ES2252944T3 - Utensilio que contiene una composicion limpiadora y un tinte que desaparece. - Google Patents
Utensilio que contiene una composicion limpiadora y un tinte que desaparece.Info
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Abstract
Una composición detergente acuosa, siendo dicha composición para usar con un utensilio que contiene una almohadilla desechable que contiene opcionalmente material superabsorbente, conteniendo dicha composición: (1) de 0, 01 a 0, 5 % de uno o más tensioactivos detergentes; (2) el nivel de materiales hidrófobos, incluyendo disolvente, está limitado a menos de 3 %; (3) el pH es superior a 9, proporcionándose dicho pH mediante materiales alcalinos; y 0, 0005 % a 0, 01 % de un tinte que desaparece.
Description
Utensilio que contiene una composición limpiadora
y un tinte que desaparece.
Esta solicitud se refiere a composiciones
detergentes para uso con un utensilio limpiador, p. ej., una mopa,
que comprende una almohadilla absorbente desechable, especialmente
una almohadilla que comprende material super-
absorbente útil para eliminar la suciedad de superficies duras. La solicitud se refiere especialmente a soluciones detergentes que se utilizan con la almohadilla de limpieza absorbente.
absorbente útil para eliminar la suciedad de superficies duras. La solicitud se refiere especialmente a soluciones detergentes que se utilizan con la almohadilla de limpieza absorbente.
Los dispositivos normales para la limpieza de
suelos son reutilizables, incluyendo las mopas que contienen
cuerdas, celulosa y/o tiras sintéticas, esponjas y similares. Esta
invención se refiere a mopas que tienen almohadillas de limpieza
desechables. Por ejemplo, la patente US-5.094.559,
concedida el 10 de marzo de 1992 a Rivera y col., describe una mopa
que incluye una almohadilla de limpieza desechable. Después de
haberse completado la acción de limpieza, la almohadilla se separa
del mango de la mopa y se vuelve a acoplar de modo que la capa
absorbente contacte con el suelo.
Igualmente, la patente
US-5.419.015, concedida el 30 de mayo de 1995 a
García, describe una mopa que tiene almohadillas lavables
desmontables. Se describe que la almohadilla comprende una capa
superior que es capaz de acoplarse a ganchos de la cabeza de la
mopa, una capa central de espuma microporosa de plástico sintético y
una capa inferior de contacto con una superficie durante la
operación de limpieza. La espuma sintética descrita por García para
la absorción de la solución limpiadora tiene una capacidad
absorbente relativamente baja para las soluciones acuosas o basadas
en agua. Por tanto, el usuario tendrá que utilizar cantidades
pequeñas de solución limpiadora para no sobrepasar la capacidad de
absorción de la almohadilla o dejar una cantidad de solución
limpiadora considerable sobre la superficie objeto de limpieza.
La presente invención se refiere fundamentalmente
a soluciones detergentes para uso con un dispositivo limpiador que
comprende una almohadilla de limpieza desmontable que alivia la
necesidad de aclarar la almohadilla durante el uso. Ésta
preferiblemente incluye un utensilio que comprende una almohadilla
de limpieza desmontable con capacidad absorbente, en un gramo de
fluido absorbido por gramo de base de almohadilla de limpieza, que
permite la limpieza de un área grande, como la de la típica
superficie dura de un suelo [p. ej., 7,43-9,29
m^{2} (80-100 ft^{2})], sin la necesidad de
cambiar la almohadilla. Esto exige, a su vez, la utilización de un
material superabsorbente, preferiblemente del tipo descrito a
continuación en la presente memoria. Las composiciones detergentes
que se utilizan con dichos materiales superabsorbentes deben
formularse cuidadosamente para evitar no apartarse del objetivo de
utilizar dicho material superabsorbente, como el descrito en la
patente US-6.380.151 de Masters y col., presentada
el 8 de mayo de 1997.
Los utensilios limpiadores preferidos tienen una
almohadilla que ofrece propiedades de eliminación de las manchas
beneficiosas al proporcionar continuamente una superficie fresca y/o
al entrar en contacto la superficie manchada, p. ej.,
proporcionando una pluralidad de superficies que entran en contacto
con la superficie manchada durante la operación de limpieza.
La patente
US-A-5482654 describe un sistema
indicador de seguridad para alertar sobre las condiciones del suelo
mojado. El sistema indicador de seguridad es una mezcla seca de un
compuesto indicador y un compuesto básico fuerte, que es necesario
mezclar con una composición limpiadora para el suelo. El documento
WO 93/19152 describe composiciones limpiadoras ácidas que comprenden
un tinte ácido, 2-20% de disolventes y
0,05-2,5% de tensioactivos.
Como se ha descrito en dicha solicitud
provisional, las composiciones detergentes que se van a utilizar con
un utensilio que contiene un material superabsorbente requieren
detergente suficiente para permitir que la solución proporcione
limpieza sin sobrecargar el material superabsorbente con solución,
pero que no pueden tener más de 0,5% de tensioactivo detergente sin
que se vea afectado el rendimiento. Las composiciones de dicha
solicitud provisional proporcionan una limpieza excelente y
constituyen una mejora real en la técnica. Sin embargo,
sorprendentemente, existe un problema potencial en el uso de estas
composiciones con dichas almohadillas desechables. El bajo nivel de
solución requerida para la limpieza es difícil de ver para algunos
consumidores en condiciones de poca luz, y/o determinados suelos.
La adición de un tinte soluciona este problema. Sin embargo, también
sorprendentemente, se ha descubierto que el bajo nivel de detergente
y tinte utilizado, la pequeña cantidad de tinte utilizada,
rápidamente se acumula en las superficies que no son suelo, tales
como zócalos, refrigeradores, armarios, etc. y existe una
acumulación de color en la almohadilla utilizada dando un aspecto
inaceptable. Estos problemas previstos producen un descontento en
los consumidores, a pesar de la capacidad limpiadora excelente y
comodidad de uso. Se prevé que estos problemas se encontrarán en
cualquier mopa desechable.
Como se ha descrito anteriormente, la solución al
primero de los problemas no obvios descritos en la presente memoria
es incorporar un tinte en la solución limpiadora que permitirá al
consumidor determinar con mayor facilidad los límites del área que
se han tratado. Este tinte también permite al consumidor tratar toda
la superficie más completamente y evitar un sobretratamiento, lo
cual puede ser un problema con la capacidad absorbente limitada de
los utensilios desechables. También, como se ha descrito
anteriormente, con el fin de evitar la acumulación del tinte sobre
la superficie por el uso continuado, el tinte debería ser tal que no
se acumulase con el tiempo. Preferiblemente, el tinte será uno en el
que su grupo cromóforo se destruya por la acción, p. ej., de la
luz, oxígeno, desprendimiento de componentes volátiles como el agua
y/o otros disolventes y/o cambio en el pH, p. ej., por absorción de
materiales ácidos, reacción con materiales ácidos y/o evaporación de
materiales alcalinos. Dichos tintes son bien conocidos en la
técnica. Los tintes azules son especialmente deseables, pero también
se puede utilizar el amarillo y el verde cuando el perfume es
compatible con el color. También se pueden usar variaciones del
azul, como el violeta y/o púrpura claro. El objetivo primario del
tinte es simplificar la etapa de aplicación, pero también es
deseable un color que tenga valores estéticos.
El utensilio de limpieza de la presente invención
se utiliza junto con una composición detergente que sirve de
solución limpiadora. Composiciones detergentes preferidas que se
pueden usar con el material superabsorbente que contiene el
utensilio descrito a continuación requieren detergente suficiente
para permitir que la solución proporcione limpieza sin sobrecargar
el material superabsorbente con solución, aunque, de forma típica,
si hay más de 0,5% de tensioactivo detergente, la capacidad
limpiadora se ve afectada. Por consiguiente, el nivel de
tensioactivo detergente es preferiblemente de 0,01% a 0,5%, más
preferiblemente de 0,1% a 0,45% y aún más preferiblemente de 0,2% a
0,45%. El nivel de materiales hidrófobos, incluyendo el disolvente,
es preferiblemente menos de 3%, más preferiblemente menos de 2%, y
aún más preferiblemente menos de 1% y el pH es de forma típica más
de 9,3, preferiblemente más de 10, más preferiblemente más de 10,3,
para evitar que se impida la absorción en el material
superabsorbente preferido. La alcalinidad debería proporcionarse, al
menos en parte, mediante materiales volátiles para evitar problemas
de veteado/formación de películas.
El tensioactivo detergente es preferiblemente
lineal, p. ej., no deberían estar presentes grupos ramificados y
aromáticos y el tensioactivo detergente es preferiblemente
relativamente hidrosoluble, p. ej., tiene una cadena hidrófoba que
contiene de 8 a 12, preferiblemente de 8 a 11 átomos de carbono, y,
para los detergentes tensioactivos no iónicos, que tienen un HLB de
9 a 14, preferiblemente de 10 a 13, más preferiblemente de 10 a 12.
La invención también comprende una composición detergente como la
descrita en la presente memoria en un recipiente junto con las
instrucciones de uso con un utensilio que comprende una cantidad
eficaz de un material superabsorbente y, opcionalmente, en un
recipiente en un kit que comprende el utensilio, o, al menos, una
almohadilla de limpieza desechable que comprende un material
superabsorbente. La invención también se refiere al uso de la
composición y una almohadilla de limpieza que comprende un material
superabsorbente para efectuar la limpieza de las superficies
manchadas.
La composición detergente, (solución limpiadora)
es una solución de base acuosa que comprende uno o más tensioactivos
detergentes, materiales alcalinos para proporcionar el pH alcalino
deseado y disolventes opcionales, aditivos reforzantes de la
detergencia, quelantes, supresores de las jabonaduras, enzimas.
Tensioactivos adecuados incluyen tensioactivos aniónicos, no
iónicos, de ion híbrido y anfóteros, preferiblemente tensioactivos
detergentes aniónicos y no iónicos que tienen cadenas hidrófobas que
contienen de 8 a 12, preferiblemente de 8 a 11, átomos de carbono.
Ejemplos de tensioactivos aniónicos incluyen, aunque no de forma
limitativa, alquilsulfatos, alquilsulfonatos lineales. Ejemplos de
tensioactivos no iónicos incluyen alquiletoxilatos. Ejemplos de
tensioactivos híbridos incluyen betaínas y sulfobetaínas. Los
ejemplos de tensioactivos anfóteros incluyen alquilanfoglicinatos y
alquiloiminopropianato. Todos los materiales anteriores se
encuentran disponibles en el mercado y están descritos en
McCutcheon's Vol. 1: Emulsifiers and Detergents, North American Ed.,
McCutcheon Division, MC Publishing Co., 1995.
Disolventes adecuados incluyen derivados de
cadena corta (p. ej., C_{1}-C_{6}) de
oxietilenglicol y oxipropilenglicol, tal como monoetilenglicol y
dietilenglicol n-hexil éter,
mono-propilenglicol, dipropilenglicol y
tripropilenglicol n-butil éter. El nivel de
disolventes hidrófobos, p. ej., aquellos que tienen solubilidades en
agua de menos del 3%, más preferiblemente menos del 2%.
Aditivos reforzantes de la detergencia incluyen
aquellos derivados de fuentes de fósforo, tales como fuentes de
ortofosfato y pirofosfato y fuentes que no son de fósforo, tal como
ácido nitrilotriacético, ácido S,S-etilendiamina
disuccínico. Los quelantes apropiados incluyen el ácido
etilendiaminotetraacético y el ácido cítrico y similares. Los
supresores de las jabonaduras adecuados incluyen polímeros de
siliconas y ácidos o alcoholes grasos
C_{10}-C_{18} de cadena lineal o ramificada.
