MXPA97006170A - Material de filtro para remover el cloro desde elagua fria en la preparacion de bebidas que se pueden consumir por el hombre - Google Patents
Material de filtro para remover el cloro desde elagua fria en la preparacion de bebidas que se pueden consumir por el hombreInfo
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Abstract
Un material de filtro, para remover el cloro del agua fría usada en preparar una bebida que se puede consumir por el hombre, que tiene al menos una capa de una estera de fibras tendidas que constan de fibras celulósicas y fibras textiles sintéticas, y sus mezclas, un aglutinante de látex, de grado alimenticio, sintético, hidrofílico, depositado sobre las fibras, dentro de la estera, en una cantidad suficiente para unir las fibras entre sí, dentro de la estera, de manera que, durante la filtración del agua fría a través de la estera, ninguna cantidad substancial de fibras se desplace a través de ella, y en una cantidad insuficiente para reducir substancialmente el régimen de flujo por gravedad del agua fría a través de la estera a menos de aproximadamente 0.3 litro por minuto por 100 centímetros cuadrados de la estera,. Un polvo sólido, adsorbente o absorbente del cloro, insoluble en agua, dispuesto sobre el aglutinante, de manera que no más del 65%delárea superficial externa total del polvo se ponga substancialmente en contacto por el aglutinante.
Description
MATERIAL DE FILTRO PARA REMOVER EL CLORO DESDE EL AGUA FRÍA EN LA PREPARACIÓN DE BEBIDAS QUE SE PUEDEN CONSUMIR
POR EL HOMBRE
La presente invención se refiere a un material de filtro, el cual es capaz de remover el cloro desde el agua, de manera que esta agua sea más aceptable para su uso en preparar bebidas que se puedan consumir por el hombre, especialmente en que se mejora el sabor del agua y, así, el sabor de las bebidas. ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN Se sabe, desde hace tiempo, que los suministros típicos de agua de las ciudades tienen una variedad de contaminantes que contribuyen a un sabor desagradable de una bebida obtenida de la misma. Entre estos contaminantes se encuentran el plomo, hidrocarburos, calcio, hierro, sulfuros y especialmente el cloro, usado en purificar el agua de la ciudad. Mientras todos estos contaminantes contribuyen con un sabor desagradable de las bebidas preparadas de esta agua de la ciudad, el cloro es probablemente el contaminante más usual y problemático, puesto que normalmente está presente en toda el agua de las ciudades, debido al proceso de purificación y porque se puede detectar en las bebidas en cantidades muy pequeñas. Mientras el sabor desagradable de la bebida preparada de aguas de la ciudad se puede detectar en casi cualquier bebida, así preparada, que incluyen el jugo de naranja reconstituido, bebidas no alcohólicas, agua de beber enfriada con hielo y similares, es particularmente un problema en relación con las bebidas que se calientan durante su preparación, por ejemplo el té y café. La técnica ha buscado desde hace tiempo medios efectivos de remover estos contaminantes, especialmente el cloro, de tal agua de la ciudad, y un número de acercamientos se han realizado. Por ejemplo, un acercamiento es aquél de un filtro poroso de una película de plástico, con poros suficientemente pequeños para filtrar los contaminantes del agua, tal como el cloro, pero estos filtros tienen un régimen de flujo por gravedad muy bajo y el uso de ellos requiere un tiempo considerable para la filtración del agua en la preparación de las bebidas. Otro acercamiento es aquél de suministrar una matriz de fibras y carbón activado, donde este carbón activado removerá los contaminantes, especialmente el cloro, pero, para hacer satisfactorios estos filtros, las fibras deben hacerse de materiales que no ayuden el crecimiento de bacterias, puesto que, de otra manera, el uso continuo de estos filtros causaría problemas a la salud. Para evitar substancialmente el crecimiento de bacterias, estos filtros, con carbón activado sobre ellos, se hacen con fibras de polímeros sintéticos hidrofóbicos, que son generalmente no porosos, y así no ayudarán al crecimiento de bacterias que resulta de los nutrientes absorbidos del agua. Sin embargo, los filtros hechos de estas fibras hidrofóbicas tienen un régimen de flujo por gravedad muy bajo y para ser útiles, en un sentido práctico, los filtros de esa naturaleza deben ser operados bajo una presión substancial, por ejemplo la presión del agua de la ciudad. Así, los filtros de esa naturaleza han sido limitados generalmente a filtros "en línea", es decir los filtros dispuestos en las líneas de presión del agua de la ciudad de un hogar, establecimiento de fabricación o similar o en sus ramales. Estos filtros, por lo tanto, operarán generalmente con la presión del agua de la ciudad, por ejemplo a unos 2.8 kg/cm2 o mayor. En tanto este arreglo es satisfactorio para los filtros en línea, tal arreglo no es satisfactorio para los filtros de flujo por gravedad. Además, los filtros de esta naturaleza deben estar contenidos en un bote y protegidos por elementos alrededor del filtro para impedir que las partículas del carbón activado pasen a través del filtro, durante el uso y dentro del agua de consumo. Esto además disminuye la caída de presión a través de esos filtros y, consecuentemente, requiere presiones mayores del agua de la ciudad, para su uso efectivo. Se han hecho esfuerzos en la técnica para mejorar los regímenes de flujo con menos presión para su uso efectivo, y las patentes de E. U. A., Nos. 4,395,332, 4,505,823 y 4,569,756 son representantes de ellos. Estas patentes describen filtros para remover los contaminantes del agua, donde los filtros contienen fibras de celulosa y una fibra robustecida adicional, tal como una fibra de poliéster, al igual que un adsorbente de contaminantes, el cual, entre otros, puede ser el carbón mineral o vegetal activado. Además, estos filtros contienen micro-trozos de polímeros, estos polímeros pueden ser, por ejemplo, polímeros de poliestireno, polímeros de poliolefina y similares. Estos micro-trozos retienen la porosidad en los filtros y, por lo tanto, suministran un mayor régimen de flujo con menor caída de presión a través de estos filtros. Así, los filtros se dice son útiles en filtrar el agua "corriente" o "de la llave" para uso en beber y cocinar en un dispositivo de filtro de flujo por gravedad y, particularmente, se revela un filtro cónico para filtrar el agua de la llave desde un ramal con tal dispositivo cónico de filtro. Sin embargo, los filtros de estas patentes, mientras se dice son útiles en filtrar el agua de la llave por la filtración del flujo por gravedad, para fines de beber y cocinar, se componen, en un ejemplo específico, de fibras de celulosa, fibras de poliéster, carbón activado, un aglutinante para mantener las fibras juntas y mejorar su resistencia, y los micro-trozos, esta combinación tiene aún un régimen de filtración del flujo por gravedad muy bajo. Mientras este régimen de filtración bajo es adecuado para algunos propósitos, no es adecuado para una variedad de otros propósitos. En este último aspecto, como se mencionó antes, las bebidas que se calienten en su preparación son particularmen-te susceptibles al sabor de los contaminantes del agua de la llave, especialmente el cloro y bebidas muy típicas de esta clase son el café y el té. Tanto el café como el té pueden ser preparados en una máquina convencional para hacer café, donde el agua fría se calienta por un elemento calentador eléctrico y, después de ser calentado, se alimenta a través de una canastilla que contiene el café o