Un artículo de material compuesto que comprende un material productor de ClO2 integrado en una matriz orgánica,

en el que el material productor de ClO2 comprende un compuesto que contiene clorito y un agente acidificante, en el que el material productor de ClO2 libera ClO2 cuando se pone en contacto por un estímulo activante y en el que la matriz orgánica:

a) se puede formar a una temperatura por debajo de aproximadamente 150ºC;

b) permite al menos algún contacto entre el estímulo activante y el material productor de ClO2 cuando el artículo de material compuesto se expone al estímulo activante

y

c) es permeable a ClO2

Artículo de material compuesto que libera dióxido de cloro.

Campo de la invención

La presente invención se refiere a un dispositivo que producirá gas dióxido de cloro cuando se expone a un estímulo activante, tal como la humedad ambiental o la luz y a procedimientos de uso del mismo.

Antecedentes de la invención

La técnica anterior desvela una variedad de composiciones en polvo que producen gas ClO₂ bajo una variedad de condiciones. Incluidos en éstas están los materiales para la liberación prolongada controlada de ClO₂ (materiales CSR), que liberan ClO₂ cuando se exponen a vapor de agua. También se incluyen los materiales desvelados que producen ClO₂ cuando se exponen a la luz.

Es deseable para facilidad de uso y desecho de tales materiales que estén contenidos o envasados de una manera que contengan el polvo en una bolsa porosa (es decir, una bolsita) o para que se extruya en una película de matriz polimérica, tal como polietileno. De esta manera, el usuario se protege del contacto directo con el polvo y se puede retirar más fácilmente el polvo gastado del área que se estaba tratando.

Desafortunadamente, las bolsitas son relativamente voluminosas y caras de fabricar y en pequeños tamaños son muy ligeras y difíciles de manipular. Como resultado, el coste de envasar polvos en pequeñas bolsitas (menos de aproximadamente 2 gramos de tamaño) es, con frecuencia, muy poco práctico.

El material de la lámina polimérica extruída puede ser producido relativamente más barato en pequeños tamaños, debido a que la lámina se puede producir en un tamaño económico grande y después se pueden cortar económicamente trozos de menor tamaño de la lámina más grande. Sin embargo, debido a la baja temperatura de descomposición del anión clorito que se incorpora en todos los materiales que producen ClO₂, la temperatura de extrusión de lámina polimérica liberadora de ClO₂ no debe ser mayor que aproximadamente 150-160ºC. Si la temperatura está por encima de dicha cantidad, entonces la cantidad de clorito que se pierde por descomposición durante la extrusión puede ser inaceptablemente alta. Esto ha limitado la elección de matrices poliméricas a las que comprenden una cantidad sustancial de polietileno de baja densidad, de relativamente bajo punto de fusión. Pero el polietileno es un material de matriz indeseable, debido a que no es altamente permeable al vapor de agua usado para iniciar la liberación de dióxido de cloro de la mayoría de los materiales liberadores de dióxido de cloro. Además, la temperatura de extrusión del polietileno es aproximadamente 150 grados C, así que es justo en el límite donde puede tener lugar la descomposición de anión clorito. Puesto que la descomposición de clorito puede llevar a la oxidación explosiva del polietileno, tales materiales laminares extruídos contienen típicamente menores concentraciones de anión clorito que muchas versiones en polvo. Un menor contenido en clorito, a su vez, limita su rendimiento máximo de ClO₂.

Sumario de la invención

Generalmente, la invención se refiere a artículos de material compuesto que comprenden un material capaz de producir ClO₂ cuando se expone a un estímulo activante que está integrado en una matriz orgánica y a procedimientos de uso del artículo. La matriz orgánica es formable a una temperatura por debajo de aproximadamente 150ºC, de preferencia por debajo de aproximadamente 135ºC y lo más de preferencia por debajo de aproximadamente 110ºC. Cuando el artículo de material compuesto se expone a un estímulo activante, tal como agua o luz, la matriz orgánica permite al menos algún contacto entre el material que produce ClO₂ y el estímulo activante, que a su vez hace que el material genere ClO₂. La matriz orgánica es también permeable a ClO₂, para permitir que escape del artículo de material compuesto al menos una porción de ClO₂ generada por el material que produce ClO₂. De preferencia, el artículo es estable durante el almacenamiento previamente a la exposición al estímulo.

Descripción detallada de las realizaciones preferentes

La invención se refiere a un artículo de material compuesto que comprende un material productor de ClO₂ integrado en una matriz orgánica y procedimientos para usar el mismo.

El material productor de ClO₂ es cualquier material, o combinación de materiales, capaz de generar ClO₂ cuando se expone a algún estímulo activante. El estímulo activante puede ser vapor de agua, energía electromagnética o cualquier otro desencadenante que efectúe la formación de ClO₂ por el material productor de ClO₂. Típicamente, los materiales productores de ClO₂ comprenden un compuesto que contiene clorito, tal como clorito de sodio, y un agente acidificante. Se describen ejemplos de materiales productores de ClO₂ en la patente de EE.UU. Nº 6.294.108 y la patente internacional WO 03/056951 A2.