Las enzimas adecuadas incluyen lipasas, proteasas, amilasas y otras
enzimas conocidas como útiles para catálisis de degradación de
manchas. El nivel total de tales ingredientes es bajo,
preferiblemente menos del 0,1%, más preferiblemente menos del 0,05%,
para evitar la aparición de problemas de formación de películas o
vetas. Preferiblemente, las composiciones deberían estar básicamente
exentas de materiales causantes de problemas de formación de vetas y
películas. Por tanto, es aconsejable utilizar materiales alcalinos
que no originen formación de vetas y/o películas durante la mayor
parte del tamponado. Los carbonatos, bicarbonatos, citratos, etc.
son tampones alcalinos adecuados. Los tampones alcalinos preferidos
son las alcanolaminas de fórmula:
CR_{2}(NR_{2})CR_{2}OH
en donde cada R se selecciona del
grupo que consiste en hidrógeno y grupos alquilo que contienen de
uno a cuatro átomos de carbono y el total de átomos de carbono del
compuesto es de tres a seis, preferiblemente,
2-dimetilamino-2-metil-1-propanol.
Una solución limpiadora preferida adecuada para
uso con el presente utensilio comprende de 0,1% a 0,5% de
tensioactivo detergente, preferiblemente que comprende un
tensioactivo detergente de tipo alcohol etoxilado lineal (p. ej.,
Neodol 1-5®, comercializado por Shell Chemical Co.)
y un alquilsulfonato (p. ej., Bioterge PAS-8s, un
sulfonato C_{8} lineal comercializado por Stepan Co.); de 0 a
0,2%, preferiblemente de 0,05% a 0,01, hidróxido potásico, carbonato
y/o bicarbonato potásico; de 0,01% a 1%, preferiblemente de 0,1% a
0,6%, de material alcalino volátil, p. ej.,
2-amino-2-metilpropanol;
adyuvantes opcionales como tintes y/o perfumes; y de 99,9% a 90% de
agua desionizada o suavizada.
La alcalinidad debería proporcionarse
preferiblemente, al menos en parte mediante materiales volátiles,
para evitar problemas de formación de vetas/películas.
El tinte para uso en la composición y/o solución
limpiadora de esta invención es uno que desaparece. Preferiblemente
el color desaparece de la superficie tratada en el plazo de
aproximadamente cinco minutos después de la pulverización; el color
desaparece significativamente cuando la solución penetra en la
almohadilla; durante el almacenamiento no se forma ningún
precipitado; no se observa cambio de color en las botellas durante
aproximadamente un año, y, un nivel útil de color permanece en la
solución después de aproximadamente tres meses de conservación de
la botella. Sin embargo, los tintes útiles no tienen por qué cumplir
todos estos criterios totalmente.
Un tipo preferido de tinte es un tinte indicador
del pH. Especialmente deseables son aquellos tintes que tienen un
color oscuro en condiciones alcalinas, p. ej.,
10,2-10,8, pero que se vuelven ligeramente
coloreados o incoloros en pH menores que los hallados en la solución
limpiadora. Cuando se pulveriza sobre el suelo, el pH disminuirá por
absorción de CO_{2} o por evaporación de un componente alcalino,
p. ej., un disolvente de amina volátil. Por lo tanto, es deseable
ajustar el pH de la solución, controlada por la selección adecuada
de un material alcalino, como una amina, con el pH de transición del
indicador.
La pérdida de color puede producirse de otras
formas además de la disminución del pH de la solución. Por ejemplo,
en virtud de la insolubilidad de la forma no protonada del
indicador. Por ejemplo, la timolftaleína es totalmente insoluble en
agua que no contiene aditivos. Es soluble en soluciones alcalinas
(vuelve la solución azul) y es totalmente soluble (pero no
coloreada) en determinadas soluciones de tensioactivo. Sin embargo,
esta solubilidad del tensioactivo puede conseguirse mediante
compuestos negativos, como se describirá a continuación. Para
algunos indicadores, puede producirse una descomposición
irreversible. Cuando el color se ha perdido de las soluciones de
timolftaleína o xilenolftaleína, éste puede recuperarse totalmente
mediante la adición de hidróxido sódico. La pérdida de color por la
fenolftaleína, cresolftaleína, naftolftaleína y el azul de timol
aparece irreversible ya que el hidróxido sódico extra no tiene
efecto. Existen referencias que apuntan que en soluciones básicas
los indicadores de ftaleína pueden formar bases de carbinol
decolorados.
Tintes que desaparecen adecuados y sistemas de
tinte que desaparecen se describen en patentes:
US-4.353.866, concedida a Wong el 12 de octubre de
1982; US-4.420.412, concedida a Wong el 13 de
diciembre de 1983; US-4.384.869, concedida a Wong
el 24 de mayo de 1983; US-4.499.001, concedida a
Eoga el 12 de febrero de 1985; US-4.248.827,
concedida a Kitko el 3 de febrero de 1981;
US-4.308.625, concedida a Kitko el 5 de enero de
1982; US-4.678.658, concedida a Casey y col., el 7
de julio de 1987; US-4.793.988, concedida a Casey y
col., el 27 de diciembre de 1988; US-4.965.063,
concedida a Casey y col., el 23 de octubre de 1990;
US-557.303, concedida a Casey el 15 de octubre de
1991; US-5.064.635, concedida a Casey el 12 de
noviembre de 1991; y US-5.110.492, concedida a
Casey, el 5 de mayo de 1992. Otros indicadores de pH se describen en
el libro "Indicators", Edmund Bishop, Ed., Pergamon
Press, 1972, Capítulo 3, "Acid-Base
Indicators" de Eva Banya.
El tipo preferido de tinte que desaparece es un
indicador de pH, puesto que el mecanismo para la desaparición es la
disminución del pH que existe de forma natural por la acción del
CO_{2} en el aire y/o la neutralización y/o desaparición de los
materiales alcalinos en la solución limpiadora. Indicadores de pH
adecuados incluyen las ftaleínas, especialmente
o-cresolftaleína; timolftaleína; fenolftaleína;
p-xilenolftaleínas; sulfoneftaleínas; tales como
azul timol, púrpura m-cresol y rojo cresol; y
mezclas de los mismos. Los indicadores de pH preferidos pertenecen a
la familia de las ftaleínas ya que éstas viran de una especie
coloreada cuando es alcalina a una incolora cuando se reduce el pH.
Algunos de los indicadores son menos deseables. Por ejemplo, las
ftaleínas sulfonadas (como azul timol) tienen una hidrosolubilidad
mucho mejor, aunque viran a amarillo (no incoloro) cuando absorben
CO_{2}. Las únicas utilizadas también parecen sufrir una
descomposición irreversible.
La timolftaleína y la xilenolftaleína son
preferidas por razones de estabilidad, frente a las variantes fenol,
cresol, o naftol. La xilenolftaleína es muy preferida puesto que no
requiere un pH de la solución tan alto para un desarrollo total del
color y estabilidad como en el caso de la timolftaleína.
Puesto que existen dos grupos -OH en el resto
-ftaleína y sólo se requiere la desprotonación de uno de ellos, es
posible añadir etoxilación o injertar el tinte a los polímeros
hidrosolubles para potenciar la solubilidad o estabilidad.
Es deseado todo aquello que ayude a
reforzar/estabilizar la forma desprotonada del indicador. Los
aditivos que estabilizan la estructura protonada ayudan a prevenir
la formación insoluble, aunque reducirán la intensidad del color de
la solución y, posiblemente, su estabilidad. La molécula indicadora
del H está en equilibrio con el Indicador^{-} y el H^{+}. El
Indicador^{-} es la especie coloreada deseada (p. ej., azul) y las
condiciones alcalinas contribuyen a eliminar el H^{+}. Los
materiales que estabilizan el Indicador^{-}, tales como los iones
catiónicos, divalentes, etc., son preferidos. La intensidad del
color realmente aumenta en las botellas rellenas que contienen un
tapón de aluminio.
La estabilidad es mucho mejor en los recipientes
totalmente llenos que están herméticamente cerrados que en los
recipientes parcialmente llenos. Si se deja en un vaso de
precipitados durante la noche, una solución de timolftaleína en una
fórmula compuesta de 0,09% de tensioactivo no iónico
C_{11}E_{5}, 0,05% de tensioactivo aniónico de tipo sulfonato
C_{8} y 0,35% de
1,3-bis(aminometil)ciclohexano perderá
el 88% de su color, mientras que una solución de xilenolftaleína
perderá el 17% de su color. Esto no parece que sea una ventaja de
estabilidad a la hora de utilizar recipientes de vidrio frente a los
de plástico, p. ej., botellas de polietileno de alta densidad. Los
productos desgasificados de nitrógeno muestran ventajas para la
estabilidad.
El aumento del pH es bueno para la estabilidad.
Sin embargo, en la práctica los límites de pH utilizable debido a
problemas relacionados con temas de seguridad humana, seguridad de
la superficie, la capacidad de absorción de CO_{2} para cambiar el
color en un tiempo razonable una vez pulverizado y la deseabilidad
de que el color se pierda en la almohadilla (la almohadilla deberá
ser capaz de reducir el pH hasta un nivel aceptable). El
tamponamiento deberá hacerse con sustancias activas que no
interfieran con el aspecto del resultado final. El
1,3-bis(aminometil)ciclohexano y otras
diaminas parecen ideales ya que se pueden utilizar en niveles
relativamente altos (0,1-0,5%) sin causar
turbidez.
Las aminas volátiles son especialmente deseables
dado que su evaporación limita la cantidad de residuo y reduce más
rápidamente el pH del sistema. No se requiere la absorción de
CO_{2} para reducir el pH de la solución si la amina es
suficientemente volátil. La cantidad total de amina libre disponible
para asociar con el indicador ionizado contribuye a la
estabilización del estado ionizado y, por consiguiente, el color
azul.
Los tensioactivos juegan un papel principal en la
estabilidad del color. Los tensioactivos ofrecen una solubilidad del
tinte drásticamente mejorada y una menor formación de precipitados.
Los tensioactivos específicos pueden afectar negativamente a la
estabilidad del color desplazando el pH del tinte indicador. Esto
sucede dado que el tensioactivo impulsará el tinte protonado en la
micela, para lo que se requiere un mayor pH para la desprotonación
(y formación del color). Si se deja en un vaso de precipitados
durante la noche, una solución de timolftaleína en una solución de
tensioactivo de tipo alquil etoxilado/alquilsulfonato al 0,15%
perderán el 88% de su color, mientras que una versión sin
tensioactivo de la misma solución sólo perderá el 39% de su color.
La mejoría del color y/o estabilidad se puede conseguir utilizando
niveles bajos de tensioactivo, incorporando un alquilcarboxilato en
la fórmula (Neodox), o utilizando una fórmula basada en
alquilpoliglucósido. Si se dispone de tensioactivo suficiente para
la humectación, pero no existe una producción significativa de
micelas, es decir, rico en monómeros, la estabilidad debería
aumentar en gran medida. Este es el motivo por el que los bajos
niveles de tensioactivo y/o la alta concentración crítica de micela
hacen que los tensioactivos muestren un color y estabilidad
mejoradas.
Los disolventes específicos pueden contribuir a
la estabilidad del color. Una fórmula que contiene 1% de etanol y
0,75% de butoxi propanol muestra una mejor estabilidad del color en
recipientes medio llenos que una solución con sólo 0,5% de EtOH.
El orden de adición puede contribuir a evitar una
mala estabilidad. La solución está deseablemente a un pH alto, p.
ej., (>10,5), antes de añadir el tinte para evitar la formación
de partículas grandes las cuales aceleran la precipitación y la
pérdida de color. El calentamiento de la solución a 50ºC, da un
aumento del 5% en la intensidad del color, probablemente debido a
un aumento de la solubilidad del tinte.
Las mezclas de tintes son especialmente deseables
puesto que pueden proporcionar colores diferentes y/o más visibles
con menos tinte. Son especialmente deseables mezclas de
fenolftaleína y timolftaleína. El nivel del tinte en la composición
limpiadora es de forma típica de 0,0005% a 0,01%, preferiblemente de
0,0005% a 0,005%, más preferiblemente de 0,001% a 0,0025% en peso
de la solución limpiadora. La visibilidad y consideraciones
estéticas definen los niveles, pero el tinte se utiliza
preferiblemente en el nivel más bajo que proporciona el resultado
deseado. De forma típica, el indicador de pH tendrá un cambio de
color entre un pH de 8 y un pH de 10,5.