el té, por lo cual se obtiene el café o el té preparado y se descarga de esa canastilla por gravedad dentro de un pote. Como apreciará la técnica, con el fin de obtener un filtro adecuado para estas máquinas, el filtro debe tener un régimen de flujo que sea consistente con el régimen de fabricación de la máquina. De otra manera , el tiempo para obtener, por ejemplo, un pote de café, sería aumentado grandemente y el elemento de calentamiento de la máquina puede ser privado del agua y quemarse, o el agua caliente suministrada a la canastilla que contiene el té o el café puede ser reducida seriamente y resultará en la fabricación no efectiva y un período prolongado para esta fabricación. Así, los filtros con estos regímenes de flujo reducidos no son satisfactorios para estos propósitos. Asimismo, esas patentes no describen cualquier medio práctica de retener el carbón activado en el filtro, y cualquier cantidad substancial de carbón activado que pase a través del filtro dentro del café o té obtenido, por supuesto, no sería aceptable. Un acercamiento algo similar, per aún levemente diferente en la técnica se describe en la patente de E. U. A., No. 4,160,059, donde se propone un filtro que se hace de pulpa de madera y/o fibras sintéticas, una fibra fusible por calor y un material de adsorción, tal como el carbón activado. La fibra fusible por calor se calienta para fundir el carbón a las fibras del filtro, que, por lo tanto, presumiblemente fijan las partículas del carbón activado en su lugar e impiden que el carbón activado pase a través del filtro y dentro de la bebida. Esta fusión de las partículas de carbón a las fibras se considera un mejor acercamiento que aquél de la técnica anterior, donde se han usado aglutinantes de látex para unir el carbón a las fibras. En este último aspecto, la patente de E. U. A., No. 3,158,532 enseña un material de filtro hecho de varias fibras, que incluyen fibras de poliéster y fibras de papel, y un agente de enlace o aglutinante para unir el material particulado a las capas depositadas de las fibras y este material particulado, además de un número de otros, puede ser de carbón activado. Entre los aglutinantes sugeridos están las resinas poliacrílicas.
Se ha reconocido también desde hace tiempo que las fibras hidrofílicas, que forman un material de filtro, aumentarán substancialmente el régimen de flujo del agua y fluidos similares que contienen agua, a través del filtro y los filtros comerciales de la leche se hacen comúnmente de fibras de celulosa para este propósito, por ejemplo de algodón, rayón y mezclas de los mismos. Tales filtros también se han hecho con una combinación de fibras de rayón y fibras sintéticas, tal como fibras de poliéster, fibras de poliole-fina, fibras de poliacrilato y fibras de poliamida, con el fin de suministrar mejores propiedades físicas a esos filtros, y la patente de E. U. A., No. 3,307,706, es representante de los mismos. Varias formas de filtros que usan carbón activado se han descrito también en la técnica, tal como formas plegadas y material poroso de tipo cinta, y las patentes de E. U. A., Nos. 4,130,487 y 4,645,597 son representantes de ellos. De lo anterior, se puede ver que la técnica se ha acercado a filtros de la presente naturaleza desde varias direcciones, pero no ha tenido éxito en suministrar un filtro el cual suministre regímenes de flujo altos del agua filtrada por gravedad, que remueva cantidades substanciales de contaminantes, especialmente el cloro, que asegure que un absorbente o adsorbente de cloro no sea desplazado del filtro y dentro del agua, para producir la bebida, la cual no apoyará el crecimiento de bacterias con la reutilizacidn considerable del filtro y que pueda ser producido en forma barata para ser práctico, especialmente para el uso domés-tico, y más especialmente en máquinas convencionales para obtener café. Por lo tanto sería una ventaja considerable en la técnica suministrar un filtro que cumpla con todos los requisitos anteriores y que, además, pueda remover cantidades muy substanciales de contaminantes, especialmente el cloro. BREVE DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN Por lo tanto, la presente invención suministra un material de filtro para remover el cloro (al. igual que otros contaminantes) del agua fría usada en preparar una bebida que pueda consumir el hombre y que se puede reutilizar un número de veces con seguridad y suministre un régimen de flujo elevado con filtración por gravedad. La invención se basa en varios descubrimientos primarios y subsidiarios. Primero que todo, se ha descubierto que el dilema de la técnica de fibras hidrofílicas versus fibras hidrofóbi-cas, brevemente mencionado antes, se puede resolver. Así, mientras las fibras hidrofílicas, tal como las fibras de celulosa, suministran regímenes de flujo por gravedad mayores, esas fibras, siendo permeables al agua, pueden ayudar el crecimiento de bacterias en los nutrientes absorbidos desde el agua y, por lo tanto, no son aceptables para emplearse en serie, espaciados en el tiempo, del filtro. Por otra parte, las fibras hidrofóbicas sintéticas, tal como las fibras de poliéster, no son permeables al agua y, así, no ayudarán el crecimiento de bacterias, debido a la carencia de nutrientes absorbidos del agua para el crecimiento de bacterias, pero esas fibras, siendo hidrofóbicas, disminuyen seriamente el régimen del flujo por gravedad de un filtro obtenido de ellas. Este dilema de la técnica se ha resuelto por la presente invención en que cualquiera o ambas de las fibras celulósicas o fibras sintéticas se pueden usar para suministrar un filtro efectivo con altos regímenes del flujo por gravedad, donde esas fibras se depositan en un aglutinante de látex hidrofílico, de grado alimenticio. Con tal aglutinante recubriendo substancialmente las fibras del filtro, este filtro tendrá regímenes elevados del flujo por gravedad debido a la naturaleza hidrofílica del aglutinante, independientemente de si las fibras son hidrofóbicas, por ejemplo, las fibras de poliéster, o hidrofílicas, por ejemplo, las fibras celulósicas. Además, puesto que el aglutinante es de grado alimenticio, por definición, no apoyará el crecimiento de bacterias, aún cuando se use para un número de filtraciones en serie, espaciadas en el tiempo. Un descubrimiento subsidiario en este aspecto, se encontró que los aglutinantes de látex acrílieos son particularmente útiles aquí, puesto que esos aglutinantes suministran mayor propiedad pegajosa para adherir el carbón activado al aglutinante, como se describe abajo. Como un descubrimiento primario adicional, se ha encontrado que la cantidad del aglutinante depositada sobre las fibras dentro de una estera de fibras debe ser suficiente para unir las fibras entre sí dentro de la estera que, durante la filtración del agua fría, a través de la estera, ninguna cantidad substancial de las fibras se desplaza de la estera, pero, al mismo tiempo, en una cantidad insuficiente para reducir substancialmente el régimen de flujo por gravedad del agua fría a través de la estera a menos de 0.3 litros por minutos por 100 centímetros cuadrados de la estera. Así, suministrando substancialmente una cubierta del aglutinante de látex hidrofílico, de grado alimenticio, sobre las fibras, será inhibido el crecimiento de bacterias, aún con el uso en serie, espaciado en el tiempo, del filtro, mientras, al mismo tiempo, el régimen del flujo por gravedad a través del filtró será mantenido a un régimen suficiente para el uso en dispositivos convencionales, tal como máquinas para obtener café. Un tercer descubrimiento primario de nuevo resuelve un