WO2020067861A1 - Dispositivo de fragancia de recarga encapsulado y método de elaboración - Google Patents

Dispositivo de fragancia de recarga encapsulado y método de elaboración Download PDF

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WO2020067861A1
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José Abel VELÁZQUEZ MOSQUEDA
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Velazquez Mosqueda Jose Abel
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Definitions

  • the present invention is related to a device and the method of obtaining the constituent parts to generate the fragrance delivery device by absorbing it in a polymer that when exposed in an environment, the device with the step of ! In time the fragrance spreads within a surrounding environment where said fragrance output is gradual, additionally the constituent materials of the device are biodegradable.
  • compositions in the art that include fragrance materials which according to an analysis of the art can be mentioned but not limited to US5180494 and US5449512.
  • fragrance cartridges can store fragrance for prolonged periods before releasing fragrance in a controlled and time-dependent manner, which is sometimes carried out by means of a carrier gas.
  • fragrance carrying cartridges such as the one mentioned in document FR2771930B1, which describes the ability to release a fragrance into a carrier gas in a controlled time.
  • the fragrance is confined to a cylindrical cartridge of uniform cross section and supported in a suitable carrier material.
  • the closure of the fragrance carrying cartridge to prevent the loss of it during the e! Storage is done by means of a flexible membrane disk that seals both ends of the cartridge. The fragrance is released the moment the membranes are pierced with hollow needles or cannulas, whereby the fragrance flows in a stream of the carrier gas
  • the invention object of this document describes a device and method of preparing the components of the device, the result of which allows flavoring for longer times compared to the devices currently on the market and without the need to use energy elements. for the release of the fragrance in the desired space with a greater amount of aroma and controlled dosage.
  • Figure 1 shows the component called the outer structure of the encapsulated refill fragrance device in a top perspective view.
  • Figure 2 shows an exploded view of the components of the fragrance refill device in perspective, showing all the component structures of! device
  • Figure 3 shows a front section of the complete device comprising the inner structure, the intermediate structure and the outer structure of the encapsulated refill fragrance device.
  • the characteristic details of the encapsulated refill fragrance device and its method of preparation are clearly shown in the following description and in the accompanying illustrative drawings, the same reference signs serving to indicate the same parts.
  • the main feature! The invention consists in that a polymeric matrix absorbs the fragrance in its three structures, which are assembled and integrated into a single piece that, when used, will later be exposed in an environment; With the passage of time the fragrance will begin to volatilize to be present in the exposed environment, providing an aroma with the consequent gradual release of the fragrance.
  • the invention considers the combination of materials and specific technology to achieve the proposed objective.
  • the device is made up of two main structures, with different functional characteristics.
  • the components have different denominations and figure 1 shows e! component called outer structure (101).
  • Figure 2 showing the components of the fragrance recharging device, the component called interior structure (301), and the component called intermediate structure (201) are shown, which form an assembly with the exterior structure (101).
  • the exterior structure (101) can be manufactured in various commercial designs, of plastic appearance, with a color and a fragrance; the intermediate structure (201) like the outer structure (101) is plastic in appearance, with a color and a fragrance; and the internal structure (301), which is obtained by the combination of lignocellulosic fibers, polymeric matrices, fragrances, pigment and silicon dioxide, as described in the following paragraphs:
  • Ugnocellulosic fibers are mainly composed of cellulose, hemicelluloses, and lignin, as well as exirables and inorganic compounds.
  • Cellulose fibers are made up of arrays of cellulose microfibrils; cellulose chains linked by hydrogen bonds, in which crystalline sections, called micelles, intermingle with amorphous regions, linked by an amorphous lignin matrix.
  • the hemicelluloses present in natural fibers are believed to fulfill the function of combining cellulose and lignin.
  • Polymers are macromolecules formed by the union of smaller molecules called monomers. To classify polymers, one of the ways is to heat them above a certain temperature. Depending on whether the material melts and flows or, conversely, it does not, they differ in thermoplastics or thermosets (thermo fixed) respectively.
  • Thermoplastics flow (go into the liquid state) when heated and harden again (return to the solid state) when cooled. Its molecular structure has few (if any) crosslinks. Another classification can be considering its elastic behavior. Polymers with elastic behavior, which can be easily deformed without breaking their links or modifying their structure, are called elastomers. They are materials with a very low modulus of elasticity and high extensibility, that is, they deform to a great extent when subjected to stress, but they recover their initial shape! eliminate the effort. In each cycle of extension and contraction, the elastomers absorb energy, a property called residence i
  • the fragrance is generated by a complex mixture of gases, vapors and dust, where the composition of the mixture influences the type of odor perceived by the receiver. What we cannot perceive by smell is called a toilet.
  • fragrance or scent is used primarily by the industry to describe a pleasant odor. Smells correspond to the objective phenomenon of the elements dissolved in the air, although, as in other senses, various psychological factors may play a certain role in the perception of themselves.
  • Fragrances are a mixture of odoriferous substances of natural origin (essential oils) or synthetic (organic products).
  • Essential oils of natural origin in turn can come from the animal kingdom or the plant kingdom.
  • Essences of synthetic origin are usually organic products such as hydrocarbons, alcohols, aldehydes, ketones, aiiphaic and aromatic esters.
  • Silicon oxide (IV) or silicon dioxide (S1O 2 ) is a compound of silicon and oxygen, commonly called silica, it is an amorphous substance that is produced synthetically through a process of vapor phase hydrolysis, which gives pyrogenic silica, by a wet process, which yields precipitated silica, silica gel, or hydrated silica. Pyrogenic silica is produced essentially in the anhydrous state, while the products of the wet process are obtained as hydrates or contain surface absorbed water. Silicon (IV) oxide has a high absorption capacity and can be used in high-density liquids. They are used as anti-binders for the same absorption capacity.