Los tipos y niveles de tensioactivos y
disolventes que están presentes no deberían tener un efecto
significativo sobre la capacidad de estas fórmulas para experimentar
los cambios de color deseados. Por consiguiente, cualquier
tensioactivo y/o disolvente razonable se puede usar siempre y cuando
no tampone o altere el pH de la solución. Los ejemplos dados a
continuación proporcionan la pérdida de color deseada.
También se pueden usar otros tintes que
desaparecen mediante otro cambio del pH. Estos tintes pueden
desaparecer debido a su fotosensibilidad, interacción con el
oxígeno, pérdida de disolvente o por otras reacciones posteriores,
siempre y cuando su color esté protegido durante el almacenamiento.
Un ejemplo de un tinte fotosensible es la sal sódica de la
ftalocianina de zinc del ácido tetrasulfónico. Cuando se conserva
dentro de una botella opaca o una que protege de la luz UV, se puede
conseguir una buena estabilidad. Sin embargo, una vez aplicada a la
superficie, el color desaparecerá y no dejará una mancha
permanente.
Se pueden añadir ingredientes a la almohadilla,
tales como tamponadores de pH o blanqueadores, para hacer que el
tinte se descolore rápidamente una vez que está en la almohadilla.
Además, el sistema se puede diseñar de forma que los ingredientes
que decoloran el tinte estén limitados, de manera que el color que
permanece una vez que la almohadilla se ha saturado con la solución,
lo que indica que hay que cambiar la almohadilla. A modo de ejemplo,
si se desea que la almohadilla no absorba más de 150 ml de solución,
se podría añadir tampón suficiente a la almohadilla como para
reducir el pH de 150 ml de solución. Una vez excedido este nivel de
solución, entonces la almohadilla empezará a virar de color, lo que
indica que es el momento de cambiar la almohadilla.
La invención también comprende preferiblemente
una composición detergente como la descrita en la presente memoria
en un recipiente junto con instrucciones para utilizarse con una
estructura absorbente que comprende una cantidad eficaz de un
material superabsorbente, y, opcionalmente, en un recipiente en un
kit que comprende el utensilio, o al menos, una almohadilla de
limpieza desechable que comprende un material superabsorbente.
La invención también se refiere al uso de la
composición y una almohadilla de limpieza que comprende un material
superabsorbente para efectuar la limpieza de las superficies
manchadas, es decir, el proceso de limpieza de superficie que
comprende aplicar una cantidad eficaz de una composición detergente,
que contiene de forma típica no más de 1% de tensioactivo
detergente; un nivel de materiales hidrófobos, incluyendo
disolvente, que es inferior a 3%; y que tiene un pH de más de 9 y la
absorción de la composición en una estructura absorbente que
comprende material superabsorbente.
En un aspecto preferido, la presente invención se
refiere al uso de la composición detergente descrita que comprende
un tinte que desaparece con un utensilio para limpiar una
superficie, comprendiendo el utensilio:
- a.
- un mango y
- b.
- una almohadilla de limpieza desmontable que comprende un material superabsorbente y que tiene una pluralidad de superficies básicamente planas, en donde cada una de las superficies básicamente planas entra en contacto con la superficie a limpiar, y preferiblemente una estructura de almohadilla la cual tiene una primera capa y una segunda capa, en donde la primera capa está localizada entre la capa fregadora y la segunda capa y tiene una anchura menor que la segunda capa.
Dependiendo del medio utilizado para unir la
almohadilla de limpieza al mango del utensilio limpiador, puede ser
preferible que la almohadilla de limpieza comprenda adicionalmente
una capa de fijación distinta. En estas realizaciones, la capa
absorbente está colocada entre la capa fregadora y la capa de
fijación.
La composición detergente y, preferiblemente, el
utensilio de la presente invención son compatibles con todos los
sustratos de superficies rígidas, incluidos madera, vinilo, linóleo,
suelos no encerables, cerámica, Formica®, porcelana, vidrio, placa
para tabiques, y similares.
La presente invención mejora la comodidad de uso
de una almohadilla de limpieza desmontable y/o desechable, que
preferiblemente contiene un material superabsorbente y que
preferiblemente proporciona también importantes ventajas de
limpieza. Las ventajas de capacidad limpiadora preferidas se
refieren a las características estructurales preferidas descritas a
continuación, en combinación con la capacidad de la almohadilla para
eliminar suciedad disuelta. La almohadilla de limpieza preferida,
como la descrita en la presente memoria, cuando se utiliza con la
composición detergente preferida, como se describe a continuación,
proporciona una capacidad limpiadora óptima.
Las almohadillas de limpieza tendrán
preferiblemente una capacidad absorbente, cuando se mide en una
presión de confinación de 0,620 kPa (0,09 psi) después de 20 minutos
(1.200 segundos) (a continuación denominada como "capacidad
absorbente t_{1200}"), de al menos 10 g de agua desionizada por
g de la almohadilla de limpieza. La capacidad absorbente de la
almohadilla se mide después de exponerla durante 20 minutos (1.200
segundos) a agua desionizada porque éste representa el tiempo típico
en el que el consumidor limpia una superficie dura, como un suelo.
La presión de confinamiento representa presiones típicas ejercidas
sobre la almohadilla durante el proceso de limpieza. Como tal, la
almohadilla de limpieza debería ser capaz de absorber cantidades
significativas de la solución limpiadora dentro de este período de
1.200 segundos a una presión de 0,620 kPa (0,09 psi). La almohadilla
de limpieza tendrá preferiblemente una capacidad absorbente a
t_{1\text{.}200} de al menos 15 g/g, más preferiblemente al menos
20 g/g, aún más preferiblemente al menos 25 g/g y más
preferiblemente al menos 30 g/g. La almohadilla de limpieza
preferiblemente tendrá una ca-
pacidad absorbente t_{900} de al menos 10 g/g, más preferiblemente una capacidad absorbente t_{900} de al menos 20 g/g.
pacidad absorbente t_{900} de al menos 10 g/g, más preferiblemente una capacidad absorbente t_{900} de al menos 20 g/g.
Los valores de las capacidades absorbentes
t_{1.200} y t_{900} se miden por el método del rendimiento bajo
presión (denominado en lo sucesivo "RBP"), que se describe en
detalle en la sección "Métodos de ensayo".
Las almohadillas de limpieza tendrán también
preferiblemente, aunque no necesariamente, una capacidad fluida
total (de agua desionizada) de al menos 100 g, más preferiblemente
al menos 200 g, aún más preferiblemente al menos 300 g y con máxima
preferencia al menos 400 g. Aunque almohadillas que tienen una
capacidad fluida total inferior a 100 g están dentro del alcance de
la invención, no son tan adecuadas para limpiar superficies grandes,
como las que se ven en una casa típica, como almohadillas de mayor
capacidad.
Se describe detalladamente cada uno de los
componentes de la almohadilla absorbente. Sin embargo, el experto en
la materia reconocerá que se pueden sustituir diversos materiales
conocidos por servir para propósitos similares con resultados
similares.
Una capa absorbente preferiblemente sirve para
retener cualquier líquido y suciedad absorbida por la almohadilla de
limpieza durante el uso. Aunque la capa fregadora, descrita a
continuación, tiene cierto efecto sobre la capacidad de la
almohadilla para absorber líquido, la capa absorbente preferida
juega un papel principal en conseguir la absorbencia global deseada.
Además, la capa absorbente comprende preferiblemente múltiples
capas, las cuales están diseñadas para proporcionar a la almohadilla
de limpieza múltiples superficies planas.
Desde la perspectiva de la absorbencia del
líquido esencial, la capa absorbente es preferiblemente capaz de
eliminar líquido y suciedad de cualquier "capa fregadora" de
modo que la capa fregadora tendrá capacidad para eliminar de manera
continuada la suciedad de la superficie. La capa absorbente
preferiblemente también es capaz de retener el material absorbido en
las presiones típicas de uso para evitar la "expulsión" de la
mancha absorbida de la solución limpiadora.
La capa absorbente puede comprender cualquier
material que sea capaz de absorber y retener líquido durante el uso.
Para conseguir las capacidades fluidas totales deseadas, será
preferible incluir en la capa absorbente un material que tenga una
capacidad fluida relativamente elevada (en términos de gramos de
líquido por gramo de material absorbente). En la presente memoria,
el término "material superabsorbente" indica cualquier material
absorbente que tiene una capacidad g/g para el agua de al menos 15
g/g, cuando se mide en una presión de confinamiento de 2,068 kPa
(0,3 psi). Como una mayoría de los fluidos limpiadores útiles con la
presente invención son acuosos, se prefiere que los materiales
superabsorbentes tengan una capacidad (g/g) relativamente alta para
el agua o fluidos acuosos.
Los materiales superabsorbentes representativos
incluyen polímeros gelificantes superabsorbentes insolubles en agua
e hinchables en agua (denominados en la presente memoria
"polímeros gelificantes superabsorbentes") que son bien
conocidos en la bibliografía. Estos materiales demuestran
capacidades absorbentes de agua muy altas. Los polímeros
gelificantes superabsorbentes útiles en la presente invención pueden
tener un tamaño, forma y/o morfología variables en un amplio
intervalo. Estos polímeros pueden estar en forma de partículas que
no tienen una gran relación dimensión máxima/dimensión mínima (por
ejemplo, gránulos, escamas, polvos, agregados entre partículas,
agregados reticulados entre partículas y similares) o pueden
encontrarse en forma de fibras, láminas, películas, espumas,
laminados y similares. El uso de polímeros gelificantes
superabsorbentes en forma fibrosa proporciona el beneficio de
proporcionar mayor retención del material superabsorbente, con
respecto a partículas, durante el proceso de limpieza. Aunque su
capacidad es generalmente menor con mezclas acuosas, estos
materiales demuestran también una capacidad absorbente significativa
con dichas mezclas. La bibliografía de patentes está repleta de
descripciones de materiales hinchables en agua. Véanse, por ejemplo,
las patentes US-3.699.103 (Harper et al.)
concedida el 13 de junio de 1972, US-3.770,731
(Harmon) concedida el 20 de junio de 1972, US-32.639
reexpedida (Brandt et al.), reexpedida el 19 de abril de 1989
y US-4.834.735 (Alemany et al.) concedida el
30 de mayo de 1989.
Los polímeros gelificantes superabsorbentes
útiles en la presente invención incluyen una diversidad de polímeros
insolubles en agua, pero hinchables en agua, capaces de absorber
grandes cantidades de fluidos. Dichos materiales poliméricos se
denominan comúnmente "hidrocoloides" y pueden incluir
polisacáridos, como carboximetilalmidón, carboximetilcelulosa e
hidroxipropilcelulosa; tipos no iónicos, como poli(alcohol
vinílico) y poli(vinil éteres); tipos catiónicos, como
poli(vinilpirrolidona), poli(vinilmorfolinona) y
acrilatos y metacrilatos de N,N-dimetilaminoetilo o
de N,N-dietilaminopropilo y las respectivas sales
cuaternarias de los mismos. Típicamente, los polímeros gelificantes
superabsorbentes útiles en la presente invención tienen una
multiplicidad de grupos funcionales aniónicos, como grupos ácido
sulfónico y más típicamente grupos carboxi. Ejemplos de polímeros
adecuados para uso en la presente invención incluyen los que se
preparan a partir de monómeros insaturados polimerizables que
contienen grupos ácidos. Así, dichos monómeros incluyen los ácidos y
anhídridos olefínicamente insaturados que contienen por lo menos un
doble enlace olefínico carbono-carbono. Más
específicamente, estos monómeros se pueden seleccionar de ácidos y
anhídridos olefínicamente insaturados, ácidos sulfónicos
olefínicamente insaturados y mezclas de los mismos.