dilema en la técnica. Mientras la técnica, como se mencionó antes, ha usado aglutinantes en relación con estos filtros, el carbón activado, en la forma de un polvo, se ha "blindado" substancialmente por los aglutinantes, es decir, los aglutinantes cubren substancialmente las partículas de carbón activado e impiden que estas partículas remuevan los contaminantes, especialmente el cloro. Por otra parte, si los aglutinantes no se usan, o se usan en pequeñas cantidades para así evitar dicho blindaje del carbón activado, este carbón activado es capaz de pasar a través del filtro y dentro del agua usada para obtener las bebidas, lo cual es muy inconveniente. Este dilema en la técnica se ha resuelto por un arreglo de modo que el polvo usado para adsorber o absorber los contaminantes, por ejemplo el cloro, tal carbón activado se dispone sobre el aglutinante, en oposición a principalmente dentro del aglutinante, y dispuesto sobre el aglutinante de modo que no más del 65% del área superficial externa total del polvo haga substancialmente contacto con el aglutinante y preferiblemente un porcentaje mucho menor del mismo. Esto aún proporciona un área superficial externa considerable del polvo para remover los contaminantes. Al mismo tiempo, ese polvo es unido al aglutinante de modo que no será desplazado durante el uso del filtro y dentro del agua que se intenta para obtener las bebidas. Como un descubrimiento secundario, se ha encontrado que la pegajosidad del aglutinante puede ser tal que suministre buena adhesión de fibras a fibras, de modo que la estera que forma el material del filtro tenga alta resisten-cia y pueda ser manipulado y usado un número de veces sin ser substancialmente interrumpido o las fibras desplazadas del filtro en el agua o desplazadas de modo que ocurra la formación de canales o similares del agua a través del filtro, lo cual, por supuesto, no es deseado. Como otro descubrimiento primario, se encontró que el polvo puede ser depositado sobre el aglutinante, de la manera antes descrita, por una etapa en un proceso para obtener el material del filtro. En este aspecto, se agrega un agente que rompe la emulsión durante el proceso de las fibras y el aglutinante, de modo que este aglutinante de látex, en forma de emulsión, precipite sobre las fibras y, en seguida, se agregue el polvo a esa combinación de manera que una porción mayor del área superficial del polvo permanezca fuera de contacto con el aglutinante, mientras, al mismo tiempo, el polvo se una firmemente al aglutinante y no sea desplazado. Así, señalado brevemente, la presente invención suministra un material de filtro para remover el cloro del agua fría usada en preparar una bebida que pueda consumir el hombre. El material de filtro comprende al menos una capa de una estera de fibras depositadas, seleccionada del grupo que consta de fibras celulósicas y fibra textiles sintéticas, y sus mezclas. Un aglutinante de látex hidrofílico sintético, de grado alimenticio, se deposita sobre las fibras, dentro de la estera, en una cantidad suficiente para así unir las fibras entre sí en la estera y, durante la filtración del agua fría a través de la estera, ninguna cantidad substancial de las fibras es desplazada del mismo y en una cantidad insuficiente para reducir substancialmente el régimen de flujo por gravedad del agua fría a través de la estera a menos de 0.3 litro por minuto por 100 centímetros cuadrados de la estera. Un polvo sólido, adsorbente o absorbente del cloro, insoluble en agua, se dispone sobre el aglutinante, de modo que no más del 65% del área superficial total del polvo haga contacto substancial con el aglutinante. En el método de la invención, las fibras se mezclan en agua para formar una dispersión de estas fibras en el agua. El aglutinante de látex, en la forma de una emulsión, se agregan y mezclan con la dispersión para formar una mezcla dispersa de las fibras y la emulsión. Se agrega un agente que rompe la emulsión y se mezcla con ella, para precipitar el aglutinante sobre la combinación de fibras, donde el aglutinante precipitado se deposita sobre las fibras dentro de la estera. El polvo luego se agrega a esa combinación, con mezcla, para disponer el polvo sobre el aglutinante y formar un material de estera. En seguida, se forma una estera de ese material, que constituye el material de filtro de la invención.
BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBÜJQ8 La Figura 1 es una ilustración esquemática de una capa del material de filtro de la invención; la Figura 2 es una ilustración esquemática, altamente idealizada, del aglutinante sobre las fibras del material de filtro de la Figura 1 y que adhiere ahí el polvo de carbón activado; la Figura 3 es una ilustración esquemática de una pluralidad de capas de la Figura 1, combinadas en un solo medio de filtro; la Figura 4 también muestra una pluralidad de capas de material de filtro, que forman un medio de filtro, pero con una cubierta superior y una cubierta de fondo que lo encierran, para fines cosméticos; la Figura 5 muestra, en forma esquemática, un extremo cerrado de un medio de filtro adecuado; las Figuras 6, 7 y 8 muestran modalidades de configuraciones del material de filtro; la Figura 9 muestra el material de filtro en su lugar sobre un pote, para filtrar agua de la llave para producir una bebida; la Figura 10 muestra una máquina convencional para obtener café; y las Figuras 11, 12 y 13 muestran modalidades de la disposición del presente material de filtro en una máquina convencional para obtener café. DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LAS MODALIDADES PREFERIDAS Mientras, como se mencionó antes, la invención se puede adaptar a una variedad de aplicaciones para filtrar por gravedad el agua ara uso en bebidas y también, como se mencionó antes, el material de filtro de la invención removerá un número de contaminantes del agua de la llave, y la especificación y reivindicaciones deben ser así interpretadas, para brevedad en esta especificación, la invención se ilustrará en términos de filtros principalmente útiles en máquinas convencionales de obtener café, y con referencia, por ejemplo, de la remoción del cloro de agua de la llave filtrada. Como se puede ver de la Figura 1, el material de filtro comprende al menos una capa de una estera, generalmente 1, de fibras tendidas 2. En este aspecto, el término de "tendido" se usa con su significado común, s decir que las fibras se han colocado (colocado al aire o en húmedo) sobre un dispositivo formador, por ejemplo una pantalla, sobre la cual las fibras se entremezclan en forma de estera. Mientras en el proceso convencional de colocación, las fibras se extienden en todas las direcciones X, Y y Z de la estera, las fibras más generalmente son paralelas a la superficie de formación, por ejemplo paralelas a la superficie de formación, por ejemplo paralelas a la pantalla sobre la cual las fibras se tienden. Las esteras fibrosas tendidas de esta naturaleza con hechas convencional ente en máquinas de fabricación del papel y se consolidan durante las etapas de tendido y formación, generalmente con consolidación ulterior a través de rodillos de presión, todo lo cual es bien conocido en la técnica y no necesita ser descrito aquí en detalle para fines de brevedad. Sin embargo, se notará que, dentro del significado del término "tendido" está la condición que la estera no sea una estera tejida o una estera de punto o una estera de fieltro, sino solamente una estera "tendida". Es importante, para los fines de la presente invención, que la estera sea de fibras tendidas, puesto que tales fibras tendidas suministran orientaciones