  • silicon (IV) oxide improves the stability of the matrix with which it is interacting, improving its mechanical and theological properties.
  • Pigments are used to dye paint, ink, plastic, textiles, cosmetics, food and other products, usually in the form of a fine powder. This powder is added to a vehicle or matrix, a relatively neutral or colorless material that acts as an adhesive.
  • a colorant can be a pigment or a dye depending on the vehicle in which it is used.
  • a pigment can be made from a dye by precipitating a soluble dye with a metal salt.
  • the interior structure (301) will be surrounded by the intermediate structure (201) in its entirety as shown in figure 1 and its sectional view as shown in figure 3, in turn the intermediate structure (201) is wrapped in the exterior structure (101) in its entirety.
  • the purpose of having three structures is that the interior structure (301) contains more fragrance with respect to the exterior structure (101) and the intermediate structure (201), which are the same in composition, the purpose of having the structure intermediate (201) is to generate the support of the internal structure (301) to be adapted to any commercial design! of the external structure (101).
  • all the structures will begin to lose fragrance, in such a way that the fragrance that loses the external structure (101) will gain in the environment, the fragrance that loses the intermediate structure (201) will be gained by the structure.
  • the outer structure (101) will be regenerating or recharging with fragrance; lengthening its life to useful life, the exterior structure (101) will behave like a re-absorbent membrane, to later release it to the environment.
  • Both the external structure (101), the intermediate structure (201) and the Internal structure (301) of this device can be formed by a variety of polymeric matrices within the classification of thermoplastics and elastos, however, the use is not limited from some other not mentioned in this description
  • Both the internal structure (301), intermediate structure (201) and the external structure (101) of the device have material and compounds that make them biodegradable.
  • an organic additive called ECO ON E EG35® is required, which is made up of organic compounds, which is incorporated by fusing with the polymer.
  • This additive can be added within the range of 0 5% - 5% by mass with respect to the polymer, which will generate an enveloping film on the polymer molecule, and which facilitates the entry of microorganisms present in biologically active landfills, therefore the degradation facilitated by this additive breaks down the polymers, converting it into inert humus (bio mass), methane and carbon dioxide.
  • the device has three main structures with different specifications, so the method for preparing the materials for each one is described below.
  • the polymer and fragrance are placed in a tank; This can be done in different relationships such as 4: 1; 3: 1; 2: 1; 1: 1; 1: 2; 1: 3; 1: 4, etc. (to name a few); by mass respectively until saturating the peüet of the polymer that makes up the raw material. For this, it will be given from 1 to 72 hours as deposit time, longer than this time it will no longer make the peliet impregnate more fragrance. At this stage a phenomenon called sardon occurs, this refers to adsorption and absorption, these phenomena describe the presence of fragrance on the surface of the peliet and its interior structure respectively.
  • the material will be isolated from the medium in a closed device in order to give it a rest time, the rest time can last from 1 to 72 hours.
  • the material is placed in a flat paddle mixer, the mixer will be operated with ranges of 5-90 Hz frequency, in order to generate a heating which is achieved when two pellets are they move one on top of the other, the movement makes the molecules of the superficial regions move faster, thus raising their temperature by friction.
  • Peliet will be gradually heated from 25 ° C (room temperature) until it reaches a range that goes from 35 ° C to 90 ° C, this achieves an adequate scent absorption.
  • Composites are those materials that are formed by the union of two or more materials to achieve the combination of properties that it is not possible to obtain in the original materials.
  • Polyphasic materials such as metal alloys, do not belong to composite materials, in which through a treatment The composition of the present phases is changed thermally.
  • Strengthening agent it is a discrete phase and its geometry is essential when defining the mechanical properties of the material. This agent is also called the dispersed phase.
  • Matrix phase or simply matrix it is continuous and is responsible for the physical and chemical properties. It transmits the efforts to the reinforcing agent. It also protects it and gives cohesion to the material.
  • the continuous phase or matrix is the polymer and the dispersed phase is the fiber, the fragrance and the silicon dioxide.
  • the composite is formed. Due to the nature of the materials there is a chemical incompatibility between the continuous and dispersed phase; natural fibers are lignocellulosic, polar and hydrophilic in nature (mainly due to the presence of -OH groups), silicon dioxide in the same way that fiber in nature is polar and hygroscopic, while many of the polymers are nonpolar and hyd rhophobics; the difference in polarities results in poor adhesion between them. This prevents homogeneous dispersion and fiber-matrix adhesion, generating a fiber-matrix interface.
  • the polymer is placed in a flat paddle mixer, the mixer is worked with ranges from 5 to 90Hz frequency in order to heat the pellet by friction in the same way as for the material of the internal structure (301 ).
  • the pellet will be gradually heated from 25 ° C (room temperature) until it reaches a range that goes from 35 ° C to 90 ° C, this to achieve adequate fragrance absorption.
  • the fragrance is added, this can be done in different ratios, 4: 1; 3: 1; twenty-one ; eleven ; 1: 2; 1: 3; 1: 4 (to name a few); by mass, with respect to the mass of the pellet, silicon dioxide will be added in a ratio of 0.5% to 20% by mass (the fragrance-silicon dioxide ratio is proportional, so if more fragrance needs to be added, put its equivalent of silicon dioxide), this will help us achieve greater absorption.