En la preparación de los polímeros gelificantes
superabsorbentes útiles en la presente invención también se pueden
incluir algunos monómeros no ácidos, usualmente en cantidades
menores. Dichos monómeros no ácidos pueden incluir, por ejemplo,
los ésteres solubles en agua o dispersables en agua de los monómeros
ácidos así como monómeros que no contienen en absoluto grupos
carboxílicos ni ácidos sulfónicos. Los monómeros no ácidos
opcionales pueden incluir monómeros que contienen los siguientes
tipos de grupos funcionales: ésteres de ácidos carboxílicos o de
ácidos sulfónicos, grupos hidroxilo, grupos amido, grupos amino,
grupos nitrilo, grupos amonio cuaternario, grupos arilo (p. ej.,
grupos fenilo, como los derivados del estireno monómero). Estos
monómeros no ácidos son materiales bien conocidos y están descritos
más detalladamente, p. ej., en la patente
US-4.076.663 (Masuda y col.), publicada el 28 de
febrero de 1978, y en la patente US-4.062.817
(Westerman), publicada el 13 de diciembre de 1977.
Monómeros de ácido carboxílico olefínicamente
insaturado y anhídridos del ácido carboxílico incluyen los ácidos
acrílicos tipificados por el propio ácido acrílico, ácido
metacrílico, ácido etacrílico, ácido á-cloroacrílico, ácido
a-cianoacrílico, ácido
\hat{a}-metilacrílico (ácido crotónico), ácido
á-fenilacrílico, ácido acriloxipropiónico, ácido sórbico, ácido
á-clorosórbico, ácido angélico, ácido cinnámico, ácido
p-clorocinámico, ácido esterilacrílico, ácido
itacónico, ácido citrocónico, ácido mesacónico, ácido glutacónico,
ácido aconítico, ácido maleico, ácido fumárico, tricarboxietileno y
anhídrido del ácido maleico.
Los monómeros del tipo de ácidos sulfónicos
olefínicamente insaturados incluyen ácidos vinilsulfónicos
alifáticos o aromáticos, como ácido vinilsulfónico, ácido
alilsulfónico, ácido viniltoluenosulfónico y ácido
estirenosulfónico; ácidos sulfónicos acrílicos y metacrílicos, como
acrilato de sulfoetilo, metacrilato de sulfoetilo, acrilato de
sulfopropilo, metacrilato de sulfopropilo, ácido
2-hidroxi-3-metacriloxipropilsulfónico
y ácido
2-acrilamido-2-metilpropanosulfónico.
Los polímeros gelificantes superabsorbentes
preferidos para uso en la presente invención contienen grupos
carboxi. Estos polímeros incluyen copolímeros de injertos de almidón
hidrolizado-acrilonitrilo, copolímeros de injertos
de almidón hidrolizado-acrilonitrilo neutralizados
parcialmente, copolímeros de acetato de vinilo-éster acrílico
saponificados, copolímeros de acrilonitrilo o acrilamida
hidrolizados, polímeros ligeramente reticulados de cualquiera de los
copolímeros antes citados, poli(ácido acrílico) parcialmente
neutralizado y polímeros ligeramente reticulados de poli(ácido
acrílico) parcialmente neutralizado. Estos polímeros se pueden usar
solos o en forma de mezcla de dos o más polímeros diferentes.
Ejemplos de estos materiales poliméricos se describen en las
patentes US-3.661.875, US-4.076.663,
US-4.093.776, US-4.666.983 y
US-4.734.478.
Los materiales poliméricos más preferidos para
preparar los polímeros gelificantes superabsorbentes son polímeros
ligeramente reticulados de poli(ácidos acrílicos) parcialmente
neutralizados y derivados de almidón de los mismos. Con máxima
preferencia, los polímeros absorbentes formadores de hidrogel
comprenden de 50 a 95%, preferiblemente 75%, de poliácido acrílico
neutralizado, ligeramente reticulado, [es decir, poli (acrilato
sódico/ácido acrílico)]. La reticulación hace que el polímero sea
sustancialmente insoluble en agua y determina, en parte, la
capacidad absorbente y características de contenido extraible de los
polímeros gelificantes superabsorbentes. En la patente
US-4.076.663 se describen con mayor detalle
procedimientos para reticular estos polímeros y agentes reticulantes
típicos.
Aunque los polímeros gelificantes
superabsorbentes son preferiblemente de un solo tipo (esto es,
homogéneos), en los utensilios de la presente invención también se
pueden usar mezclas de polímeros. Por ejemplo, en la presente
invención se pueden usar mezclas de copolímeros de injertos de
almidón-ácido acrílico y de polímeros ligeramente reticulados de
poli(ácido acrílico) parcialmente neutralizado.
Aunque ninguno de los polímeros gelificantes
superabsorbentes descritos en la estado de la técnica son útiles en
la presente invención, donde se incluirán niveles significativos (p.
ej., más de 50% en peso de la estructura absorbente) de los
polímeros gelificantes superabsorbentes en una estructura absorbente
y en particular donde una o más regiones de la capa absorbente
comprenderá más del 50%, en peso de la región, el problema del
bloqueo de geles por las partículas hinchadas puede impedir el flujo
de líquido y de esta manera afectar negativamente a la capacidad de
los polímeros gelificantes para absorber a plena capacidad en el
período de tiempo deseado. La patente US-5.147.343
(Kellenberger y col.), concedida el 15 de septiembre de 1992 y la
patente US-5.149.335 (Kellenberger y col.),
concedida el 22 de septiembre de 1992, describe polímeros
gelificantes superabsorbentes en términos de su Carga Bajo
Absorbencia (CBA), donde los polímeros gelificantes absorben líquido
(0,9% solución salina) en una presión de confinamiento de 2,068 kPa
(0,3 psi). Los métodos para determinar la ABC se describen en estas
patentes. Los polímeros descritos en la presente memoria pueden ser
especialmente útiles en las realizaciones de la presente invención
que contienen regiones de niveles relativamente altos de polímeros
gelificantes superabsorbentes. En particular, cuando en la
almohadilla de limpieza se incorporan concentraciones altas de
polímero gelificante superabsorbente, estos polímeros tendrán
preferiblemente una ABC, medida de acuerdo con los métodos descritos
en la patente US-5.147.343, de por lo menos
aproximadamente 24 ml/g, más preferiblemente de por lo menos
aproximadamente 27 ml/g después de 1 hora, o una ABC, medida de
acuerdo con los métodos descritos en la patente
US-5.149.335, de por lo menos aproximadamente 15
ml/g, más preferiblemente de por lo menos aproximadamente 18 ml/g
después de 15 minutos. Las patentes asignadas en común
US-5.599.335 (Goldman y col.), presentada el 29 de
marzo de 1994 y US-5.562.646 (Goldman y col.),
presentada el 6 de abril de 1995, también abordan el problema del
bloqueo de geles y describe polímeros gelificantes superabsorbentes
útiles para superar este fenómeno. Estas aplicaciones describen
específicamente polímeros gelificantes superabsorbentes que evitan
el bloqueo de geles incluso a presiones de confinamiento superiores,
específicamente 4.826 kPa (0,7 psi). En las realizaciones de la
presente invención donde la capa absorbente contendrá regiones que
comprenden altos niveles (p. ej., más del 50% en peso de la región)
del polímero gelificante superabsorbente, se puede preferir que el
polímero
gelificante superabsorbente sea como se ha descrito en las solicitudes anteriormente mencionadas de Goldman y col.
gelificante superabsorbente sea como se ha descrito en las solicitudes anteriormente mencionadas de Goldman y col.
Otros materiales superabsorbentes útiles incluyen
espumas poliméricas hidrófilas, como las descritas en las patentes
asignadas en común US-5.650.222 (DesMarais y col.),
presentada el 29 de noviembre de 1995 y US-5.387.207
(Dyer y col.), presentada el 7 de febrero de 1995. Estas referencias
describen espumas absorbentes poliméricas, hidrófilas absorbentes
que se obtienen por polimerización de una emulsión de fase interna
agua en aceite (comúnmente denominadas HIPE). Estas espumas se
procesan fácilmente para proporcionar las diferentes propiedades
físicas (tamaño de poro, absorción capilar, densidad) que afectan a
la capacidad de manipulación del fluido. Como tales, estos
materiales son particularmente útiles, solos o combinados con otras
de dichas espumas o con estructuras fibrosas, para proporcionar la
capacidad total requerida por la presente invención.
Cuando el material superabsorbente está incluido
en la capa absorbente, la capa absorbente comprenderá
preferiblemente al menos 15%, en peso de la capa absorbente, más
preferiblemente al menos 20%, aún más preferiblemente al menos 25%,
del material superabsorbente.
La capa absorbente también puede consistir o
comprender material fibroso. Las fibras útiles en la presente
invención incluyen fibras naturales (modificadas o no modificadas)
así como fibras sintéticas. Ejemplos de fibras naturales no
modificadas/modificadas adecuadas incluyen algodón, esparto, bagazo,
cáñamo, lino, seda, lana, pasta de madera, pasta de madera
químicamente modificada, yute, etilcelulosa y acetato de celulosa.
Pueden fabricarse fibras sintéticas apropiadas a partir de cloruro
de polivinilo, fluoruro de polivinilo, politetrafluoretileno,
cloruro de polivinilideno, poliacrílicos como ORLON®,
poli(acetato de vinilo), Rayon®, poli(acetato de
etilvinilo), poli(alcohol vinílico) insoluble o soluble,
poliolefinas como el polietileno (p. ej., PULPEX®) y polipropileno,
poliamidas como el nilón, poliésteres como DACRON® o KODEL®,
poliuretanos, poliestirenos y similares. La capa absorbente puede
comprender sólo fibras naturales, sólo fibras sintéticas o cualquier
combinación compatible de fibras naturales y sintéticas.
Las fibras útiles en la presente invención pueden
ser hidrófilas, hidrófobas o una combinación de fibras hidrófilas e
hidrófobas. Como se ha señalado más arriba, la selección particular
de fibras hidrófilas o hidrófobas depende del resto de materiales
incluidos en la capa absorbente (y en cierta medida en la capa
fregadora). Es decir que la naturaleza de las fibras será tal, que
la almohadilla de limpieza presente el retardo de líquido y la
absorbencia de líquido total necesarios. Las fibras hidrófilas
adecuadas para uso en la presente invención incluyen fibras
celulósicas, fibras celulósicas modificadas, rayón y fibras de
poliéster como nailon hidrófilo (HYDROFIL®). Fibras hidrófilas
adecuadas también se pueden obtener hidrofilizando fibras
hidrófobas, tales como las fibras tratadas con tensioactivo o las
fibras termoplásticas tratadas con sílice derivadas de, por ejemplo,
poliolefinas, tales como polietileno o polipropileno, poliacrílicos,
poliamidas, poliestirenos, poliuretanos.
También se pueden obtener fibras adecuadas de
pasta de madera mediante procesos químicos bien conocidos, como
procesos Kraft y al bisulfito. Se prefiere especialmente obtener
estas fibras de pasta de madera de coníferas del sur debido a sus
características absorbentes excepcionales. Estas fibras de pasta de
madera también se pueden obtener de procesos mecánicos, como
procesos de pasta mecánica de desfibrador, mecánica de refinos,
termomecánica, quimicomecánica y quimicotermomecánica. Se pueden
usar fibras secundarias o recicladas de pasta de madera así como
fibras de pasta de madera cruda y blanqueada.
Otro tipo de fibras hidrófilas para uso en la
presente invención son fibras celulósicas rigidizadas químicamente.
En la presente memoria, el término "fibras celulósicas rigidizadas
químicamente" significa fibras celulósicas que han sido
rigidizadas por medios químicos para incrementar la rigidez de las
fibras en condiciones tanto secas como acuosas. Dichos medios pueden
incluir la adición de un agente endurecedor químico que, por
ejemplo, recubre y/o impregna las fibras. Dichos medios también
pueden incluir el endurecimiento de las fibras alterando la
estructura química, por ejemplo, mediante cadenas de polímeros
reticulantes.
