol , malonato de dimetilo, succinato de dimetilo, succinato de dietilo, succinato de dibutilo, glutarato de dimetilo, glutarato de dietilo, glutarato de dibutilo, adipato de dimetilo, adipato de dietilo, adipato de dibutilo, o mezclas de los mismos uno o más aldehidos seleccionados de aldehido cinámico, benzaldehído, fenil-acetaldehído, heptilaldehído, octilaldehído, decilaldehído, undecilaldehído, aldehido, undecilénico, dodecilaldehído, tridecilaldehído, metilnonilaldehído, didecilaldehído, anisaldehxdo, citronelal, citroneliloxialdehído, ciclamen-aldehído, aldehido alfa-hexilcinámico, hidroxicitronelal , aldehido alfa-metilcinámico, metilnonil-acet ldehido, propilfenil-aldehído, citral, aldehido de perilla, tolilaldehído, tolilacetaldehído, cuminaldehído, Lilial™1, aldehido salicílico, aldehido alfa-amilcinámico y Helitropine^. Otros activos volátiles pueden ser utilizados solos o en combinación con los materiales activos anteriores, por ejemplo, las decongestionantes tales como mentol , alcanfor, eucalipto, etc., contraatacantes del mal olor tales como el trimetilhexanal , otros alquil-aldehidos , benzaldehídos y vainillina, esteres de ácidos monocarboxílicos alfa-, o beta-insaturados, alquil-ciclohexil-alquilcetonas, derivados de ácidos acético y propiónico, 4-ciclohexil-4-metil-2-pentanona, esteres carboxílicos insaturados aromáticos, etc. Se debe tener cuidado cuando se diseña el líquido volátil en que éstos grupos sean peligro para el público. Esto es realizado al asegurarse de que el líquido volátil tenga un punto de ignición mayor de aproximadamente 60 °C como es determinado por el método de prueba ASTM D93. El medio de transferencia debe tener canales capilares externos, es decir, canales de dimensiones capilares proporcionados sobre una superficie externa del medio tal como un líquido mostrará flujo capilar dentro de éstos . Estos pueden ser proporcionados mediante cualquier medio adecuado, tales como moldeo y grabado. El medio de transferencia puede ser cualquier forma adecuada de cualquier medio, pero es preferentemente uno de dos tipos: 1. El tipo en el cual un miembro que posee los canales capilares externos hace contacto directamente con un líquido en un depósito, y el líquido se eleva a los canales capilares y se evapora hacia la atmósfera. Un ejemplo de tal tipo es descrito en la Patente de los Estados Unidos No. 4,193,350. 2. Un tipo en el cual el líquido en el depósito es tomado de éste por una mecha porosa en contacto con éste, siendo montada sobre la mecha una hoja capilar cuyos canales capilares externos están en contacto de transferencia de líquidos con la mecha, el líquido pasa desde la mecha hacia los canales capilares y se evapora hacia la atmósfera. Un ejemplo de tal aparato se describe en la Solicitud de Patente Británica No. 0306449. Para el trabajo de esta invención, es esencial que el líquido volátil tenga una tensión superficial de 40 dinas/cm máximo, y que el material plástico tenga una energía superficial de 45 dinas/cm máximo. Se ha encontrado que esta combinación de parámetros permite una diseminación especialmente buena de un líquido hacia una atmósfera. La invención también proporciona por lo tanto un método de diseminar un líquido volátil hacia una atmósfera, mediante evaporación desde un miembro de transferencia que tiene canales capilares superficiales, el líquido volátil es tal que al menos 30% en peso de los materiales que lo comprenden tienen un peso molecular de 175 máximo, y que tiene una tensión superficial menor de 40 dinas/cm, y el miembro de transferencia es de material plástico que tiene una energía superficial de menos de 45 dinas/cm. La provisión de un líquido volátil que tiene las características anteriormente mencionadas está dentro de la experiencia en la técnica. Preferentemente, el líquido tiene una tensión superficial menos de 40 dinas/cm, y está más preferentemente dentro del intervalo de 20-35 dinas/cm. Todas las tensiones superficiales requeridas en la presente son medidas sobre un Pischer Surface Tensiomat modelo número 21 a 25°C. Se prefiere además que el líquido volátil tenga una viscosidad de al menos 10 centistoques por segundo a 25°C como se mide sobre un Viscosímetro Cannon-Fenske de acuerdo al Método de Prueba ASTM D445. Los materiales plásticos para el uso en esta invención tienen preferentemente una energía superficial de 15-45 dinas/cm. La energía superficial de un material plástico es dependiente de su estructura molecular y es una medida de la habilidad de una superficie para ser humectada. Entre más inerte sea el material plástico químicamente, menor es su energía superficial. De este modo, los materiales tales como polietileno, polipropileno, y PTFE tienen bajas energías superficiales, mientras que los plásticos con grupos más polares tienen energías superficiales más altas. Preferentemente, la energía superficial cae en el intervalo de 30-45 dinas/cm, y más preferentemente de 30-35 dinas/cm. Algunos materiales adecuados para los propósitos de esta invención son mostrados en la siguiente tabla: Nombre del material Nombre Proveedor Energía comercial del superficial material ejemplar dinas/cm Politetrafluroetileno PTFE TEFLON DUPONT 18 FEP 106N Polietileno PE (HDPE) BEREALIS MG NORTHERN 30 9641 -R PLASTICS Polietileno PE (LDPE) IPETHENE 320 CARMEL 30 OLEFINS Polietileno PE (LLDPE) LL6201 EXXON MOBIL 30 Poliestireno PS PS 146L NOVA 36 CHEMICALS Clorhidrato de polivinilo PVC 41 Tereñalato de polietileno PET RADITER RADICI 42 (PLATRIBUTIO ) Policarbonato PC LUPILON S- MITSUBISHI 40 3000R POLYMERS Polivinilpropileno PP EXP 058 EXXON MOBIL 32 (TEFLON, BOREALIS, IPETHENE, RADITER y LÜPILON son marcas comerciales) . Los miembros de transferencia adecuados pueden ser fácilmente fabricados mediante medios conocidos, por ejemplo, mediante los métodos descritos en la Patente de los Estados Unidos No. 4,913,350 y la Solicitud Británica 0306449. La invención es descrita además por los siguientes ejemplos no limitantes. Ejemplo 1 . Hojas capilares de polipropileno BP 400Ca 70, que mide 2.5 cm x 7.5 cm y que tienen una energía superficial de 32 dinas/cm, fueron sumergidas a una profundidad de 1.25 cm dentro de 10 g de un número de fragancias de vainilla que contienen diferentes cantidades de materiales volátiles con un peso molecular menor de 175. La cantidad de fragancia difundida hacia el aire fue determinada al pesar el recipiente con la fragancia y el capilar. Los siguientes resultados fueron obtenidos después de 4 días.