  • the pigment is added, once the mixture has been homogenized, and it is placed inside a tank, where with natural convection it is cooled. Since the mixture is at room temperature, it will be placed in a centrifuge, where the speed can range between 5,000 - 25,000 RPM. Concluding this step it will be placed in a closed tank to be used later.
  • the process is carried out in three stages, in the first stage the internal structure (301) is injected, the dimensioning of this structure is not limited, since the greater the presence of fragrance is required, the greater the volume of the structure will be.
  • the intermediate structure (201) is injected so that the interior structure (301) is covered, in turn the intermediate structure (201) will be made in two parts, and on these 2 parts will be the structure interior (301), it will close and over injection will be generated, in this part the matter!
  • the intermediate structure (201) will cover the interior structure (301) forming the structure.
  • the sizing of this structure is limited since the wall will be the vehicle for transporting the fragrance released by the interior structure, so the wall thickness can vary in the ranges of 0.5mm to 8.0mm
  • this device opens to be exposed to the desired environment with the desired smell.

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Abstract

La invención descrita presenta un dispositivo y el método de obtención de las estructuras constituyentes para generar un ensamble de suministro de fragancia por medio de la absorción de la misma en un polímero que cuando es expuesto en un entorno, con el paso del tiempo disemina la fragancia dentro de un ambiente circundante donde dicha salida es gradual. Adicionalmente los materiales constituyentes del dispositivo son biodegradables. Se describe el dispositivo y el método de preparación de los componentes y el ensamble que permite aromatizar por tiempos más prolongados a los dispositivos que actualmente se encuentran en el mercado y sin necesidad de utilizar elementos energéticos para la liberación de la fragancia en el espacio deseado con una mayor cantidad de aroma y dosificación controlada.

Description

DISPOSITIVO DE FRAGANCIA DE RECARGA ENCAPSULADO Y MÉTODO DE
ELABORACIÓN.
CAMPO DE LA INVENCIÓN
La presente invención está relacionada a u n d ispositivo y el método de obtención de las piezas constituyentes para generar ei dispositivo de suministro de fragancia por medio de la absorción de la misma en un pol ímero que cuando es expuesto en un entorno, el dispositivo con el paso de! tiempo disemina la fragancia dentro de un ambiente ci rcu ndante donde dicha salida de fragancia es g radual , adicional meníe los materiales constituyentes del d ispositivo son biodeg radables . ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN
Durante muchos años se han utilizado dispositivos y métodos para ei sumin istro de fragancia ai ambiente los cuales buscan desodorizar h abitaciones, alfombras, etc. , para hacerlas más fragantes y agradables. Los sistemas anteriores incluyen velas , aceites calientes , atomizadores, dispositivos d ifusores, así como otros mecan ismos de transporte de fragancia como es ei caso de d ispositivos de nebulización o atomización ; como ejemplo a lo anterior y de acuerdo con el análisis del estado del arte se encuentran los documentos US872T234B2, el docu mento US7070121 , el documento US6793149 y el documento ÜS8821802B2, Adicional mente a lo anterior, se han desarrollado tabletas y granulos impregnados con fragancia para la inserción en bolsas de aspiradoras que una vez que se hace funcionar este aparato, la fragancia de las tabletas o gránuios se distribuye por toda ía habitación.
Por otro lado, existen en la técnica varías composiciones que incluyen materiales de fragancia que de acuerdo con un análisis de la técnica se pueden mencionar más no de manera limitativa los documentos US5180494 y el documento US5449512.
Los métodos actuales experimentan varias desventajas entre las que se encuentran el disponer de una dosificación inexacta, así como ía posibilidad de contaminación de ias superficies del contenedor o dispositivo con muestras liquidas y, por otro lado, ía complejidad del dispositivo de dosificación .
Recientemente ha habido propuestas de que los cartuchos de fragancia puedan almacenar la fragancia por periodos prolongados antes de liberar la misma de una manera controlada y que esta sea dependiente dei tiempo, que en ocasiones se lleva a cabo por medio de un gas portador. Existen ejemplos de cartuchos portadores de fragancia como el mencionado en ei documento FR2771930B1 , en ei cual se describe ia capacidad de liberar una fragancia en un gas portador en un tiempo controiado. La fragancia se encuentra confinada en un cartucho de tipo cilindrico de sección trasversal uniforme y que es soportada en un material portador adecuado. El cierre del cartucho portador de fragancia para prevenir la pérdida de la misma durante e! almacenaje se realiza por medio de disco de membrana flexible que sellan ambos extremos dei cartucho. La fragancia se libera en el momento en el que las membranas se perforan con agujas huecas o cánulas, con lo cual la fragancia fluye en una corriente del gas portador
Tomando como referencia lo anterior, existe ia necesidad de proporcionar medios de almacenamiento y liberación de fragancias en demanda y de manera controlada en el tiempo; aun cuando puedan estar inactivos con métodos de producción en masa y a bajo costo.
Un estudio del comportamiento de difusión de fragancias reveló que el desplazamiento por unidad de tiempo de aún materiales de la fragancia muy difuso fue re marcadamente pequeño. Como guía práctica se encontró adicionalmente que los cartuchos deben ser configurados de tal manera que el goteo de fragancia no exceda una velocidad de 400 ng por segundo.
Por otro lado, existen dispositivos que suministran fragancia por medio de calentadores eléctricos y con suministro de energía. Por medio de la aplicación de calor ai perfume o fuente de fragancia, existirá un suministro constante de perfume o fragancia en e! espacio en el cual se está colocando el aparato; lo anterior requiere energía en el aparato y una mayor complejidad del mismo.