de las fibras que son a menudo útiles en aplicar el aglutinante, como se describe abajo, y en suministrar la filtración uniforme para la remoción del cloro. Las fibras se seleccionan del grupo que consiste de fibras celulósicas y fibras textiles sintéticas y sus mezclas. De nuevo, estos términos son usados en sus sentidos ordinarios, en que una fibra textil, generalmente hablando, es de 1 a 20 deniers, capaces de ser formadas en un textil y pueden ser de forma continua o en fibras cortas. Las fibras textiles sintéticas se hacen de una variedad de polímeros hidrofdbicos sintéticos. Así, las fibras textiles pueden ser fibras de poliéster, fibras de nilón, fibras de vinilo, fibras acrílicas y similares, y las fibras textiles sintéticas particulares no son críticas en la invención. Inherente de esta definición es que las fibras sean porosas e hidrofóbicas. Mientras las fibras celulósicas pueden estar en la forma de fibras textiles, ese término también incluye las fibras que no son útiles en formar textiles, sino son más útiles en formar papel y similares. Así, el término de "fibras celulósicas" incluye no solamente las fibras en una forma adecuada para la formación textil, sino también las adecuadas para fabricar papel. Estas fibras pueden ser fibras de celulosa, fibras de celulosa modificada, y similares. La fibra celulósica particular no es crítica, en tanto la celulosa de las fibras no se haya modificado de modo que la fibra ya no sea hidrofilica. Así, dentro de la definición del término de "fibras celulósicas" se incluye el requisito que las fibras sean porosas e hidrofílicas. Como se puede ver de la Figura 2, depositadas sobre las fibras 2 está un aglutinante 3 de látex, de grado alimenticio, hidrofílico, sintético. Ese aglutinante, preferiblemente, cubre en forma substancial toda el área superficial de las fibras en la capa 1, como se muestra en la Figura 2 y está en una cantidad suficiente para unir las fibras entre sí dentro de la estera, por ejemplo en puntos transversales 4, que, durante la filtración del agua fría a través de una o más capas de la estera ninguna cantidad substancial de fibras se desprenda. Además, la cantidad del aglutinante debe ser insuficiente para reducir un régimen de flujo por gravedad del agua fría a través de la estera, a menos de unos 0.3 litro por minuto por 100 centímetros cuadrados de la estera, puesto que, de otra manera, el régimen de flujo por gravedad del agua fría a través de la estera no será suficiente para suministrar una máquina convencional y ordinaria de hacer café con suficiente agua para obtener el café en el régimen usual de esa máquina. Como también se muestra en la Figura 2, un polvo sólido 5, adsorbente o absorbente del cloro, insoluble en agua (en forma de partículas) se dispone sobre el aglutinante 3 de modo que no más del 65% del área superficial externa total del polvo haga substancialmente contacto con el aglutinante, como se muestra en la Figura 2. Igualmente como se muestra en la Figura 2, porciones de las partículas hacen contacto y se sumergen o incrustan en el aglutinante pegajoso 3 , pero porciones de las partículas 5 sobresalen del aglutinante 3 y están libres de y substancialmente no hacen contacto con el aglutinante. Estas porciones que sobresalen son, por lo tanto, disponibles para el contacto con el agua que pasa a través del filtro y adsorben y/o absorben los contaminantes, especialmente el cloro, de la misma. Además, puesto que el carbón activado tiene una multitud de pasajes conectados internamente dentro de las partículas 5, suministrando esta superficie externa sin restricciones del polvo, se suministra un área superficial total suficiente (fuera y dentro del área superficial) para remover los contaminantes del agua y mover esos contaminantes en forma profunda dentro de los pasajes de las partículas de polvo, aunque los pasajes más profundos de las partículas se sumerjan dentro del aglutinante. Como se muestra en la Figura 3, una pluralidad de capas 1 pueden hacer un medio del filtro, generalmente 10, y cinco de tales capas 1 se muestran en la Figura 3. Hablando generalmente, sin embargo, si se usan capas múltiples, en oposición a sólo una capa, habrá al menos 2 y hasta 20 capas en un medio de filtro 10, pero más preferiblemente habrá alrededor de 3 a 7 capas de la estera en un medio de filtro. La Figura 4 muestra una modalidad opcional donde tres capas l de la estera están contenidas dentro de una cubierta superior 11 y una cubierta de fondo 12. Las cubiertas, 11 y 12, no se requieren, puesto que, como se explica abajo, las capas 1 contendrán cantidades substanciales de carbón activado, que es de color negro, y este color se mostrará a través de las capas 1, las cubiertas 11 y 12 pueden ser usadas simplemente para fines cosméticos o de apariencia, para ocultar el color negro de las capas. Esto se debe a que algunos usuarios objetarán un filtro de color negro para filtrar el agua para fines de bebidas. Las fibras e la estera de capas 1 pueden ser todas fibras celulósicas o todas fibras textiles sintéticas o una mezcla de fibras celulósicas y textiles sintéticas. Alternativamente, una capa 1 de la estera puede ser toda de fibras celulósicas y otra capa 1 de la estera puede ser toda de fibras textiles sintéticas, con aún una capa más de la estera siendo una mezcla de fibras textiles sintéticas y celulósicas. En otras palabras, capas alternadas, como se muestra en la Figura 3, pueden tener varias composiciones de las fibras textiles sintéticas, las fibras celulósicas o sus mezclas. Cuando hay una mezcla de fibras celulósicas y textiles sintéticas, su relación puede ser según sea deseada, pro, hablando generalmente, es preferible que la mezcla tenga una preponderancia de fibras celulósicas, por ejemplo donde el porcentaje en peso de las fibras sintéticas es de aproximadamente del 1 al 20%, especialmente de un 5 a un 15%, puesto que estos intervalos dan mejores resultados, en especial cuando las fibras sintéticas son las fibras preferidas, es decir una fibra acrílica o una fibra de poliéster. Mientras, como se mencionó antes, es preferible que el aglutinante cubra substancialmente toda el área superfi-cial de las fibras, en ciertas aplicaciones puede ser conveniente tener menos de tal cobertura, en especial cuando el material del filtro se intenta para configuraciones y dobleces complicados. En tal caso, por ejemplo, sólo el 60 ó 70% o, tal vez, el 80% del área superficial de las fibras se cubre por un aglutinante y cuando una fibra sintética está en la composición, esa porción sin cubrir de la fibra sintética presentará una superficie hidrofóbica. Esto disminuirá el régimen de flujo, y, en ese caso, se prefiere que se disponga un agente tensoactivo sólido, de grado alimenticio, dentro de a estera y más preferiblemente dispuesto dentro del propio aglutinante. Esto proporcionará menos tensión superficial al agua que se filtra y aún mantendrá el régimen de flujo apropiado. Cuando se usa tal agente tensoactivo de grado alimenticio, preferiblemente será en una cantidad del 0.1 al 2%, con base en el peso de la estera. Un agente tensoactivo adecuado es el Dow-Corning Q2-5247, que es un agente tensoactivo de silicona, de grado alimenticio. Una gran variedad de fibras sintéticas puede ser usado, que incluyen las fibras acrílicas, fibras de poliéster, fibras de nilón, fibras de olefina y fibras de vinilo, y la fibra sintética particular no es crítica, en especial cuando se cubre esencialmente con el aglutinante o cuando se usa un agente tensoactivo. Sin embargo, como se notó antes, se prefieren las fibras acrílicas y las fibras de poliéster.