Cuando las fibras se usan como la capa absorbente
(o un componente constituyen de la misma), las fibras pueden
combinarse opcionalmente con un material termoplástico. Al fundir,
por lo menos una porción de este material termoplástico emigra a las
intersecciones de las fibras, debido típicamente a gradientes
capilares entre las fibras. Estas intersecciones se convierten en
sitios de unión del material termoplástico. Cuando se enfrían, los
materiales termoplásticos presentes en estas intersecciones
solidifican formando sitios que mantienen unida la matriz o banda
de fibras en cada una de las capas respectivas. Esto puede resultar
beneficioso a la hora de proporcionar una integridad global
adicional a la almohadilla de limpieza.
Entre sus diversos efectos, la unión en las
intersecciones de fibras incrementa el módulo y resistencia total de
compresión del miembro resultante unido térmicamente. En el caso de
fibras celulósicas rigidizadas químicamente, la fusión y migración
del material termoplástico tiene también el efecto de incrementar el
tamaño medio de los poros de la banda resultante, manteniendo la
densidad y gramaje de la banda iguales que los de la banda formada
originalmente. Esto puede mejorar las propiedades de captación de
fluido de la banda unida térmicamente, después de la exposición
inicial al fluido, debido a permeabilidad mejorada del fluido y,
después de una exposición posterior, debido a la capacidad combinada
de las fibras rigidizadas de conservar su rigidez al humectarse y a
la capacidad del material termoplástico de permanecer unido en las
intersecciones de fibras al humectarse y comprimirse en húmedo. En
resumen, las bandas unidas térmicamente de fibras rigidizadas
conservan su volumen total original pero abriéndose las regiones
volumétricas ocupadas previamente por el material termoplástico para
incrementar así el tamaño medio de los poros capilares entre las
fibras.
Los materiales termoplásticos útiles en la
presente invención pueden estar en cualquiera de una diversidad de
formas, incluidas partículas, fibras o combinaciones de partículas y
fibras. Las fibras termoplásticas son una forma particularmente
preferida debido a su capacidad de formar numerosos sitios de unión
entre fibras. Se pueden fabricar materiales termoplásticos de
cualquier polímero termoplástico que pueda fundir a temperaturas que
no dañen mucho las fibras que constituyen la banda o matriz primaria
de cada capa. Preferiblemente, el punto de fusión de este material
termoplástico será menos de 190ºC y preferiblemente entre 75ºC y
175ºC. En cualquier caso, el punto de fusión de este material
termoplástico no debe ser inferior a la temperatura a la que se
almacenen las estructuras absorbentes unidas químicamente, cuando se
usan en las almohadillas de limpieza. Típicamente, el punto de
fusión del material termoplástico es no inferior a aproximadamente
50ºC.
Los materiales termoplásticos, y en particular
las fibras termoplásticas, pueden estar hechas de una variedad de
polímeros termoplásticos, incluyendo poliolefinas, tales como
polietileno (p. ej., PULPEX®) y polipropileno, poliésteres,
copoliésteres, poli(acetato de vinilo), poli(acetato
de etilvinilo), cloruro de polivinilo, cloruro de polivinilideno,
poliacrílicos, poliamidas, copoliamidas, poliestirenos, poliuretanos
y copolímeros de cualquiera de los anteriores, tales como cloruro de
vinilo/acetato de vinilo. Dependiendo de las características
deseadas para el miembro absorbente térmicamente unido, materiales
termoplásticos adecuados incluyen fibras hidrófobas que se han
convertido en hidrófilas, tales como las fibras tratadas con
tensioactivo, las fibras termoplásticas tratadas con sílice
derivadas de, por ejemplo, poliolefinas, tales como polietileno o
polipropileno, poliacrílicos, poliamidas, poliestirenos,
poliuretanos. La superficie de la fibra termoplástica hidrófoba se
puede hacer hidrófila por tratamiento con un tensioactivo, como un
tensioactivo no iónico o aniónico, por ejemplo, rociando la fibra
con un tensioactivo, sumergiendo las fibras en un tensioactivo o
incluyendo el tensioactivo como parte del polímero fundido para
producir la fibra termoplástica. Después de la fusión y
resolidificación, el tensioactivo tenderá a permanecer en la
superficie de las fibras termoplásticas. Los tensioactivos adecuados
incluyen tensioactivos no iónicos como Brij® 76, fabricado por ICI
Americas Inc., Wilmington, Delaware, y diversos tensioactivos
comercializados bajo la marca registrada Pegosperse® por Glyco
Chemical Inc., Greenwich, Connecticut. Además de tensioactivos no
iónicos, también se pueden usar tensioactivos aniónicos. Estos
tensioactivos se pueden aplicar a las fibras termoplásticas a
niveles, de por ejemplo, de 0,2 a 1 g por cm cuadrado de fibra
termoplástica.
Se pueden fabricar fibras termoplásticas
adecuadas a partir de un sólo polímero (fibras de un solo
componente) o se pueden fabricar a partir de más de un polímero (por
ejemplo, fibras de dos componentes). En la presente memoria,
"fibras de dos componentes" se refiere a fibras termoplásticas
que comprenden un núcleo fabricado de un polímero, que está
contenido dentro de una envoltura termoplástica fabricada de un
polímero diferente. El polímero que constituye la envoltura funde
frecuentemente a una temperatura diferente, típicamente menor, que
el polímero que constituye el núcleo. Como resultado, estas fibras
de dos componentes proporcionan unión térmica debido a la fusión del
polímero de la envoltura, conservando las deseables características
de resistencia del polímero del núcleo.
Las fibras de dos componentes adecuadas para uso
en la presente invención pueden incluir fibras de envoltura/núcleo
que tienen las siguientes combinaciones de polímeros:
polietileno/polipropileno, poli(acetato de
etilvinilo)/polipropileno, polietileno/poliéster,
polipropileno/poliéster, poliéster/poliéster, etc. Fibras
termoplásticas de dos componentes, particularmente adecuadas para
uso en la presente invención, son las que tienen un núcleo de
polipropileno o poliéster y una envoltura, de punto de fusión
menor, de poliéster, poli(acetato de vinilo) o polietileno
(por ejemplo, comercializado por Danaklon A/S y Chisso Corp. y
CELBOND®, comercializado por Hercules). Estas fibras de dos
componentes pueden ser concéntricas o excéntricas. En la presente
memoria, los términos "concéntrico" y "excéntrico" se
refieren a si la envoltura tiene un espesor que es uniforme o no
uniforme a través de la sección transversal de la fibra de dos
componentes. Pueden ser deseables fibras excéntricas de dos
componentes para proporcionar más resistencia a la compresión con
un espesor de fibra menor.
Métodos para la preparación de materiales
fibrosos térmicamente unidos se describen en la patente
US-5.607.414 (Richards y col.), presentada el 3 de
julio de 1995 (véanse especialmente las páginas
16-20) y la patente US-5.549.589
(Horney y col.), concedida el 27 de agosto de 1996 (véanse
especialmente las columnas 9 a 10).
La capa absorbente también puede comprender una
espuma polimérica, hidrófila derivada de HIPE que no tiene la alta
absorbencia de las descritas más arriba como "materiales
superabsorbentes". Dichas espumas y métodos para su preparación
se describen en la patente US-5.550,167 (DesMarais),
concedida el 27 de agosto de 1996; y la patente
US-5.563.179 asignada en común (Stone y col.),
presentada el 10 de enero de 1995.
La capa absorbente de la almohadilla de limpieza
puede estar comprendida de un material homogéneo, como una mezcla de
fibras celulósicas (opcionalmente, térmicamente unidas) y polímero
gelificante superabsorbente. De forma alternativa, la capa
absorbente puede estar comprendida por capas individuales de
material, como una capa de material con colocación de fibras por
aire unidas térmicamente y una capa individual de material
superabsorbente. Por ejemplo, una capa unida térmicamente de fibras
celulósicas puede estar situada debajo del material superabsorbente
(esto es, entre el material superabsorbente y la capa fregadora).
Con el fin de conseguir una capacidad altamente absortiva y la
retención de los líquidos a presión, aunque al mismo tiempo
proporcionando una demora inicial en la absorción de líquido, ésta
se puede preferir utilizar como capas individuales cuando se forma
la capa absorbente. Para ello, el material superabsorbente puede
colocarse alejado de la capa fregadora incluyendo una capa menos
absorbente como la porción más baja de la capa absorbente. Por
ejemplo, puede colocarse una capa de fibras de celulosa por debajo
del material superabsorbente (es decir, entre el material
superabsorbente y la capa fregadora).
En una realización preferida, la capa absorbente
comprende una banda tendida al aire de fibras unidas térmicamente
(Flint River, comercializado por Weyerhaeuser, Wa) y AL Thermal C
(termoplástico comercializado por Danaklon a/s, Varde, Dinamarca) y
un polímero superabsorbente formador de hidrogel hinchable.
Preferiblemente el polímero superabsorbente se incorpora de modo que
una capa discreta está situada cerca de la superficie de la capa
absorbente que está lejos de la capa fregadora. Preferiblemente se
coloca una capa fina de, p. ej., fibras de celulosa (opcionalmente
unidas térmicamente) sobre el polímero gelificante superabsorbente
para mejorar la retención.
La capa fregadora es la porción de la almohadilla
de limpieza que contacta con la superficie sucia durante la
operación de limpieza. Como tales, los materiales útiles como capa
fregadora deben ser de duración suficiente para que la capa conserve
su integridad durante el proceso de limpieza. Además, cuando se use
la almohadilla de limpieza en combinación con una solución, la capa
fregadora debe poder absorber líquidos y manchas y transferir esos
líquidos y manchas a la capa absorbente. Esto asegurará que la capa
fregadora pueda eliminar continuamente material adicional de la
superficie que se está limpiando. Tanto si el utensilio se usa con
una solución limpiadora (esa es, en estado húmedo) como sin solución
limpiadora (es decir, en estado seco), la capa fregadora, además de
eliminar la materia en forma de partículas, facilitará otras
funciones como el pulimentado, desempolvado y abrillantado de la
superficie objeto de limpieza.
La capa fregadora puede ser una estructura
monocapa o multicapa, una o más de cuyas capas puede estar ranurada
para facilitar el fregado de la superficie manchada y la absorción
del material en forma de partículas. Esta capa fregadora, cuando
pasa sobre la superficie sucia, interacciona con la suciedad (y con
la solución de limpieza cuando se use ésta), soltando y emulsionando
manchas difíciles y permitiendo que pasen libremente a la capa
absorbente de la almohadilla. La capa fregadora contiene
preferiblemente aberturas (por ejemplo, ranuras) que proporcionan
una vía fácil para que la suciedad en forma de partículas de mayor
tamaño se mueva libremente y quede atrapada en la capa absorbente de
la almohadilla. Se prefieren usar, como capa fregadora, estructuras
de densidad baja para facilitar el transporte de materia en
partículas a la capa absorbente de la almohadilla.
Para proporcionar la integridad deseada, los
materiales particularmente adecuados para la capa fregadora incluyen
materiales sintéticos, como poliolefinas (por ejemplo, polietileno y
polipropileno), poliésteres, poliamidas, materiales celulósicos
sintéticos (por ejemplo, RAYON®) y mezclas de los mismos. Dichos
materiales sintéticos se pueden fabricar utilizando procesos
conocidos, tales como cardado, ligado por hilado, masa fundida
soplada, tendido al aire, perforación con aguja y similares.