Como se ha mencionado, en el mercado existen una gran diversidad de aromatizantes, los cuales tienen la peculiaridad de disponer de un tiempo de vida no mayor a 30 días y que se encuentran dirigidos a diferentes entornos como son el hogar, negocio, y cualquier otro tipo de espacio o establecimiento.
Debido a todo lo anterior, la invención objeto de este documento describe un dispositivo y método de preparación de los componentes del dispositivo cuyo resultado permite aromatizar por tiempos más prolongados comparado con los dispositivos que actualmente se encuentran en el mercado y sin necesidad de utilizar elementos energéticos para ia liberación de la fragancia en el espacio deseado con una mayor cantidad de aroma y dosificación controlada. BREVE DESCRIPCIÓN DE LAS FIGURAS
La figura 1 muestra el componente denominado estructura exterior del dispositivo de fragancia de recarga encapsuiado en vista en perspectiva superior.
La figura 2 muestra una vista en explosión de los componentes del dispositivo de fragancia de recarga en perspectiva, donde se aprecian todas las estructuras componentes de! dispositivo
La figura 3 muestra un corte frontal del dispositivo completo que comprende la estructura interior, la estructura intermedia y la estructura exterior del dispositivo de fragancia de recarga encapsulado.
DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN
Los detalles característicos del dispositivo de fragancia de recarga encapsulado y su método de preparación se muestran claramente en la siguiente descripción y en ios dibujos ilustrativos que se anexan , sirviendo los mismos signos de referencia para señalar las mismas partes. La característica principa! de la invención consiste en que una matriz polimérica absorbe la fragancia en sus tres estructuras, las cuales se ensamblan e integran una sola pieza que, llegando a su uso, será posteriormente expuesta en un entorno; con el paso del tiempo la fragancia comenzará a volatilizarse para estar presente en el entorno expuesto aportando un aroma con la consecuente salida gradual de la fragancia. Con el fin de obtener un ambientador de larga duración la invención considera la combinación de materiales y tecnología específica para lograr el objetivo propuesto.
El dispositivo está conformado por fres estructuras principales, con características funcionales distintas. Los componentes tienen denominaciones distintas y en la figura 1 se muestra e! componente denominado estructura exterior (101 ). En la figura 2 que muestra los componentes del dispositivo de fragancia de recarga, se muestra el componente denominado estructura interior (301 ), ei componente denominado estructura intermedia (201), los cuales conforman un ensamble con la estructura exterior (101 ).
La estructura exterior (101 ) puede fabricarse en diversos diseños comerciales, de aspecto plástico, con un color y una fragancia; la estructura intermedia (201 ) al igual que la estructura exterior (101 ) es de aspecto plástico, con un color y una fragancia; y la estructura interior (301), la cual se obtiene por la combinación de fibras lignocelulósicas, matrices poíiméricas, fragancias, pigmento y dióxido de silicio, como se encuentran descritos en los siguientes párrafos:
Las fibras ügnocelulósicas están compuestas principalmente por celulosa, hemicelulosas, y lignina, así como exíraíbles y compuestos inorgánicos. Las fibras de celulosa están formadas por arreglos de microfibrillas de celulosa; cadenas de celulosa unidas por medio de puentes de hidrógeno, en las que se entremezclan secciones cristalinas, llamadas micelas, con regiones amorfas, unidas por una matriz amorfa de lignina. Se cree que las hemicelulosas presentes en las fibras naturales cumplen la función de compatibiiizar la celulosa y la lignina. Estas fibras, las cuales forman parte de la invención , « previamente son tratadas para la eliminación de impurezas presentes. Se someten a procesos de desfibrado, lavado, centrifugado, secado, molienda, tamizado y finalmente deshumídíficarla. Al ser un material higroscópico ia presencia de agua es importante a considerar. Por lo que se deshumidifica antes de ser utilizada (70°C por 3 horas; 60°C por 5 horas; 50°C por 7 horas; 40°C por 10 horas), teniendo rangos menores a! 5 % en masa de agua presente en la fibra.
Los polímeros son macromolécuías formadas por la unión de moléculas de menor tamaño denominadas monómeros Para clasificar polímeros, una de las formas consiste en calentarlos por encima de cierta temperatura. Según si el material funde y fluye o por el contrario no lo hace se diferencian en termopiásticos o termoesíables (termo fijos) respectivamente.
Los termopiásticos, fluyen (pasan ai estado liquido) al calentarlos y se vuelven a endurecer (vuelven al estado sólido) al enfriarlos. Su estructura molecular presenta pocos (o ningún) entrecruzamientos. Otra clasificación puede ser considerando su comportamiento elástico. Los poümeros con un comportamiento elástico, que pueden ser deformados fácilmente sin que se rompan sus enlaces o modifique su estructura, son denominados elastómeros. Son materiales con muy bajo módulo de elasticidad y alta extensibilidad, es decir, se deforman en gran medida ai someterlos a un esfuerzo, pero recuperan su forma inicial a! eliminar el esfuerzo. En cada ciclo de extensión y contracción ios elastómeros absorben energía, una propiedad denominada residencia i
La fragancia se genera por una mezcla compleja de gases, vapores y polvo, donde la composición de la mezcla influye en ei tipo de olor percibido por el receptor. Aquello que no podemos percibir por el olfato se denomina inodoro. Ei término fragancia o aroma es usado principalmente por la industria para describir un olor placentero. Los olores corresponden al fenómeno objetivo de ios elementos disueltos en el aire, aunque, como en otros sentidos, varios factores psicológicos pueden desempeñar cierto papel en la percepción de ios mismos.