Esto muestra que, para la transmisión efectiva de la fragancia hacia la atmósfera, la composición debe tener al menos 30% de materiales de fragancia con un peso molecular de menos de 175. Ejemplo 2. Dos mechas de poliéster frusto-cónicas fueron colocadas en 11.5 g de las fragancias Al y A2 en recipientes Barex11 y se dejaron equilibrar toda la noche. Hojas capilares externas de polipropileno de 1.5 mm de espesor con un orificio central que les permitió ser ajustadas a las mechas, fueron colocadas sobre éstas, y la cantidad de fragancia difundida por dia fue medida. Los resultados después de 6 días son mostrados en seguida.

Para un sistema híbrido, por ejemplo, uno en el cual el transporte de la fragancia es vía una mecha porosa y la difusión es vía un capilar externo, es obtenido buena difusión cuando la fragancia tiene una cantidad de componentes con un peso molecular < 175 que es alrededor de 30% o mayor. Ejemplo 3. Hojas capilares de polipropileno BP 400Ca 70, que miden 2.5 cm x 7.5 cm de capilar externo, y que tienen una energía superficial de 32 dinas/cm, fueron sumergidos a una profundidad de 1.25 cm dentro de 10 g de una serie de fragancias que tenían más de 30% de componentes con peso molecular > 175, pero con diferentes tensiones superficiales. La tensión superficial fue medida a 25°C utilizando un Fisher Surface Tensiomat modelo número 21. La cantidad de fragancia difundida hacia el aire fue determinada al pesar el recipiente con la fragancia y el capilar. Se obtuvieron los siguientes resultados después de 2 dias: Esto muestra la ventaja de tener una tensión superficial por debajo de 40, y preferentemente por debajo de 38, dinas/cm. Ejemplo 4. Una hoja capilar de polipropileno BP 400Ca 70, que media 2.5 cm x 7.5 cm y que tenia una energía superficial de 32 dinas/cm, se sumergió a una profundidad de 1.25 cm dentro de 10 g de una serie de fragancias que tenían más de 30% de componentes con un PM < 175, pero con diferentes viscosidades. La viscosidad fue medida utilizando un Viscosímetro Cannon-Fens ke mediante el método ASTM D 445. La cantidad de fragancia difundida hacia el aire fue determinada al pesar el recipiente con fragancia capilar. Se obtuvieron los siguientes resultados después de 2 días: Fragancia Pérdida en peso g/día Viscosidad Cs/s Cl 0.4 13.7 C2 0.4 11.9 C3 0.4 10.6 C4 0.9 8.2 C5 1.1 6.0 Para la buena difusión, la viscosidad de la fragancia debe estar por debajo de 10 cS/s.