Las almohadillas de limpieza preferidas de la
presente invención pueden tener opcionalmente una capa de fijación
que permite a la almohadilla conectarse a un mango de un utensilio o
al cabezal de soporte en los utensilios preferidos. La capa de
fijación será necesaria en realizaciones en las que la capa
absorbente no es adecuada para acoplar la almohadilla a la cabeza
soporte del mango. La capa de fijación también puede funcionar como
un medio para evitar el flujo del líquido a través de la superficie
superior (es decir, la superficie que entra en contacto con el asa)
de la almohadilla de limpieza, y puede además proporcionar una mayor
integridad de la almohadilla. Como las capas de fregado y
absorbente, la capa de fijación puede consistir en una estructura
monocapa o multicapa, siempre que cumpla los requerimientos
anteriores.
En una realización preferida de la presente
invención, la capa de fijación comprenderá una superficie capaz de
ser acoplada mecánicamente a la cabeza soporte del mango mediante
tecnología conocida de ganchos y contraganchos. En dicha
realización, la capa de fijación comprenderá por lo menos una
superficie que se puede acoplar mecánicamente a ganchos fijados
permanentemente a la superficie inferior de la cabeza soporte del
mango.
Para conseguir la impermeabilidad a fluidos y
aptitud de acoplamiento deseadas, se prefiere utilizar una
estructura estratificada, por ejemplo, una estructura fibrosa no
tejida de películas sopladas en estado fundido. En una realización
preferida, la capa de fijación es un material de tres capas que
tiene una capa de película de polipropileno soplado en estado
fundido, situada entre dos capas de polipropileno tejidas por
hilado.
Aunque la capacidad de la almohadilla de limpieza
para absorber y retener fluidos es importante para la capacidad
limpiadora de superficies duras (véase, p. ej., la patente
US-5.960.508, Holt y col., la patente
US-6.003.191, Sherry y col., y la patente
US-6.048.123, Holt y col., todas ellas presentadas
el 26 de noviembre de 1996), la capacidad limpiadora preferida se
puede conseguir definiendo adecuadamente la estructura global de la
almohadilla de limpieza. En particular, las almohadillas que tienen
una superficie de contacto con el suelo básicamente plana (es
decir, prácticamente una superficie plana que se pone en contacto
con la superficie sucia durante la limpieza) no son las de mejor
rendimiento, porque la suciedad tiende a acumularse en el borde
delantero, que es a su vez el punto principal donde la solución
limpiadora pasa a la capa absorbente.
Las almohadillas preferidas proporcionan
múltiples superficies planas durante la limpieza y mejoran el
rendimiento de esta. La almohadilla de limpieza preferida tiene una
superficie superior que permite a la almohadilla estar unida de
forma desmontable a un mango y una superficie inferior que está en
contacto con el suelo o con otra superficie dura durante la
limpieza. Esta superficie inferior preferiblemente consiste en tres
superficies planas básicamente diferentes. Los planos forman una
intersección con el plano correspondiente a la superficie inferior.
Así, cuando un utensilio al cual está fijado la almohadilla se mueve
del resto en la dirección frontal, la fricción hace que la
almohadilla se "oscile" de modo que el plano de la superficie
inferior frontal entra en contacto con la superficie a limpiar. A
medida que el movimiento en la dirección anterior disminuye, la
superficie inferior media está en contacto primario con la
superficie que se ha de limpiar. A medida que el utensilio y la
almohadilla se mueven del resto en la dirección posterior, la
fricción hace que la almohadilla se balancee de modo que la
superficie inferior posterior entra en contacto con la superficie
que se ha de limpiar. A medida que se repite este movimiento hacia
detrás y hacia delante, la parte de la almohadilla que entra en
contacto con la superficie manchada está cambiando
constantemente.
Los solicitantes opinan que la mejora de la
limpieza con las almohadillas preferidas se debe en parte a la
acción "ascendente" provocada por el movimiento de vaivén
durante la limpieza. En particular, cuando cesa el movimiento
limpiador en una dirección y la fuerza ejercida sobre el utensilio
permite que la almohadilla se "balancee" de modo que la
superficie plana que entra en contacto con la superficie se mueve de
una superficie a otra superficie, la suciedad se mueve en dirección
ascendente.
La almohadilla de limpieza de la presente
invención debería ser capaz de retener el líquido absorbido, incluso
bajo las presiones ejercidas durante el proceso de limpieza. Esto se
denomina en la presente memoria capacidad de la almohadilla de
limpieza de evitar la "extracción" del fluido absorbido o,
inversamente, su capacidad de retener bajo presión el fluido
absorbido. El método de medir la extracción se describe en la
sección "Métodos de ensayo". Brevemente, el ensayo mide la
capacidad de una almohadilla de limpieza saturada para retener
fluido cuando se somete a una presión de 1,724 kPa (0,25 psi).
Preferiblemente, la almohadilla de limpieza de la presente invención
tendrá un valor de expulsión de no más de 40%, más preferiblemente
no más de 25%, aún más preferiblemente no más de 15%, y con máxima
preferencia no más de 10%.
La composición detergente descrita anteriormente
puede utilizarse para limpiar una superficie con un utensilio que
comprende:
- a.
- un mango y
- b.
- una almohadilla de limpieza desmontable que contiene una cantidad efectiva de un material superabsorbente y que tiene una pluralidad de superficies básicamente planas, en donde cada una de las superficies básicamente planas entra en contacto con la superficie objeto de limpieza, siendo dicha almohadilla más preferiblemente una almohadilla de limpieza desmontable de longitud y anchura determinadas, comprendiendo la almohadilla:
- i.
- una capa fregadora y
- ii.
- una capa absorbente que comprende una primera capa y una segunda capa, estando intercalada la primera capa entre la capa fregadora y la segunda capa (es decir, la primera capa se encuentra debajo de la segunda capa) y tiene una anchura inferior a la de la segunda capa.
Un aspecto importante de la capacidad limpiadora
que se obtiene con la almohadilla preferida está relacionado con la
capacidad de poner múltiples superficies planas en contacto con la
superficie manchada durante la operación de limpieza. En el
contexto de un utensilio limpiador, como es una mopa, estas
superficies planas están dispuestas de tal forma que durante la
operación de limpieza típica (es decir, cuando el utensilio se mueve
hacia delante y hacia atrás en una dirección básicamente
perpendicular a la anchura de la almohadilla), cada una de las
superficies planas entra en contacto con la superficie a limpiar
como resultado del movimiento oscilante de la almohadilla de
limpie-
za.
za.
El experto en la materia reconocerá que se pueden
utilizar diversos materiales para llevar a cabo la invención
reivindicada. Así, aunque más adelante se describen materiales
preferidos para los diversos componentes del utensilio y de la
almohadilla de limpieza, se reconoce que el alcance de la invención
no está limitado a dichas descripciones.
El mango del utensilio de limpieza indicado
anteriormente puede ser cualquier material que permita asir el
utensilio de limpieza. El mango del utensilio de limpieza
comprenderá preferiblemente cualquier material alargado duradero que
proporcione una limpieza práctica. La longitud del mango vendrá
dictada por el uso final del utensilio.
El mango comprenderá preferiblemente en un
extremo una cabeza soporte a la que se puede acoplar
desprendiblemente la almohadilla de limpieza. Para facilitar la
facilidad de uso, el cabezal de soporte puede estar unido de forma
pivotante al mango utilizando piezas de unión conocidas. Se puede
utilizar cualquier método adecuado para unir la almohadilla de
limpieza al cabezal de soporte, siempre que la almohadilla de
limpieza permanezca fija durante el proceso de limpieza. Ejemplos de
medios de sujeción adecuados incluyen abrazaderas, ganchos y bucles
(por ejemplo, VELCRO®), etc. En una realización preferida, la cabeza
soporte comprenderá ganchos sobre su superficie inferior que se
acoplarán mecánicamente a la capa superior (preferiblemente una capa
de fijación distinta) de la almohadilla absorbente de limpieza.
Un mango preferido, que comprende un medio para
la dispensación de un líquido, está descrito totalmente en la
patente codependiente US-5.888.006, presentada el 26
de noviembre de 1996 por V. S. Ping, y col. Otro mango preferido
que no contiene un medio dispensador de líquido, está totalmente
descrito en la solicitud PCT WO 98/12023, presentada el 23 de
septiembre de 1996 por A. J. Irwin (P&G Caso 6262).
Las almohadillas de limpieza descritas
anteriormente pueden utilizarse sin fijar a un mango o como parte
del utensilio de limpieza anteriormente descrito. Por lo tanto,
éstas pueden estar construidas sin que sea necesario que estén
unidas a un asa, es decir, de modo que se puedan usar junto con el
mango o como un producto independiente. Como tal, se puede preferir
preparar las almohadillas con una capa de unión opcional como se ha
descrito anteriormente en la memoria. Exceptuando la capa de
fijación, las almohadillas propiamente dichas obedecen a la
descripción anterior.
En la presente memoria, el término
"comunicación hidráulica directa" significa que el fluido puede
ser transferido fácilmente entre dos componentes o capas de la
almohadilla de limpieza (por ejemplo, la capa fregadora y la capa
absorbente) sin acumulación, transporte o restricción sustancial por
una capa interpuesta. Por ejemplo, los tejidos, bandas no tejidas,
adhesivos para construcción y similares pueden estar presentes entre
los dos componentes distintos a la vez que se mantiene la
"comunicación hidráulica directa", siempre que básicamente no
impidan o limiten el paso del fluido de un componente o capa a
otra.
En la presente memoria, el término "dimensión
Z" se refiere a la dimensión ortogonal a la longitud y anchura de
la almohadilla de limpieza de la presente invención o de un
componente de la misma. La dimensión Z corresponde usualmente al
espesor de la almohadilla de limpieza o del componente de la
almohadilla.
En la presente memoria, el término "dimensión
X-Y" se refiere al plano ortogonal al espesor de
la almohadilla de limpieza o de un componente de la misma. Las
dimensiones X e Y corresponden usualmente a la longitud y anchura,
respectivamente, de la almohadilla de limpieza o de un componente de
la almohadilla. En general, cuando la almohadilla de limpieza se usa
junto con un mango, el utensilio se moverá en dirección paralela a
la dimensión Y de la almohadilla, es decir, perpendicular a la
anchura.
En la presente memoria, el término "capa" se
refiere a un miembro o componente de una almohadilla de limpieza
cuya dimensión principal es X-Y, esto es, a lo largo
de su longitud y anchura. Se debe entender que el término capa no
está limitado necesariamente a capas u hojas simples de material.
Así, la capa puede comprender estratificados o combinaciones de
varias hojas o bandas del tipo requerido de materiales. En
consecuencia, el término "capa" incluye los términos
"capas" y "en capas".
En la presente memoria, el término
"hidrófilo" se refiere a superficies que son humectables por
fluidos acuosos depositados sobre aquellas. La hidrofilicidad y
humectabilidad se definen típicamente en términos de ángulo de
contacto y tensión superficial de los fluidos y superficies sólidas
en cuestión. Esto se describe en detalle en la publicación de la
Sociedad Americana de Química titulada Contact Angle, Wettability
and Adhesion, editada por Robert F. Gould (Copyright 1964). Se
dice que una superficie es humedecida por un fluido (es decir, que
es hidrófila) cuando el ángulo de contacto entre el fluido y la
superficie es inferior a 90º o cuando el fluido tiende a extenderse
espontáneamente por toda la superficie, coexistiendo normalmente las
dos condiciones. Inversamente, se considera que una superficie es
"hidrófoba" si el ángulo de contacto es superior a 90º y el
fluido no se extiende espontáneamente por toda la superficie.