Las fragancias son mezcla de sustancias odoríficas de origen natural (aceites esenciales) o sintético (productos orgánicos) . Los aceites esenciales de origen natural a su vez pueden proceder del reino animal o del reino vegetal. Las esencias de origen sintético suelen ser productos orgánicos tales como hidrocarburos, alcoholes, aldeh idos, cefonas, esteres aiifáíicos y aromáticos.
El óxido de silicio (I V) o dióxido de silicio (S1O2) es un compuesto de silicio y oxígeno, llamado comúnmente sílice, es una sustancia amorfa que se produce sintéticamente mediante un proceso de hidrólisis en fase de vapor, que da sílice pirogénica, mediante un proceso húmedo, que da sílice precipitada, gel de sílice, o sílice hidratada. La sílice pirogénica se produce esencialmente en estado anhidro, mientras que los productos del proceso húmedo se obtienen como hidratos o contienen agua absorbida en superficie. El óxido de silicio (IV) cuenta con una gran capacidad de absorción y se puede utilizar en líquidos de alta densidad. Se utilizan como anti aglomerantes por la misma capacidad de absorción . Además de esta propiedad el óxido de silicio (IV) mejora ia estabilidad de la matriz con la que esta interactuando, mejorando sus propiedades mecánicas y Teológicas. Los pigmentos son utilizados para teñir pintura, tinta, plástico, textiles, cosméticos, alimentos y otros producios, usualmeníe en forma de polvo fino. Este polvo es añadido a un vehículo o matriz, un material relativamente neutro o incoloro que actúa como adhesivo.
Generalmente se hace distinción entre un pigmento, ei cual es insoluble en el vehículo (formando una suspensión), y un tinte, ei cual o es un líquido o es soluble en el vehículo (resultando en una solución). Un colorante puede ser un pigmento o un tinte dependiendo del vehículo en el que se usa. En algunos casos, un pigmento puede ser fabricado a partir de un tinte precipitando un tinte soluble con una sal metálica.
La estructura interior (301 ) se encontrará envuelta por la estructura intermedia (201) en su totalidad como lo muestra la figura 1 y su vista en corte como lo muestra la figura 3, a su vez la estructura intermedia (201 ) se encuentra envuelta en la estructura exterior (101 ) en su totalidad . La finalidad de contar con tres estructuras es que la estructura interior (301 ) contenga más fragancia con respecto a la estructura exterior (101 ) y la estructura intermedia (201 ), las cuales son iguales en su composición, la finalidad de contar con la estructura intermedia (201 ) es generar ei soporte de la estructura interior (301 ) para ser adaptada a cuaiquier diseño comercia! de la estructura exterior (101 ). Al exponer el dispositivo en un entorno, todas las estructuras comenzaran a perder fragancia, de tal forma que la fragancia que pierde ia estructura exterior (101 ) ¡a ganará ei entorno, la fragancia que pierda la estructura intermedia (201 ) la ganará la estructura exterior (101 ) , y la fragancia que pierda la estructura interior (301 ) la ganada la estructura intermedia (201 ) . Lo anterior significa que la estructura exterior (101) se estará regenerando o recargando de fragancia; alargando su tiempo de vid a útil, la estructura exterior (101 ) se comportará como una membrana re absorbente, para posterior mente liberarlo ai entorno.
Tanto la estructura exterior (101 ), la estructura intermedia (201) y la estructura Interna (301 ) de este dispositivo pueden estar formadas por diversidad de matrices poiimérlcas dentro de la clasificación de termoplásticos y elastó eros, sin embargo, no está limitado el uso de algún otro no mencionado en esta descripción Tanto la estructura interior (301), estructura intermedia (201) y la estructura exterior (101) del dispositivo cuentan con material y compuestos que ios hacen biodegradables. Para lograr lo anterior se requiere el uso de un aditivo orgánico denominado ECO ON E EG35® el cual está conformado de compuestos orgánicos, que se incorpora fusionándose al polímero. Este aditivo se puede añadir dentro del rango de 0 5% - 5% en masa con respecto ai polímero, el cual generará una película envolvente en la molécula del polímero, y que facilita el ingreso de mícrorganismo presentes en vertederos biológicamente activos, por lo que la degradación facilitada por este aditivo descompone los polímeros convirtiéndolo en humus Inerte (bio masa) , metano y bióxido de carbono.
Método de elaboración de los componentes del dispositivo.
E! dispositivo cuenta con tres estructuras principales con especificaciones diferentes, por lo que se describe a continuación el método de elaboración de las materias para cada una de ellas.
Estructura interior (301). El método de elaboración de la materia que conforma la estructura Interior (301) es el siguiente:
1 En un depósito se coloca el polímero y la fragancia; esto se puede hacer en diferentes relaciones como son 4:1; 3:1; 2:1; 1:1; 1:2; 1:3; 1:4, etc. (por mencionar algunas); en masa respectivamente hasta saturar el peüet del polímero que conforma la materia prima. Para esto se dará de 1 hasta 72 horas como tiempo de depósito, mayor a este tiempo ya no logrará que el peliet se impregne más de fragancia. En esta etapa ocurre un fenómeno llamado sardón, ésta se refiere a que ocurre una adsorción y absorción, estos fenómenos describen la presencia de fragancia en la superficie del peliet y en su estructura interior respectivamente. El material se aislará del medio en un dispositivo cerrado con el fin de darle un tiempo de reposo, el tiempo de reposo puede durar de 1 hasta 72 horas.