Similarmente, la fibra celulósica no es crítica y puede ser una fibra de celulosa, fibras de metilcelulosa, fibras de rayón y algodón, aunque se prefieren las fibras de celulosa. Mientras el aglutinante de látex, de nuevo, puede ser seleccionado de una amplia variedad de aglutinantes, que incluyen un látex acrílico, un látex de vinilo, un látex de acrilonitrilo y un látex de acrilato, el látex preferido es un látex acrílico y especialmente un látex de un polímero acrílico modificado. Este látex está disponible comercialmen-te bajo el nombre comercial de HYCAR, vendido por B. F. Goodrich. El HYCAR 26083 es un látex particularmente bueno en este aspecto y es un látex carboxilado auto-entrelazador, con excelente resistencia a la abrasión. Forma una película con claridad substancial. Sin embargo, otros látex aceptables son los látex de vinilo, látex de nitrilo, látex de estireno-butileno, también vendidos por B. . Goodrich bajo los nombres comerciales de GEON, HYCAR y GOOD-RITE. No obstante, por las razones mencionadas anteriormente, se prefiere el látex acrílico. Mientras la cantidad del aglutinante debe ser como se describió antes, para la mayoría de los látex, descritos inmediatamente antes, la cantidad del aglutinante en la estera es del 5 al 0%, con base en el peso de la estera, y más preferiblemente de un 10 a un 30%.
Un polvo sólido, adsorbente o absorbente del cloro, insoluble en agua, como se mencionó antes, también absorbe otros contaminantes, pero, para brevedad en esta especificación los contaminantes se ilustran como el cloro. Ese polvo, por lo tanto, puede constar de una variedad de polvos, tal tierra diatomácea, tierra de Fuller y similares, pero para las reducciones substanciales y deseadas en el contenido de cloro del agua filtrada, el polvo es el carbón activado. Este carbón activado puede ser el carbón activado de por sí o impregnado con plata o níquel para así aumentar la propiedad estática de bacterias del carbón activado. En este aspecto, puesto que el aglutinante es de grado alimenticio, por definición es un aglutinante que no apoyará el crecimiento de bacterias y se nombra como estático bacterialmente, es decir la cantidad del crecimiento de bacterias que ocurrirá sobre el aglutinante no es significante desde el punto de vista de la saluda humana. Así, con el fin de complementar la propiedad estática bacterial del aglutinante, el polvo debe también ser estático bacterialmente. Mientras el carbón activado es, en esencia, estático bacterialmente, al menos por períodos de uso razonables, para ciertas aguas, por ejemplo aquéllas altas en nutrientes bacteriales o contenido bacterial, puede ser aconsejable usar el carbón activado impregnado con níquel o plata, puesto que esto aumenta la resistencia bacterial del carbón activado y asegura la propiedad estática bacterial. La cantidad del polvo contenido n una estera dependerá de la cantidad de contaminantes que se van a remover del agua filtrada, el número de veces que se considera el uso repetido y espaciado de la estera y la capacidad del aglutinante para retener cantidades del polvo firmemente y en forma no desprendible substancialmente del mismo. En este último aspecto, ciertos aglutinantes pueden así retener diferentes cantidades del polvo. Por lo tanto, con algunos aglutinantes, la cantidad del polvo no debe ser mayor de un 20%, con base en el peso de la estera, mientras con otros aglutinantes, hasta un 70% del polvo se puede usar en la estera, de nuevo con base en el peso de la estera. Con el aglutinante acrilico preferido, como se mencionó brevemente antes, ese aglutinante presenta una superficie muy pegajosa y es capaz de retener cantidades mayores de polvo, por ejemplo, el carbón activado, hasta del 70%, con base en el peso de la estera. Sin embargo, más usualmente, ese porcentaje estará entre un 40 y 60% y más idealmente de alrededor del 50%. Sin embargo, para la alta remoción del cloro, la cantidad del polvo debe ser mayo del 40%. La cantidad de cloro que se puede remover del polvo, por supuesto, dependerá del tamaño promedio de partículas del polvo. Para fines de la presente especifica-ción, un polvo se define como un sólido adsorbente o absorbente que tiene un tamaño promedio de partículas menor de 2,000 mieras, pero más preferiblemente el tamaño promedio de partículas será menor de 1,000 mieras, y aún más preferi-blemente será menor de 100 mieras, para así llevar al máximo la remoción del cloro, en vista de las áreas superficiales externas e internas mayores provistas por la cantidad en peso del polvo con la disminución del tamaño de partículas. Por el uso de tal aglutinante pegajoso para retener tanto las fibras como el polvo, de modo que no pasen del material del filtro y por el uso de los presentes componentes estáticos bacterialmente, una estera de un material de filtro se puede usar por hasta 50 filtraciones espaciadas en el tiempo, es decir un tiempo suficientemente espaciado para que pueda tomar lugar un crecimiento substancial de bacterias entre los usos, como en el uso diario de una máquina para hacer café. Esto debe ser, igualmente, sin un desplazamiento significante de cualquiera de las fibras o el carbón activado desde el filtro y dentro del agua para fines de bebidas. Por supuesto, el número de filtraciones dependerá del número de capas, la cantidad de carbón activado y el aglutinante particular, pero aún con un número pequeño de capas y con otro aglutinante de aquél más preferido, es decir el aglutinante acrílico, al menos hasta 50 de estas filtraciones pueden tomar lugar. Aún con sólo una capa y especialmente con el aglutinante preferido, la estera permanecerá estática bacterialmente en forma substancial por hasta 10 filtraciones espaciadas en el tiempo y esto es particularmente cierto cuando el aglutinante cubre las superficies de las fibras de la estera y más específicamente cuando el aglutinante es substancialmente continuo sobre las fibras de la estera. Volviendo de nuevo a los dibujos, la Figura 5 muestra una sola capa 1 con las cubiertas 11, 12 y bordes sellados 13, por ejemplo por soldadura de calor, engomado, etc. La Figura 6 muestra el material de filtro en la forma de un cono 60, que puede ser usado, por ejemplo, para filtrar el agua en una jarra para remover el cloro en la preparación de jugo de naranja congelado, o esa configuración se puede usar para preparar café en una máquina de hacer café, que consiste esencialmente de un soporte de filtro y un pote, donde el café se coloca en el soporte del filtro y se vacía agua caliente a través del mismo. Alternativamente, un medio de filtro puede ser obtenido en la forma de un disco 70, como se muestra en la Figura 7, con un número de capas 1 del material de filtro que forman ese disco 70. En este caso, los bordes 71 del disco 70 serán unidos normalmente entre sí y sellados, como en la Figura 5, para así obtener el compuesto