El término "malla" utilizado en la presente
memoria se refiere a cualquier material resistente, que confiere
textura a la cara de la capa fregadora de la almohadilla de limpieza
en contacto con la superficie objeto de limpieza y presenta además
un grado suficiente de abertura como para permitir el movimiento
necesario de líquido hacia la capa de absorción de dicha
almohadilla. Entre los materiales adecuados se encuentran los de
estructura abierta continua como las mallas sintéticas y de tela
metálica. Las aberturas de estos materiales se pueden controlar
fácilmente variando el número de fibras interconectadas que
comprenden la malla, controlando el espesor de las fibras
interconectadas, etc. Otros materiales adecuados incluyen aquellos
cuya textura es proporcionada por una estructura discontinua
estampada sobre un sustrato. En este aspecto, un material duradero
(p. ej., uno sintético) puede imprimirse sobre un sustrato siguiendo
un patrón continuo o discontinuo, como puntos y/o líneas
individuales, para proporcionar la textura requerida. De modo
similar, el patrón continuo o discontinuo puede imprimirse sobre un
material separable que entonces actuará como la malla. Estos
patrones se pueden repetir o pueden ser aleatorios. Se entiende que
uno o más de los métodos descritos para proporcionar la textura
deseada se puede combinar para formar el material de pantalla
opcional. La altura en la dirección Z y la superficie libre de la
malla y/o de la capa de sustrato de fregado ayuda a controlar y/o
retrasar el flujo de líquido hacia el interior del material del
núcleo central absorbente. La altura Z de la malla y/o del sustrato
de fregado ayudan a controlar el volumen de líquido en contacto con
la superficie objeto de limpieza, controlando al mismo
tiempo la velocidad de absorción de líquido y la comunicación de líquido al interior del material del núcleo central.
tiempo la velocidad de absorción de líquido y la comunicación de líquido al interior del material del núcleo central.
Para los fines de la presente invención, una capa
"superior" de una almohadilla de limpieza es una capa que está
relativamente lejos de la superficie que se ha de limpiar (es decir,
en el contexto del utensilio, relativamente más cerca del mango del
utensilio durante su uso). Inversamente, el término capa
"inferior" significa una capa de una almohadilla de limpieza
que está relativamente más cerca de la superficie que se ha de
limpiar (es decir, en el contexto del utensilio, relativamente lejos
del mango del utensilio durante su uso). Como tal, la capa fregadora
es la capa más inferior y la capa absorbente es una capa superior
con respecto a la capa fregadora. Los términos "superior" e
"inferior" se usan de modo similar cuando se refieren a capas
que son de varias hojas (por ejemplo, cuando la capa fregadora es
un material de dos hojas). Los términos "encima" y
"debajo" se utilizan para describir la posición relativa entre
dos o más materiales en un espesor de almohadilla de limpieza. A
modo de ejemplo, un material A está "encima" del material B
cuando esté colocado más cerca de la capa fregadora que el material
A. De modo similar, el material B es el material "inferior" en
esta ilustración.
Todos los porcentajes, relaciones y proporciones
usadas en la presente memoria son en peso, salvo que se indique lo
contrario. Todos los límites numéricos se utilizan en su sentido
normal con un grado de exactitud adecuado. Todas las referencias de
la presente invención se incorporan en la presente memoria hasta el
grado en que sus descripciones sean relevantes.
Para reforzar la capacidad de la almohadilla para
eliminar los residuos de manchas resistentes y aumentar la cantidad
de fluido limpiador en contacto con la superficie de limpieza, puede
ser deseable incorporar un material de malla en la almohadilla de
limpieza. La malla comprenderá un material duradero y resistente que
conferirá textura a la capa fregadora de la almohadilla,
particularmente cuando se aplican presiones a la almohadilla durante
el uso. Preferiblemente, la malla estará situada muy próxima a la
superficie que se ha de limpiar. Así, la malla se puede incorporar
como parte de la capa fregadora o de la capa absorbente; o se puede
incluir como una capa distinta, preferiblemente colocada entre las
capas fregadora y absorbente. En una realización preferida en la que
el material de malla es de la misma dimensión X-Y
que toda la almohadilla de limpieza, se prefiere incorporar el
material de malla de modo que no esté directamente en contacto, en
una medida significativa, con la superficie objeto de limpieza. Esto
conservará la capacidad de mover fácilmente la almohadilla por la
superficie dura y ayudará a evitar eliminación no uniforme de la
solución de limpieza empleada. Como tal, si la malla es parte de la
capa fregadora, será una capa superior de este componente. Por
supuesto, al mismo tiempo la malla debe estar colocada
suficientemente baja en la almohadilla para proporcionar su función
de fregado. Así, si la malla se incorpora como parte de la capa
absorbente, será una capa inferior de la misma. En otra realización,
puede ser deseable colocar la malla de tal forma que esté en
contacto directo con la superficie que se ha de limpiar.
Además de la importancia de situar correctamente
la malla, también es importante que ésta no obstaculice
significativamente el flujo de líquido a través de la almohadilla.
Por tanto, la malla es una banda relativamente abierta.
El material de malla puede ser cualquier material
que pueda ser procesado y proporcione una banda resistente de
textura abierta. Dichos materiales incluyen poliolefinas (por
ejemplo, polietileno, polipropileno), poliésteres, poliamidas, etc.
Los expertos en la técnica reconocerán que estos diferentes
materiales exhiben un grado diferente de dureza. Así, se puede
controlar la dureza del material de malla, dependiendo del uso final
de la almohadilla/utensilio. Cuando la malla se incorpora en forma
de una capa discreta, hay disponibles muchos suministradores
comerciales de dichos materiales (por ejemplo, número de diseño
VO1230, disponible de Conwed Plastics, Minneapolis, MN). De forma
alternativa, la malla se puede incorporar imprimiendo una resina u
otro material sintético (p. ej. látex) sobre un sustrato, tal y como
se describe en la patente US-4.745.021, concedida el
17 de mayo de 1988 a Ping, III y col., y la patente
US-4.733.774, concedida el 20 de marzo de 1988 a
Ping, III y col.
Las diversas capas que comprenden la almohadilla
de limpieza se pueden unir entre sí utilizando cualquier medio que
proporcione la almohadilla con integridad suficiente durante el
proceso de limpieza. Las capas fregadora y de fijación pueden unirse
a la capa absorbente o entre sí mediante cualquier variedad de
medios de ligado, incluyendo el uso de una capa continua uniforme de
adhesivo, una capa de adhesivo con patrón o cualquier serie de
líneas, espirales o puntos de adhesivo separadas. De forma
alternativa, el medio de ligado puede comprender unión por calor,
unión por presión, unión ultrasónica, ligaduras
mecánico-dinámicas o cualquier otro medio de ligado
adecuado o combinaciones de estos medios de ligado tal y como se
conocen en la técnica. El ligado puede ser alrededor del perímetro
de la almohadilla de limpieza (p. ej., termosellado de capa
fregadora y opcionalmente la capa de fijación y/o material de
malla), y/o a lo largo del área (es decir, el plano
X-Y plane) de la almohadilla de limpieza de modo que
forme un patrón sobre la superficie de la almohadilla de limpieza.
La unión de las capas de la almohadilla de limpieza con uniones por
ultrasonidos por toda la superficie de la almohadilla proporcionará
integridad y evitará el cizallamiento de las capas discretas de la
almohadilla durante su uso.
La almohadilla de limpieza no necesita
básicamente superficies planas múltiples. Cada capa puede comprender
una capa única de material y una o más de estas capas pueden
consistir en un estratificado de dos o más capas. Por ejemplo, en
una realización preferida, la capa fregadora es un estratificado de
dos capas de polipropileno cardado, donde la capa inferior está
ranurada. Asimismo, los materiales que no inhiben el flujo de fluido
se pueden colocar entre la capa fregadora y la capa absorbente y/o
entre la capa absorbente y cualquier capa de unión. Sin embargo, es
importante que las capas de fregado y absorbente estén en
comunicación hidráulica sustancial para proporcionar la absorbencia
requerida de la almohadilla de limpieza. Se prefiere que la capa
fregadora y la capa de unión sean más grandes que la capa
absorbente, de modo que éstas pueden estar unidas entre sí alrededor
de la periferia de la almohadilla absorbente para proporcionar
integridad. Las capas fregadora y de fijación también pueden estar
unidas a la capa absorbente o entre sí mediante cualquier variedad
de medios de ligado, incluyendo el uso de una capa continua
uniforme de adhesivo, una capa de adhesivo con patrón o cualquier
serie de líneas, espirales o puntos de adhesivo separadas. De forma
alternativa, el medio de ligado puede comprender unión por calor,
unión por presión, unión ultrasónica, ligaduras
mecánico-dinámicas o cualquier otro medio de ligado
adecuado o combinaciones de estos medios de ligado tal y como se
conocen en la técnica. El ligado puede ser alrededor del perímetro
de la almohadilla de limpieza y/o a lo largo de la superficie de la
almohadilla de limpieza de modo que forme un patrón sobre la
superficie de la almohadilla de limpieza.
En otra realización de una almohadilla de
limpieza, la capa fregadora y la capa de unión opcional de la
almohadilla de limpieza pueden estar combinadas con una capa
absorbente que consiste en una estructura
tri-estratificada. Específicamente, la capa
absorbente puede consistir en una capa discreta de material
gelificante superabsorbente en forma de partículas colocada entre
dos capas discretas de material fibroso. En esta realización, a
causa de la región de alta concentración de material gelificante
superabsorbente, se prefiere que el material superabsorbente no
presente el bloqueo de geles descrito anteriormente. En una
realización especialmente preferida, las capas fibrosas serán cada
una de ellas un sustrato fibroso térmicamente unido de fibras
celulosas y una capa fibrosa estará en comunicación hidráulica
directa con la capa fregadora. La capa interna puede ser de forma
alternativa una mezcla de material fibroso y material
superabsorbente, donde el material superabsorbente está
preferiblemente presente en un porcentaje relativamente alto en
peso de la capa. Las diferentes capas se pueden utilizar para crear
etapas que tengan las capas inferiores más pequeñas que la siguiente
capa superior. Cuando se incluye una capa fregadora y una capa de
fijación, una combinación de este tipo proporcionará una almohadilla
que tiene múltiples superficies básicamente planas.
El modelado de los materiales de la capa
absorbente puede proporcionar múltiples superficies planas. En una
realización, las capas superiores pueden comprender de modo
interesante altas concentraciones de material superabsorbente,
aunque la capa inferior contiene poco o nada de material
superabsorbente. En dichas realizaciones, una o más de las capas
superiores puede comprender una mezcla homogénea de material
superabsorbente y material fibroso. De forma alternativa, una o
ambas capas pueden estar comprendidas por distintas capas, p. ej.,
dos capas fibrosas que rodean una capa prácticamente continua de
partículas superabsorbentes.
Aunque no es un requisito, los solicitantes han
descubierto que puede ser deseable reducir el nivel de o eliminar
las partículas superabsorbentes en los bordes extremos frontal y
trasero.
Este ensayo determina la absorción gramo/gramo de
agua desionizada para una almohadilla de limpieza que está
lateralmente confinada en un conjunto émbolo/cilindro bajo una
presión de confinamiento inicial de aproximadamente 0,6 kPa (0,09
psi). Dependiendo de la composición de la muestra de almohadilla de
limpieza, la presión de confinamiento puede reducirse ligeramente a
medida que la muestra absorbe agua durante el tiempo del ensayo. El
objetivo del ensayo es valorar la capacidad de una almohadilla de
limpieza de absorber fluido, durante un período práctico de tiempo,
cuando la almohadilla se expone a condiciones de uso (presiones y
formación de mechas horizontales).
El fluido de ensayo para determinar el RBP es
agua desionizada. Este fluido es absorbido por la almohadilla de
limpieza bajo condiciones determinadas de absorción a presión
hidrostática próxima a cero. El ensayo se describe en la patente
US-6.380.151, presentada el 8 de mayo de 1997 por
Ronald A. Masters, y col.