2 Una vez realizada la etapa antes mencionada, el material se coloca en un mezclador de paletas planas, se hará trabajar el mezclador con rangos de 5-90 Hz de frecuencia, con la finalidad de generar un calentamiento el cual se logra cuando dos pellets se mueven uno sobre otro, el movimiento hace que las moléculas de las regiones superficiales se muevan más aprisa, elevando así su temperatura por fricción. E! peliet será calentado gradualmente de 25°C (temperatura ambiente) hasta llegar a rango que van desde los 35°C a los 90°C, esto logra una adecuada sorción de fragancia.
3 Una vez alcanzada la temperatura mínima antes mencionada, se agregará de manera gradual más fragancia, hasta alcanzar la temperatura máxima antes mencionada, esto se puede hacer en diferentes relaciones, 4:1; 3:1; 2:1; 1:1; 1:2; 1:3; 1:4 (por mencionar algunas); en masa con respecto a la masa del peliet previamente humectado, para lograr una adecuada sorción de fragancia se le agregará de fibra lignocelulósica, de 1 % hasta 50% en masa, previamente tratada (la relación frag ancla-fibra es proporcional, por lo que si se necesitara agregar más fragancia hay que colocarle su equivalente de fibra), el dióxido de silicio se agregara en una proporción de 0.5% hasta 20% en masa (la relación fragancia-dióxido de silicio es proporcional, por lo que si se necesitara agregar más fragancia hay que colocarle su equivalente de dióxido de silicio), una vez bomogenízada la mezcla, será colocada dentro de un depósito, donde con convección natural será enfriada. Ya que la mezcla se encuentre a temperatura ambiente, se colocará en una centrifuga, donde la velocidad puede oscilar entre 5,000 - 25,000 RPM . Concluyendo este paso se colocará en un depósito cerrado para ser usada posteriormente.
Los composites son aquellos materiales que se forman por la unión de dos o más materiales para conseguir la combinación de propiedades que no es posible obtener en los materiales originales.
Los materiales son compuestos cuando cumplen las siguientes características:
1 . Están formados por dos o más componentes distinguibles físicamente y separables mecánicamente.
2. Presentan varias fases químicamente distintas, completamente ¡nsolubles entre sí y separadas por una interfase.
3. Sus propiedades mecánicas son superiores a la simple suma de las propiedades de sus componentes (sinergia).
4. No pertenecen a los materiales compuestos los materiales polifásicos, como las aleaciones metálicas, en las que mediante un tratamiento térmico se cambia la composición de las fases presentes.
Aunque existe una gran variedad de materiales compuestos, en todos se pueden distinguir las siguientes partes:
1 Agente reforzante: es una fase de carácter discreto y su geometría es fundamental a la hora de definir las propiedades mecánicas del material . A este agente también se le llama fase dispersa.
2. Fase matriz o simplemente matriz: tiene carácter continuo y es la responsable de las propiedades físicas y químicas. Transmite los esfuerzos al agente reforzante. También lo protege y da cohesión al material.
En eí dispositivo objeto de la invención, la fase continua o matriz es el polímero y la fase dispersa es Sa fibra, la fragancia y el dióxido de silicio Al realizar dicha unión se forma el composite. Por la naturaleza de los materiales existe una incompatibilidad química entre la fase continua y dispersa; las fibras naturales son por naturaleza lignocelulósica, polares e hidrofílicas (principalmente por la presencia de grupos -OH), el dióxido de silicio de igual manera que la fibra por naturaleza es polar e higroscópico, mientras que muchos de ios polímeros son no polares e hid rofóbicos ; la diferencia de polaridades resulta en una deficiente adhesión entre ellas Esto impide ¡a dispersión homogénea y la adhesión fibra- matriz, generando una interfase fibra-matriz. Esta es una zona libre entre la fibra y la matriz; la cual se utiliza para lograr una adecuada salida de la fragancia hacia la estructura intermedia (201 ) posteriormente a la estructura exterior (101) y finalmente al entorno. Dicha interfase se verá mejorada por el dióxido de silicio actuando como compatibiiizarte entre fibra-matriz. Estructura exterior (101) © intermedia (201),
El método de elaboración de la materia que conforma la estructura exterior (101 ) e intermedia (201 ) es el siguiente:
1 Se coloca el polímero en un mezclador de paletas planas, se hace trabajar el mezclador con rangos de 5 a 90Hz de frecuencia con la finalidad de calentar el pellet por fricción de la misma forma que se hace para el material de la estructura interior (301 ).
2. El pellet será calentado gradualmente de 25°C (temperatura ambiente) hasta llegar a rango que van desde los 35°C a 90°C, esto para lograr una adecuada sorción de fragancia.
3 Una vez alcanzada esta temperatura se agrega la fragancia, esto se puede hacer en diferentes relaciones, 4: 1 ; 3: 1 ; 2: 1 ; 1 : 1 ; 1 :2; 1 :3; 1 :4 (por mencionar algunas); en masa, con respecto a la masa del pellet, el dióxido de silicio se agregara en una proporción de 0.5% hasta 20% en masa (la relación fragancia-dióxido de silicio es proporcional, por lo que si se necesitara agregar más fragancia hay que colocarle su equivalente de dióxido de silicio), este nos ayudara a lograr una mayor absorción .
4. Se agrega el pigmento, una vez ho ogenizada la mezcla, y se colocara dentro de un depósito, donde con convección natural es enfriada. Ya que la mezcla se encuentre a temperatura ambiente, se colocará en una centrifuga, donde la velocidad puede oscilar entre 5,000 - 25,000 RPM . Concluyendo este paso se colocará en un depósito cerrado para ser usada posteriormente.