La matriz orgánica contiene al menos un material orgánico y: a) se puede formar a temperaturas por debajo de aproximadamente 150ºC, de preferencia por debajo de aproximadamente 135ºC, más de preferencia por debajo de aproximadamente 110ºC; b) permite al menos algún contacto entre un estímulo activante y el material productor de ClO₂ cuando se expone el artículo de material compuesto al estímulo activante, de manera que se permita la generación de ClO₂ y c) es permeable al ClO₂. La baja temperatura de formabilidad de la matriz orgánica es compatible con los materiales productores de ClO₂ sensibles a la temperatura. Cuando se exponen a un estímulo activante, la matriz orgánica permite que el estímulo activante se ponga en contacto con un material productor de ClO₂ integrado y permite que se libre el ClO₂ resultante al espacio que rodea al artículo.

Una clase de materiales que puede ser adecuada para la matriz orgánica son sólidos moleculares de bajo punto de fusión. En particular, sólidos moleculares hidrófilos de bajo punto de fusión. Ejemplos de materiales sólidos moleculares de bajo punto de fusión son: cera de polietilenglicol (tal como la vendida bajo el nombre comercial CARBOWAX por the Dow Chemical Co.), mezclas de cera de polietilenglicol con cera parafínica, ácido esteárico y mezclas de cera de polietilenglicol con ácido esteárico. Una matriz orgánica que comprende sólo cera parafínica como material orgánico se usa de preferencia con un material liberador de ClO₂ activado por la humedad y con un formador de poro incorporado en la formulación para facilitar la intrusión de la humedad.

Otra clase de materiales adecuada para la matriz orgánica son polímeros funcionalizados termoconformables o termoendurecibles, de bajo punto de fusión, tales como EVA (vinilacetato de etileno). Estos se usan comúnmente en la formulación de productos de adhesivo de aplicación en estado fundido que se ablandan y fluyen (es decir, se pueden extruir) a temperaturas relativamente bajas. Otras formulaciones de tipo adhesivo de aplicación en estado fundido son también satisfactorias para este fin. Si la liberación de ClO₂ se tiene que iniciar por exposición a la luz, se prefiere que el material de la matriz sea efectivamente transparente a la luz.

El artículo de material compuesto puede formarse por combinación del material o de los materiales liberador(es) de ClO₂ con el material o los materiales de la matriz orgánica, calentando a una temperatura por debajo de 150ºC para ablandar o fundir el material o los materiales de la matriz y extruir la mezcla en varillas, lámina, gránulos o similares. Alternativamente, el material o los materiales de la matriz se puede(n) calentar a una temperatura por debajo de 150ºC y ablandar/fundir previamente a la combinación con el material productor de ClO₂.

Alternativamente, el artículo de material compuesto se puede formar por fundición de una mezcla en un molde y enfriamiento, por revestimiento de una mezcla sobre una superficie plana para formar una lámina delgada (tal como por el proceso de rasquetas) o haciendo pasar una mezcla por el espacio de la ranura entre dos rodillos para formar un lámina. Asimismo, se puede usar cualquiera de otros procedimientos conocidos por los expertos en la materia para formar un artículo.

El artículo de material compuesto puede contener otros constituyentes que proporcionen las características...

1. Un artículo de material compuesto que comprende un material productor de ClO₂ integrado en una matriz orgánica, en el que el material productor de ClO₂ comprende un compuesto que contiene clorito y un agente acidificante, en el que el material productor de ClO₂ libera ClO₂ cuando se pone en contacto por un estímulo activante y en el que la matriz orgánica:

y

2. El artículo de material compuesto según la reivindicación 1, en el que la matriz orgánica se puede formar a una temperatura por debajo de aproximadamente 135ºC.

3. El artículo de material compuesto según la reivindicación 1, en el que la matriz orgánica se puede formar a una temperatura por debajo de aproximadamente 110ºC.

4. El artículo de material compuesto según la reivindicación 1, en el que el estímulo activante es vapor de agua.

5. El artículo de material compuesto según la reivindicación 1, en el que el estímulo activante es energía electromagnética.

6. Un procedimiento para producir dióxido de cloro, que comprende exponer el artículo de material compuesto de la reivindicación 1 a un estímulo activante.

7. El procedimiento según la reivindicación 6, en el que el estímulo activante es vapor de agua.

8. El procedimiento según la reivindicación 7, en el que el estímulo activante es energía electromagnética.

9. El artículo de material compuesto según la reivindicación 1, en el que la matriz orgánica contiene al menos un material orgánico seleccionado del grupo constituido por cera de polietilenglicol, cera parafínica, ácido esteárico y vinilacetato de etileno.

10. El artículo de material compuesto según la reivindicación 9, en el que el artículo de material compuesto está formado combinando el material liberador de ClO₂ con el material de la matriz orgánica, calentando a una temperatura que está por debajo de 150ºC para ablandar o fundir el material de la matriz y la extrusión de la mezcla del material liberador de ClO₂ y el material de la matriz orgánica en varillas; la fundición de una mezcla de material liberador de ClO₂ y el material de la matriz orgánica en un molde y enfriando; revistiendo una mezcla del material liberador de ClO₂ y el material de la matriz orgánica sobre una superficie plana para formar una lámina delgada o pasando una mezcla del material liberador de ClO₂ y el material de la matriz orgánica por el espacio de la ranura entre dos rodillos para formar una lámina.