de las capas en una estructura algo unitaria. Este sellado, de nuevo, puede ser por goma, sellado por calor, soldadura ultrasónica y similar, y los recursos particulares de sellado no son críticos en la invención. Como una modalidad más, el material de filtro puede ser un filtro plegado 80, como se muestra en la Figura 8, que tiene una pluralidad de pliegues 81 mantenidos en un sujetador 82 para retener esos pliegues. Como aún una alternativa más, como se muestra en la Figura 9, el material de filtro 90 puede ser de forma de un disco cónico 91 para adaptarse sobre la parte superior de un pote convencional 92 para filtrar el agua a través del mismo. La Figura 10 muestra una máquina convencional de hacer café con un alojamiento 100 que detiene un depósito 101 de agua fría, un compartimiento de canastilla 102 que contiene café, un pote 103 de café y una placa calentada 104. La Figura 11 muestra esa misma máquina 100 de hacer café, que tiene el filtro plegado 80 de la Figura 8 dispuesto en el fondo del depósito 101 de agua fría. Esa configuración plegada puede estar dispuesta por medio de una gaveta hermética al agua (no mostrada) , que se puede remover del depósito o puede colocase simplemente en el fondo del depósito por la inserción manual. La Figura 12 muestra la misma máquina 100 de hacer café con el filtro 60 de cono de la Figura 6 montado en la porción superior del depósito 101 de agua fría. Preferiblemente, en este caso, el cono tendrá una listón periférico (no mostrado) de un elastómero, tal como el hule, para hacer al material de filtro 60 más seguro ahí. La Figura 13 muestra la misma máquina 100 de café que tiene un disco 70, como se muestra en la Figura 7, colocado en el fondo del depósito de agua fría y, de nuevo, por una gaveta hermética al agua (no mostrada) o por la inserción manual. El material de filtro se obtiene por el siguiente método. Las fibras, como se describió antes, se mezclan con el agua para formar una dispersión de ellas en el agua. El aglutinante de látex, en la forma de una emulsión (del 5 al 70% de sólidos) es luego agregada, con mezcla, a la dispersión para formar una mezcla dispersa de fibras y emulsión. Después de una mezcla suficiente, se agrega un agente que rompe la emulsión, con mezcla, a la mezcla para formar un aglutinante precipitado sobre la combinación de fibras, donde este aglutinante precipitado se deposita sobre las fibras dentro de la estera, como se muestra en la Figura 2. En seguida, a esa combinación se agrega el polvo, con mezcla, para disponer este polvo sobre el aglutinante, de nuevo como se muestra en la Figura 2, y forma el material de estera. Ese material de estera es luego formado en una estera por procesos convencionales de fabricación del papel, como se discutió brevemente antes.
Depositando primero el aglutinante sobre las fibras, por tal precipitación, y sólo después depositando el polvo sobre el aglutinante, el polvo se adhiere al aglutinante, durante la mezcla, como se describió brevemente antes, de tal manera que se une firmemente al aglutinante dentro de la estera, pero, al mismo tiempo, una cantidad substancial del área superficial externa de una partícula del aglutinante se coloca erecta y no hace contacto con el aglutinante, de nuevo como se muestra en la Figura 2. Cuando el aglutinante es un material muy pegajoso, tal como el aglutinante acrílico preferido, cantidades substanciales del polvo pueden ser dispuestas sobre las fibras (sobre el aglutinante) para llevar al máximo la remoción del cloro desde el agua que se filtra. El agente que rompe la emulsión no es crítico y dependerá, en parte, de la emulsión particular en la cual se dispersa el aglutinante. La combinación del látex y las fibras, naturalmente, exhiben cargas generales negativas. Por lo tanto, a no ser que se altere esta condición natural, las partículas de látex de la emulsión no se precipitarán. Esta carga natural y así la estabilidad de la emulsión del látex, puede ser interrumpida ajustando el pH de la emulsión del látex y/o neutralizando las cargas negativas naturales. El alumbre, por ejemplo, puede tanto disminuir el pH como neutralizar las cargas negativas naturales y, por lo tanto, es un agente preferido que rompe la emulsión. El alumbre, al igual que otros compuestos, proporciona cargas negativas accesibles para romper la emulsión de látex. Alternativamente, los almidones modificados son catiónicos y, así, suministrarán cargas positivas para romper la emulsión. Los almidones también aumentarán la resistencia en seco de la estera formada y, así, son un agente preferido. Es también útil suministrar un agente de control de la viscosidad en la mezcla para aumentar el proceso de formación de la estera. Gomas, tal como la goma Karaya, son útiles en este aspecto. Auxiliares convencionales de la retención, tal como la Cartaretin AEM (una acrilamida) , pueden ser usados para asegurar que todas las fibras y el polvo permanezcan en la estera durante la etapa de formación. Puesto que las emulsiones son normalmente sensibles al pH, como se mencionó antes, la emulsión aglutinante puede ser interrumpida agregando una base para disminuir el pH. Cualquiera de las bases usuales son útiles y la base particular no es crítica. La cantidad del agente que rompe la emulsión, por supuesto, dependerá de la emulsión particular y el aglutinante particular, pero, hablando generalmente, la cantidad necesita ser sólo esa cantidad que disminuya el pH o neutralice la carga negativa a ese punto de romper la emulsión. Sin embargo, para la mayoría de las emulsiones, un pH debajo de aproximadamente 4 será suficiente para romper esa emulsión. Como se mencionó antes, los agentes de control de la viscosidad son útiles en los procesos de mezcla y en depositar la mezcla sobre una superficie de formación, tal como una pantalla, para producir la estera tendida. El agente de control de la viscosidad puede ser agregado en cantidades hasta de aproximadamente el 2 ó 3% y se puede usar cualquiera de los agentes convencionales del control de la viscosidad, por ejemplo gomas, y la goma preferida es la goma de Karaya. Con las modalidades preferidas, es decir el aglutinante acrílico, carbón activado y el modo de colocación de ese carbón activado sobre el aglutinante, como se explicó antes, se obtienen fácilmente regímenes del flujo por gravedad de al menos 0.5 litro por minuto por 100 centímetros cuadrados de la estera, y se pueden obtener regímenes de flujo hasta de 5 litros por minuto por 100 centímetros cuadrados de estera. Esto es un régimen de flujo por gravedad elevado y muy significante, que hace al presente material de filtro un material ideal para producir medios del filtro para potes de café y similares, como se describió antes. El flujo por gravedad es definido como el régimen de flujo del agua a través del filtro, con no más de 30.5 cm de presión de columna estática de agua.