E emplo 5. Hojas capilares con diferentes energías superficiales fueron preparadas como en el ejemplo 1, con la fragancia D (% de componentes con PM < 175 > 30, tensión superficial de 37 dinas/cm y viscosidad de 5.7 cS/s) y fragancia E (% de componentes con PM < 175 > 30, viscosidad 2.9 cS/s y tensión superficial de 34.5 dinas/segundo ) , respectivamente. Las fragancias tuvieron un colorante soluble en aceite agregado, y la altura a la cual se elevó (como un porcentaje de la altura del capilar) después de 6 minutos, se midió y se registró, y se muestra en las siguientes tablas.

Tabla 5 Efecto de la energía superficial sobre la difusión de la fragancia D El 100% de elevación en PP BP 400 fue logrado después de únicamente 3 minutos.

Tabla 6 Efecto de la energía superficial sobre la difusión de la fragancia E El 100% de elevación fue encontrado después de 1.2 minutos y 2 minutos, respectivamente para PP BP 400 y PETG. Esto muestra que la energía superficial de los materiales plásticos del material externo deben estar por debajo de 45 dinas/cm, preferentemente de 40 dinas/cm.

Se hace constar que con relación a esta fecha, el mejor método conocido para llevar a la práctica la citada invención es el que resulta claro de la presente descripción de la invención.

Claims (3)

REIVINDICACIONES Habiéndose descrito la invención como antecede, se reclama como propiedad lo contenido en las siguientes reivindicaciones :

1. Un aparato adaptado para diseminar líquidos volátiles hacia una atmósfera desde un depósito, la transferencia hacia la atmósfera que es al menos parcialmente lograda por un medio de un medio de transferencia que tiene canales capilares externos, caracterizado porque: (a) al menos 30% en peso de los materiales que comprenden el liquido volátil tienen un peso molecular de 175 máximo y el liquido volátil tiene una tensión superficial de menos de 40 dinas/cm; y (b) el miembro de transferencia es de material plástico que tiene una energía superficial de menos de 45 dinas/cm.

2. Un aparato de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque la tensión superficial del líquido es de 20-35 dinas/cm.

3. Un aparato de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque la energía superficial del material plástico es de 15-45 dinas/cm. . Un aparato de conformidad con la reivindicación 3, caracterizado porque la energía superficial cae en el intervalo de 30-45 dinas/cm. 5. Un aparato de conformidad con la reivindicación 4, caracterizado porque la energía superficial cae en el intervalo de 30-35 dinas/cm. 6. Un aparato de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el líquido volátil tiene una viscosidad menor de 10 centistoques por segundo a 25 °C. 7. Un aparato de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el miembro de transferencia lleva canales capilares externos, los cuales hacen contacto directamente con un líquido en un depósito y el líquido se eleva en los canales capilares y se evapora hacia la atmósfera. 8. Un aparato de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el líquido en el depósito es tomado de éste por una mecha porosa en contacto con éste, siendo montada sobre la mecha una hoja capilar cuyos canales capilares externos están en contacto de transferencia de líquidos con la mecha, el líquido pasa desde la mecha hacia los canales capilares y se evapora hacia la atmósfera 9. Un método para diseminar un líquido volátil hacia una atmósfera mediante evaporación desde un miembro de transferencia que tiene canales capilares superficiales, caracterizado porque el liquido volátil es tal que al menos 30% en peso de los materiales que lo comprenden tienen un peso molecular de 175 máximo y porque tiene una tensión superficial de menos 40 dinas/cm, y el miembro de transferencia es de material plástico que tiene una energía superficial de menos de 45 dinas/cm.