Los datos se registran a intervalos durante un
tiempo total de 1.200 segundos (20 minutos). Se determina la
capacidad absorbente RBP con la fórmula siguiente:
Capacidad
absorbente t_{1\text{.}200} (g/g) = [Pd_{(t=0)} -
Pd_{(t=1\text{.}200)} -
Pc]/Psm
en la que la capacidad absorbente
t_{\text{1.200}} es la capacidad de la almohadilla después de
1.200 segundos, expresada en g/g, Pd_{(t=0)} es el peso en gramos
del depósito 512 antes de iniciar el ensayo, Pd_{(t=1.200)} es el
peso en gramos del depósito 512 a 1.200 segundos después de iniciar
el ensayo, Pc es el peso de corrección del embudo vitrificado y Psm
es el peso seco de la muestra de la almohadilla de limpieza. A
continuación se miden de forma similar las capacidades de absorción
t_{30} y t_{900}, salvo que en la fórmula anterior se utilizan
Pd_{(t=30)} y Pd_{(t=900)} (es decir, el peso del depósito
después de 30 segundos y 900 segundos del comienzo del ensayo,
respectivamente). La absorbencia porcentual t_{30} de la muestra
se calcula como [t_{30} capacidad de
absorción]/[t_{1\text{.}200} capacidad de absorción] X
100%.
La capacidad de la almohadilla de limpieza para
retener líquido cuando está sometida a las presiones de utilización
y, por tanto, evitar la "expulsión" es otro parámetro
importante de la presente invención. La "extracción" se mide
en una almohadilla completa de limpieza determinando la cantidad de
fluido que se puede secar de la muestra con papel de filtro Whatman
bajo presiones de 1,5 kPa. La expulsión se realiza en una muestra
totalmente saturada con agua desionizada mediante absorción
horizontal por capilaridad (específicamente mediante extracción
desde la superficie de la almohadilla que consta de la capa
fregadora o capa de contacto con la superficie). Un medio para
obtener una muestra saturada se describe como el método de Absorción
gravimétrico por capilaridad horizontal de la patente
US-5.849.805 (Dyer y col.), presentada el 13 de
octubre de 1995. La muestra que contiene el fluido se coloca
horizontalmente en un aparato capaz de suministrar las respectivas
presiones, preferiblemente utilizando una bolsa llena de aire que
proporcionará una presión uniformemente distribuida por toda la
superficie de la muestra. El valor de la extracción se expresa como
peso de fluido de ensayo perdido por peso de la muestra húmeda.
Una composición/solución detergente que contiene
los siguientes ingredientes se aplica a una superficie del suelo y
se elimina mediante un utensilio como se ha descrito más arriba (que
contiene una cantidad eficaz de poliacrilato sódico, preferiblemente
poliacrilato sódico reticulado, un material superabsorbente). El
resultado es un suelo limpio.
\newpage
| Ingrediente | % en peso aproximado en el producto |
| terminado | |
| C_{11}E_{5} (Shell Neodol 1-5)* | 0,09% |
| Alquil C_{8} sulfonato sódico | 0,05% |
| Etanol | 1% |
| Dowanol PNB Glycol Ether** | 0,75% |
| 2-dimetilamino-2-metil-1-propanol (Angus DMAMP-80) | 0,2% |
| Supresor de las jabonaduras de silicona*** | 0,00125% |
| Perfume | 0,055% |
| Timolftaleína | 0,005% |
| Agua desionizada | Resto |
| pH = | \sim11 |
| * \begin{minipage}[t]{150mm} Tensioactivo detergente no iónico basado en la etoxilación de un alcohol C_{11} con aproximadamente 5 moles de óxido de etileno por mol de alcohol.\end{minipage} | |
| ** Dow Chemical Company | |
| *** \begin{minipage}[t]{150mm} El supresor de las jabonaduras contiene: polietilenglicol estearato (4% en peso, N^{o} CAS 9004993); sílice metilada (2% en peso, N^{o} CAS 67762907); octametil ciclotetrasiloxano (2% en peso, N^{o} CAS 556672).\end{minipage} |
Por razones de estabilidad, hemos descubierto
también que el orden de adición siguiente es el mejor:
- a)
- preparar una premezcla con una concentración final de 0,5% de timolftaleína en etanol;
- b)
- pesar en un vaso de precipitados aparte la cantidad adecuada de agua desionizada y ajustar a un pH=11,0 utilizando unas pocas gotas de NaOH (el NaOH no se muestra en la fórmula anterior);
- c)
- combinar los disolventes, incluyendo la solución etanólica de timolftaleína, en un vaso de precipitados aparte, agitar, a continuación verter en el agua en rápida agitación de la etapa b; y
- d)
- añadir el resto de los ingredientes.
El supresor de las jabonaduras en un nivel
eficaz, de forma típica de 0,0005 a 0,02, preferiblemente de 0,001 a
0,01, más preferiblemente de 0,002 a 0,003, proporciona una mejoría
técnica en la formación de manchas y formación de películas,
especialmente sobre superficies cerámicas. Esto se debe a que las
juntas de cementación de las baldosas de cerámica originan zonas
bajas a medida que pasa la mopa, lo cual genera aguas jabonosas.
Cuando se genera una cantidad excesiva de aguas jabonosas, éstas
pueden dejar vetas al secarse. Además, los estudios realizados
entre los consumidores indican que algunos de ellos consideran la
aparición de aguas jabonosas durante el fregado como las causantes
de la formación de películas/vetas.
La reducción de formación de jabonaduras en el
suelo durante el fregado puede proporcionar ventajas técnicas y
definitivas de diverso grado para evitar la formación de
películas/vetas. El grado de ventaja obtenido depende de la cantidad
de jabonaduras originadas y del grado de control ejercido sobre la
formación de dichas jabonaduras, especialmente durante el
fregado.
Pueden utilizarse supresores de las jabonaduras
conocidos, pero es altamente recomendable utilizar antiespumantes
basados en silicona, puesto que son eficaces a concentraciones muy
bajas y, por tanto, pueden reducir al mínimo la cantidad total de
material insoluble en agua requerido, conservando al mismo tiempo al
menos una cantidad eficaz de supresores de las jabonaduras en la
formulación.
Otros ejemplos incluyen:
\newpage
| Formulación | Formulación | Formulación | Formulación | Formulación | |
| A | B | C | D | E | |
| Neodol 11-5 | 0,09% | 0,09% | 0,03% | 0,09% | - - - |
| Alquil C_{12} sulfonato | 0,05% | 0,05% | 0,015% | - - - | - - - |
| Neodox 25-6 | - - - | - - - | - - - | 0,05% | - - - |
| C_{8-18} alquil poli_{1.5}glucósido | - - - | - - - | - - - | - - - | 0,1% |
| Etanol | - - - | 1,0% | - - - | - - - | - - - |
| Butoxi propanol | - - - | 0,75% | - - - | - - - | - - - |
| Ciclohexlbis (metil amina) | 0,1% | 0,5% | 0,35% | 0,35% | 0,35% |
| Diaminoxileno | 0,1% | - - - | - - - | - - - | - - - |
| Timolftaleína | - - - | 0,0015% | 0,0015% | 0,0015% | 0,0015% |
| Xilenolftaleína | 0,0008% | - - - | - - - | - - - | - - - |
| Perfume | 0,055% | 0,055% | 0,055% | 0,055% | 0,055% |
| DC supresor de las jabonaduras | 0,00125% | 0,00125% | 0,00125% | 0,00125% | 0,00125% |
| ODD-Base | 0,04% | 0,04% | 0,04% | 0,04% | 0,04% |
| Goma de xantano | 0,005% | 0,005% | 0,005% | 0,005% | 0,005% |
| Agua | Resto | Resto | Resto | Resto | Resto |
Se puede usar la siguiente fórmula que contiene
un tinte fotosensible. Para una mejor estabilidad, la fórmula
debería conservarse en una botella opaca.
| Ingrediente | % en peso aproximado en el producto |
| terminado | |
| C_{11}E_{5} (Shell Neodol 1-5)* | 0,09% |
| Alquil C_{8} sulfonato sódico | 0,05% |
| Etanol | 1% |
| Dowanol PNB glicol éter** | 0,75% |
| 2-amino-2-metil-1-propanol | 0,06% |
| Supresor de las jabonaduras de silicona*** | 0,00125% |
| Perfume | 0,055% |
| Sal sódica de la ftalocianina de zinc del ácido tetrasulfónico | 0,01% |
| Agua desionizada | Resto |
Claims (23)
1. Una composición detergente acuosa, siendo
dicha composición para usar con un utensilio que contiene una
almohadilla desechable que contiene opcionalmente material
superabsorbente, conteniendo dicha composición: (1) de 0,01 a 0,5%
de uno o más tensioactivos detergentes; (2) el nivel de materiales
hidrófobos, incluyendo disolvente, está limitado a menos de 3%; (3)
el pH es superior a 9, proporcionándose dicho pH mediante materiales
alcalinos; y 0,0005% a 0,01% de un tinte que desaparece.
2. La composición detergente de la reivindicación
1, en donde dicho tinte que desaparece comprende un indicador de pH
con un intervalo de transición de color de pH adecuado.
3. La composición detergente de la reivindicación
2, en donde dicho indicador de pH tiene un intervalo de transición
de color entre 8 y 10,5.
4. La composición detergente de la reivindicación
1, en donde dicho tinte que desaparece es fotosensible y desaparece
debido a la acción de la luz.
5. La composición detergente de la reivindicación
1, en donde dicho tinte que desaparece, desaparece debido a la
interacción con el oxígeno.
6. La composición detergente de la reivindicación
1, en donde dicho tinte que desaparece, desaparece debido a la
evaporación del disolvente.
7. La composición detergente de la reivindicación
1, en donde el nivel de tensioactivo detergente es de 0,01% a 0,5%;
el nivel de materiales hidrófobos, incluido el disolvente, es
inferior a 2%; y el pH es superior a 10.
8. La composición detergente de la reivindicación
1, en donde el nivel de tensioactivo detergente es de 0,1% a 0,45%;
el nivel de materiales hidrófobos, incluido el disolvente, es
inferior a 1%; y el pH es superior a 10,3.
9. La composición detergente de la reivindicación
8, en donde el tensioactivo detergente tiene una estructura
lineal.
10. La composición detergente de la
reivindicación 8, que contiene una cantidad eficaz de supresor de
las jabonaduras.
11. La composición detergente de la
reivindicación 10, en donde dicho supresor de las jabonaduras está a
un nivel de 0,0005 a 0,02.
12. La composición detergente de la
reivindicación 10, en donde dicho supresor de las jabonaduras está a
un nivel de 0,001 a 0,01.
13. La composición detergente de la
reivindicación 10, en donde dicho supresor de las jabonaduras
comprende un supresor de las jabonaduras de silicona.
14. La composición detergente de la
reivindicación 1, en donde el tensioactivo detergente tiene una
estructura predominantemente lineal.
15. La composición detergente de la
reivindicación 1, en donde el tensioactivo detergente tiene una
estructura lineal y se selecciona del grupo que consiste en
tensioactivos detergentes aniónicos y no iónicos de cadena
lineal.
16. La composición detergente de la
reivindicación 1, en donde la alcalinidad se proporciona, al menos
en una cantidad eficaz, mediante agentes alcalinos volátiles.
17. La composición detergente de la
reivindicación 16, en donde el agente alcalino volátil es una
alcanolamina que tiene la fórmula:
CR_{2}(NR_{2})CR_{2}OH
en donde cada R se selecciona del
grupo que consiste en hidrógeno y grupos alquilo que contienen de
uno a cuatro átomos de carbono y el total de átomos de carbono del
compuesto es de tres a
seis.
18. La composición detergente de la
reivindicación 17, en donde el agente alcalino volátil es
2-amino-2-metilpropanol.
19. La composición detergente de la
reivindicación 1, en donde dicho tinte que desaparece es
timolftaleína.
20. La composición detergente de la
reivindicación 15, en donde dicho tinte que desaparece es una mezcla
de timolftaleína y fenolftaleína.
21. Un kit, que comprende un utensilio que
contiene una almohadilla que contiene material superabsorbente y la
composición detergente de la reivindicación 1.
22. El proceso de limpieza de una superficie, que
comprende aplicar una cantidad eficaz de la composición detergente
de la reivindicación 1 y absorber la composición en una estructura
absorbente que comprende un material superabsorbente.
23. El proceso de la reivindicación 22, en donde
dicha superficie es cerámica y dicha composición detergente
comprende una cantidad eficaz de supresor de las jabonaduras.
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