La invención será ahora ilustrada por los siguientes ejemplos, pero se comprenderá que los ejemplos no la limitan y meramente son para su ilustración. En los ejemplos, como en la especificación y reivindicaciones, todos los porcentajes y partes van en peso, a no ser que se especifique de otra manera. EJEMPLO 1 Este ejemplo ilustra un método para producir el material de filtro. El aparato usado en este ejemplo es una máquina convencional para la fabricación del papel, cuyos detalles no necesitan ser descritos aquí, para fines de brevedad, puesto que estos detalles son bien conocidos por los expertos en la materia. Preparación del Almidón y el Alumbre Usando una cubeta de 1000 mi en la parte superior de una placa caliente Corning y un agitador de laboratorio para trabajo pesado G. K. Heller, con un controlador de motor serie "H" a una velocidad de 500 rpm, se agregaron 32 g del almidón Cato 2A a 500 mi de agua fría, se calentó a 93ac durante 30 minutos, se removió el calor y se agregaron 32 g de alumbre y 300 mi de agua fría. La cantidad total de la solución fue de 800 mi. Preparación de la Goma Usando una cubeta de 1000 mi sobre la parte superior de una placa caliente Corning y un agitador de laboratorio para trabajo pesado G. K. Heller, con un controlador de motor serie "H" a una velocidad de 500 rpm, se agregó agua caliente (615 mi) a 82QC, luego se agregaron 3.67 g de trietanolamina y 1.76 g de amoníaco (agentes de dispersión de la goma) , luego se agregaron lentamente 8 g de goma de Karaya; se agregaron 185 g de agua fría, se agitó por 5 minutos a una velocidad de 250 rpm. La cantidad total de la solución fue de 800 mi. Preparación del Floculante Usando una cubeta de 500 mi y un agitador de laboratorio de trabajo pesado G. K. Heller, con un controlador de motor serie "H" a una velocidad de 250 rpm, se agregaron 6.33 g de Cartaretin AEM líquida a 393.7 mi de agua. Cantidad total de solución de 400 mi. Preparación del Material de Estera Se usó una licuadora pequeña Osterizer, de 12 velocidades, con 700 mi de agua, pulpa 9g (seca) , pulpa de madera suave Kraft blanqueada (fibras de celulosa - "HP22Í -marca comercial de Buckeye Cellulose) en "alta" (botón de selección de la licuadora) durante 30 segundos, en seguida se detuvo la licuadora; se agregaron 2.8 g de fibras acrílicas y pulpa por 30 segundos adicionales. Se transfirió la pasta acuosa a una cubeta de 1800 mi. Usando un agitador de laboratorio de trabajo pesado, G. K. Heller, con un controla-dor de motor serie "H" a una velocidad de 200 rpm, se agregaron 5.7 g del látex 26083 de B. F. Goodrich con 5.7 g de agua; se agregaron 15 g de la solución de Almidón y Alumbre, se esperó por 2 minutos, se agregaron 27.4 g de la solución de goma; en la licuadora anterior, usando 400 mi de agua, se agregaron 11.8 g de carbón activado; se operó a baja velocidad durante 5 segundos y se transfirió al enjuague de pasta acuosa con 50 mi de agua, se agitó durante 2 minutos, luego se agregaron 4.2 g de la solución Floculante y se transfirió a un molde manual de hojas que tiene un nivel de agua de 12.5 litros; mientras se agitaba, se conectó el vacío para halar la pasta acuosa y formar una hoja, con un vacío de 61 cm. Se abrió la cubierta del molde manual, se sacó la hoja formada y se usó una máquina de vacío (Dayton, humedad y secado) para la remoción adicional de la humedad; se transfirió la hoja a un dispositivo de secado rápido Emerson - con temperatura de 132dC - y se esperó hasta que estaba seca (10 minuto) . EJEMPLO 2 Se usó una licuadora pequeña Osterizer, de 12 velocidades, con 700 mi de agua, y 11.8 g de pulpa de fibras de poliéster cortas en "alta" (botón de selección de la licuadora) durante 60 segundos. Se transfirió la pasta acuosa a una cubeta de 1800 mi. Usando un agitador de laboratorio de trabajo pesado, G. K. Heller con un controlador de motor serie "H" a una velocidad de 200 ppm, se agregaron 5.7 g del látex 26083 de B. F. Goodrich con 5.7 g de agua; se agregaron 15 g de la solución de almidón y alumbre, se esperó por 2 minutos, se agregaron 27.4 g de la solución de goma; en la licuadora anterior, usando 400 mi de agua, se agregaron 11.8 g de carbón activado, se operó a baja velocidad durante 5 segundos y se transfirió al enjuague de la pasta acuosa con 50 mi de agua, se agitó por 2 minutos, luego se agregaron 4.2 g de la solución de Floculante y se transfirió al molde manual, el cual tenía un nivel de agua de 12.5 litros; mientras se agitaba, se conectó el vacío para halar la pasta acuosa y formar la hoja, con un vacío de 61 cm. Se abrió la cubierta del molde y se sacó la hoja formada y se usó una máquina de vacío (Dayton) para la remoción adicional de la humedad; se transfirió la hoja a una máquina secadora rápida Emerson, con temperatura de 132se y se esperó hasta secar (10 minutos) . EJEMPLO 3 Este ejemplo demuestra la capacidad de descloración del material de filtro producido por el Ejemplo 1. En esta prueba, 20 ce por minuto de agua destilada, que contiene 10 a 11 ppm de cloro, se inyectaron continuamente a través de un sujetador de la muestra que contiene 10 capas de material de filtro de 2.54 cm de diámetro, producido de acuerdo con el Ejemplo 1. Las 10 capas de la estera se colocaron en una celda de muestra y la celda se cerró y selló. A un régimen de flujo de 20 ce por minuto, el cloro residual se probó en intervalos de 10 minutos, usando el método de prueba HACH, Programa DR2000 #80 por un período de una hora. El cloro residual, en partes por millón, fue como sigue:
Tiempo - Minutos Cloro Residual 10 0.01 20 0.01 30 0.01 40 0.01 50 0.03 60 0.04
Como se puede ver de los resultados anteriores, el presente material de filtro tiene capacidades considerables para remover el cloro y reduce el contenido de cloro de 10 a 11 ppm hasta 0.01 ppm por hasta 40 minutos y con no más de 0.04 ppm por hasta 60 minutos, que es equivalente a unos 80 potes de café preparado con más del 80% de eficiencia de remoción del cloro. EJEMPLO 4 Este ejemplo muestra el régimen de flujo producido por el medio de filtro del Ejemplo 1. Una capa del medio de filtro se colocó en un sujetador superior de la muestra de disco de 11.11 cm de diámetro y 6.35 cm de altura. 500 mi de agua destilada se pasaron a través del sujetador de muestra anterior, vaciando para medir el régimen de flujo. Este régimen de flujo obtenido fue de 500 mi en 65 segundos. Como una comparación, un material de filtro idéntico a aquel del Ejemplo 1, con la excepción que este material de filtro tenía un aglutinante convencional de acrilato, no hidrofílico y no el presente aglutinante hidrofílico, y también se probó similarmente. Sin el presente aglutinante hidrofílico, las fibras permanecieron hidrofdbi-cas. El régimen de flujo en esa muestra fue de 3 mi en 10 minutos. Como se puede ver, esta segunda prueba del régimen de flujo mostró que las fibras convencionales o los materiales de filtro con propiedades hidrofóbicas convencionales, tienen un régimen de flujo muy bajo y no son aceptables para su uso, por ejemplo, en máquinas de hacer café, pero con la presente invención, se pueden obtener regímenes de flujo bastante aceptables para las máquinas convencionales de hacer café.