Dispositivo completo. Ya fabricados los materiales para las dos estructuras, se procede a la fase de transformación del material en ambos componentes, tanto la estructura interior (301 ), la estructura intermedia (201 ) , y la estructura exterior (101 ), proceso que será por inyección .
1 . El proceso se realiza en tres etapas, en la primera etapa se inyecta la estructura interior (301 ), el dimensionamiento de esta estructura no se encuentra limitado, ya que entre mayor presencia de fragancia se requiera mayor será el volumen de la estructura.
2. En la segunda etapa se inyecta la estructura intermedia (201 ) de manera que se cubra ¡a estructura interior (301 ), a su vez la estructura intermedia (201 ) se realizará en dos partes, y sobre estas 2 partes estará la estructura interior (301 ) , éste se cerrará y se generará la sobre inyección , en esta parte el materia! de la estructura intermedia (201 ) cubrirá a la estructura interior (301 ) formando la estructura. El dimensionamiento de esta estructura se encuentra limitado ya que la pared será el vehículo de trasporte de la fragancia liberada por la estructura interior, por lo que el espesor de pared puede variar en ios rangos de 0.5mm a 8.0 mm
3. Ya solidificado el dispositivo este será guardado para evitar su exposición con el ambiente.
4. En la tercera etapa ya teniendo la estructura interior (301 ) dentro de la estructura intermedia (201 ) se realizará ia sobre inyección donde ahora se colocará esta parte sobre el molde antes de cerrarse, de esta manera se obtiene el dispositivo, el cual ya solidificado será guardado para evitar su exposición con el ambiente. El dimensionamiento de esta estructura se encuentra limitado ya que la pared será el vehículo de trasporte de la fragancia liberada por la estructura intermedia, por io que e! espesor de pared puede variar en ¡os rangos de 0.5mm a 8.0 mm
5. Cuando desee ser utilizado, este dispositivo se abre para ser expuesto al ambiente que se desea tenga el olor deseado.
El invento ha sido descrito suficientemente como para que una persona con conocimientos medios en la materia pueda reproducir y obtener los resultados que menciono en la presente invención . Sin embargo, cualquier persona hábil en el campo de la técnica que compete el presente invento puede ser capaz de hacer modificaciones no descritas en ¡a presente solicitud., por lo que, si para la aplicación de estas modificaciones en una estructura determinada o en el proceso de manufactura del mismo, se requiere de la materia reclamada en las siguientes reivindicaciones, dichas estructuras deberán ser comprendidas dentro del alcance de la invención

Claims

REIVINDICACIONES Habiendo descrito suficientemente mi invención, considero como una novedad y por io tanto reclamo como de mi exclusiva propiedad , lo contenido en las siguientes cláusulas:
1 . Un dispositivo de fragancia de recarga encapsulado para el suministro de fragancia de forma gradual al ambiente expuesto caracterizado por comprender:
a. Una o una pluralidad de estructuras interiores de cualquier forma geométrica deseada, que puede o pueden estar formadas por cualquier polímero o diversidad de polímeros dentro de la categoría de termoplásficos y/o elastómeros y adicionados por un compuesto o compuestos que ios hacen biodegradables, aunque no se encuentra limitado al uso de algún otro no considerado en la categoría antes mencionada; la cual dispone de una fase continua correspondiente al polímero y una fase dispersa conformada por fibras iignocelulósicas la cual tienen la función de generar la adsorción de fragancia, el cual es un componente comprendido en esta estructura,
b. Una estructura exterior de cualquier forma geométrica deseada que aloja totalmente una o una pluralidad de estructuras intermedias y ésta aloja totalmente una a una pluralidad de estructuras donde la estructura exterior e intermedia puede estar formada por cualquier poiimero o diversidad de polímeros dentro de la categoría de termoplásticos y/o eiastómeros y adicionados por un compuesto o compuestos que ios hacen biodegradables, aunque no se encuentra limitado al uso de algún otro no considerado en la categoría antes mencionada y que puede o no contener fragancia como elemento constitutivo de esta estructura al igual que el óxido de silicio, c Tanto la estructura interior, la intermedia y la exterior se obtienen por el proceso de inyección para su conformación, donde una estructura o una pluralidad de estructuras interiores se encuentran totalmente contenidas de manera interna en la estructura y ésta a su vez en una exterior,
d . Para lograr que el material utilizado tanto por las estructuras interiores y exteriores que le dan la característica biodegradabie, se requiere el uso de un aditivo orgánico el cual está conformado de compuestos orgán icos, que se incorpora fusionándose ai polímero: este aditivo se puede añadir dentro de! rango de 0.5% - 5% en masa con respecto ai polímero, el cual generará una película envolvente en la molécula del polímero, y que facilita el ingreso de icrorganismos presentes en vertederos biológicamente activos, por lo que la degradación facilitada por este aditivo descompone los polímeros conviríiéndolo en humus inerte o bio masa, metano y bióxido de carbono
Un método para la elaboración de las estructuras internas, intermedias y externas y el ensamble completo del dispositivo de fragancia de recarga encapsulado para el suministro de fragancia de forma gradual al ambiente expuesto que comprende:
a. Para el caso del material de la estructura interior incluye los siguientes pasos:
i . En un depósito se coloca el polímero y la fragancia; esto se puede hacer en diferentes relaciones como son 4: 1 ; 3: 1 ; 2: 1 ; 1 : 1 ; 1 :2; 1 :3; 1 :4, etc. (por mencionar algunas); en masa respectivamente hasta saturar el peilet que conforma ia materia prima, para So anterior se dará de 1 hasta 72 horas como tiempo de depósito; en esta etapa ocurrirá un fenómeno llamado sorcíón , ia cual se refiere a que ocurre una adsorción y absorción , estos fenómenos describen ¡a presencia de fragancia en ia superficie dei peilet y en su estructura interior respectivamente,
ii. Una vez realizada la etapa antes mencionada, el material se coloca en un mezclador de paletas planas, se hace trabajar el mezclador con rangos de 5-90 Hz de frecuencia, con la finalidad de generar un calentamiento el cual se logra cuando dos pellets se mueven uno sobre otro, el movimiento hace que las moléculas de las regiones superficiales se muevan más aprisa, elevando así su temperatura por fricción; el peilet es calentado gradualmente de 25°C (temperatura ambiente) hasta llegar a rango que van desde los 35°C a los 90°C, esto para lograr una adecuada sorcíón de fragancia,
iii. Una vez alcanzada la temperatura antes mencionada, se agregará de manera gradual la fragancia, hasta alcanzar la temperatura máxima antes mencionada, esto se puede hacer en diferentes relaciones, 4: 1 ; 3: 1 ; 2: 1 ; 1 : 1 ; 1 :2; 1 :3; 1 :4 (por mencionar algunas); en masa con respecto a la masa del peilet previamente humectado, para lograr una adecuada sorcíón de fragancia se le agregará de fibra lignoceluíósica, de 1 % hasta 50% en masa, previamente tratada (ia relación fragancia-fibra es proporcional, por lo que sí se necesitara agregar más fragancia hay que colocarle su equivalente de fibra) , el dióxido de silicio se agregara en una proporción de 0.5% hasta 20% en masa (Sa relación fragancia-dióxido de silicio es proporcional, por lo que si se necesitara agregar más fragancia hay que colocarle su equivalente de dióxido de silicio), una vez homogenizada la mezcla, será colocada dentro de un depósito, donde con convección natural será enfriada, ya que la mezcla se encuentre a temperatura ambiente, se colocará en una centrifuga, donde la velocidad puede oscilar entre 5,000 - 25,000 RPM. Concluyendo este paso se colocará en un depósito cerrado para ser usada posteriormente,
b. Para el caso del material de la estructura exterior e intermedia incluye los siguientes pasos:
i. Se coloca el polímero en un mezclador de paletas planas, se hace trabajar el mezclador con rangos de 5 a 90 Hz de frecuencia con la finalidad de calentar el pellet por fricción de la misma forma que se hace para el material de la estructura interna,
ii . El pellet es calentado gradualmente de 25°C (temperatura ambiente) hasta llegar a rango que van desde ios 35°C a 90°C, esto favorece ¡a absorción de fragancia,
iti. Una vez alcanzada la temperatura antes mencionada se agrega la fragancia, esto se puede hacer en diferentes relaciones 4:1 ; 3: 1 ; 2:1 ; 1 : 1 ; 1 :2; 1 :3; 1 :4 (por mencionar algunas); en masa, con respecto a la masa del pellet, el dióxido de silicio se agregara en una proporción de 0 5% hasta 20% en masa (la relación fragancia-dióxido de silicio es proporcional, por lo que si se necesitara ag regar más fragancia hay que coíocaríe su equivalente de dióxido de silicio), este nos ayudara a lograr una mayor absorción ,
iv. Se agrega pigmento, una vez homogenizada la mezcla, y se colocara dentro de un depósito, donde con convección natura! es enfriada, ya que la mezcla se encuentre a temperatura ambiente, se colocará en una centrifuga, donde la velocidad puede oscilar entre 5,000 - 25,000 RPM, concluyendo este paso se colocará en un depósito cerrado para ser usada posteriormente,
c. Para el caso de! dispositivo completo incluye ios siguientes pasos una vez fabricados los materiales para las tres estructuras antes mencionadas y se procede a su fase de transformación, proceso que será por inyección:
i . El proceso se realiza en tres etapas, en ¡a primera etapa se inyecta la estructura interior, el dimensionamiento de esta estructura no se encuentra limitado, ya que entre mayor presencia de fragancia se requiera mayor será el volumen de la estructura,
ii . En la segunda etapa se inyecta la estructura Intermedia de manera que se cubra la estructura interior, a su vez la estructura Intermedia se realizará en dos partes, antes de iniciar el ciclo de inyección se colocará en el molde ia primera parte y sobre esta estará ia estructura interior, éste se cerrará y se generará la sobre inyección, en esta parte el material de la estructura intermedia cubrirá a la estructura interior El dimensionamiento de esta estructura se encuentra limitado ya que la pared será el vehículo de trasporte de la fragancia liberada por la estructura interior, por lo que el espesor de pared puede variar en ios rangos de 0.5mm a 8 0 mm, iii Ya solidificado el dispositivo este será guardado para evitar su exposición con el ambiente,
iv En la tercera etapa ya teniendo la estructura Interior dentro de la estructura intermedia se realizará sobre inyección donde ahora se colocará esta parte sobre el molde antes de cerrarse, de esta manera se obtiene el dispositivo, el cual ya solidificado será guardado para evitar su exposición con el ambiente, el dimensionamiento de esta estructura se encuentra limitado ya que la pared será el vehículo de trasporte de la fragancia liberada por la estructura intermedia, por lo que ei espesor de pared puede variar en los rangos de 0.5mm a 8.0 mm, v Cuando el dispositivo desee ser utilizado, éste se abre para ser expuesto a! ambiente para que se obtenga el olor deseado.
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