Claims (37)
- REIVINDICACIONES 1. Un material de filtro, para remover el cloro del agua fría usada en preparar bebidas que se pueden consumir por el hombre, este material de filtro comprende: (a) al menos una capa de una estera de fibras tendidas, seleccionadas del grupo que consta de fibras celulósicas y fibras textiles sintéticas y sus mezclas; (b) un aglutinante de látex, de grado alimenticio, hidrofílico, sintético, depositado sobre las fibras dentro de la estera, en una cantidad suficiente para unir las fibras entre sí, dentro de esta estera, de manera que durante una filtración del agua fría a través de la estera, no se desplace una cantidad substancial de fibras por la misma, y en una cantidad insuficiente para reducir substancialmente el régimen de flujo por gravedad del agua fría a través de la estera a menos de aproximadamente 0.3 litro por minuto por 100 centímetros cuadrados de esta estera; y (c) un polvo sólido, adsorbente o absorbente del cloro, insoluble en agua, dispuesto sobre el aglutinante, de manera que no más del 65% del área superficial total del polvo esté substancialmente en contacto con el aglutinante.
- 2. El material de filtro de la reivindicación 1, en que existen de 2 a 20 capas de la estera.
- 3. El material de filtro de la reivindicación 2, en que existen de 3 a 7 capas de la estera.
- 4. El material de filtro de la reivindicación 1, en que las fibras son todas fibras celulósicas.
- 5. El material de filtro de la reivindicación 1, en que las fibras son todas fibras textiles sintéticas.
- 6. El material de filtro de la reivindicación 1, en que las fibras son una mezcla de fibras celulósicas y fibras textiles sintéticas.
- 7. El material de filtro de la reivindicación 6, en que el porcentaje en peso de las fibras sintéticas es de aproximadamente el 1 al 20%.
- 8. El material de filtro de la reivindicación 7, en que el porcentaje en peso de las fibras sintéticas es aproximadamente del 5 al 15%.
- 9. El material de filtro de la reivindicación 8, en que la fibra sintética es una fibra acrílica.
- 10. El material de filtro de la reivindicación 9, en que se dispone dentro de la estera un agente tensoactivo sólido, de grado alimenticio.
- 11. El material de filtro de la reivindicación 10, en que la cantidad del agente tensoactivo sólido, de grado alimenticio, es del 0.1 al 2%, con base en el peso de la estera.
- 12. El material de filtro de la reivindicación 1, en que las fibras sintéticas se seleccionan del grupo que consta de fibras acrílicas, fibras de poliéster, fibras de nilón, fibras de olefina y fibras de vinilo.
- 13. El material de filtro de la reivindicación 1, en que las fibras celulósicas se seleccionan del grupo que consta de fibras de celulosa, fibras de metilcelulosa, fibras de rayón y de algodón.
- 14. El material de filtro de la reivindicación 1, en que el aglutinante de látex se selecciona del grupo que consta de un látex acrílico, un látex de vinilo, un látex de nitrilo y un látex de acrilato.
- 15. El material de filtro de la reivindicación 1, en que el aglutinante es un látex acrílico.
- 16. El material de filtro de la reivindicación 1, en que la cantidad del aglutinante en la estera es de aproximadamente el 5 al 40%, con base en el peso de la estera.
- 17. El material de filtro de la reivindicación 16, en que la cantidad del aglutinante en la estera es de aproximadamente el 10 al 30%, con base en el peso de la estera.
- 18. El material de filtro de la reivindicación 1, en que el régimen del flujo por gravedad es al menos de 0.5 litro por minuto por 100 centímetros cuadrados de la estera y hasta 5 litros por minuto por 100 centímetros cuadrados de la estera.
- 19. El material de filtro de la reivindicación 1, en que el polvo es de carbón activado.
- 20. El material de filtro de la reivindicación 19, en que el polvo es de carbón activado impregnado con plata o níquel.
- 21. El material de filtro de la reivindicación 1, en que la cantidad del polvo en la estera es del 20 al 70%, con base en el peso de la estera.
- 22. El material de filtro de la reivindicación 21, en que el porcentaje se encuentra entre el 40 y 60%.
- 23. El material de filtro de la reivindicación 1, en que no más del 50% del área superficial total del polvo está substancialmente en contacto con el aglutinante.
- 24. El material de filtro de la reivindicación 23, en que el porcentaje no es mayor del 40%.
- 25. El material de filtro de la reivindicación 1, en que el tamaño promedio de partículas del polvo es menor de 1,000 mieras.
- 26. El material de filtro de la reivindicación 25, en que el tamaño promedio de partículas es menor de 100 mieras.
- 27. El material de filtro de la reivindicación 1, en que la estera es estática bacterialmente, en forma substancial, por hasta 50 filtraciones.
- 28. El material de filtro de la reivindicación 1, en que la estera es estática bacterialmente, en forma substancial, por hasta 20 filtraciones.
- 29. El material de filtro de la reivindicación 1, en que la estera es estática bacterialmente, en forma substancial, por hasta 10 filtraciones.
- 30. El material de filtro de la reivindicación 1, en que el aglutinante cubre substancialmente las superficies de las fibras en la estera.
- 31. El material de filtro de la reivindicación 30, en que el aglutinante es substancialmente continuo sobre las fibras de la estera.
- 32. Un método para obtener el material de filtro de la reivindicación 1, este método comprende: (a) mezclar las fibras en agua, para formar una dispersión de estas fibras en el agua; (b) agregar y mezclar el aglutinante de látex, en la forma de una emulsión, a la dispersión, para formar una mezcla dispersa de las fibras y la emulsión; (c) agregar y mezclar un agente que rompa la emulsión a la mezcla, para formar un aglutinante precipitado sobre la combinación de fibras, donde este aglutinante precipitado se deposita sobre las fibras dentro de la estera; (d) agregar a la combinación y mezclar el polvo con dicha combinación, para disponer este polvo sobre el aglutinante y formar un material de estera; y (e) formar una estera de dicho material.
- 33. El método de la reivindicación 32, en que el agente es el alumbre.
- 34. El método de la reivindicación 33, en que el alumbre se agrega con un almidón.
- 35. El método de la reivindicación 32, en que se agrega un agente de control de la viscosidad a la combinación, antes de agregar ahí el polvo.
- 36. El método de la reivindicación 35, en que el agente de control de la viscosidad es una goma.
- 37. El método de la reivindicación 36, en que la goma es la goma de Karaya.
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