ES2140667T5 - Composiciones detergentes. - Google Patents
Composiciones detergentes.Info
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Abstract
UNA COMPOSICION DE DETERGENTE APROPIADA PARA LAVAR TEJIDOS EN FORMA DE UNA MICROEMULSION ESTABLE DE ACEITE EN AGUA QUE INCLUYE UN SISTEMA SURFACTANTE ORGANICO, PREFERIBLEMENTE COMPUESTO TOTAL O PREDOMINANTEMENTE POR UN SURFACTANTE NO IONICO ETOXILADO, UN SOLVENTE NO ACUOSO, Y UN ADITIVO DE DETERGENCIA POLIMERICO SOLUBLE EN AGUA. PREFERIBLEMENTE EL SISTEMA SURFACTANTE INCLUYE UN SURFACTANTE NO IONICO ETOXILADO QUE TIENE UNA LONGITUD PROMEDIO DE LA CADENA DE ALQUILO INFERIOR A C{SUB,12}. LA COMPOSICION PUEDE SER USADA PARA TRATAMIENTO DE PRELAVADO Y COMO UN DETERGENTE PRINCIPAL DE LAVADO.
Description
Composiciones detergentes.
La presente invención se refiere a composiciones
detergentes que contienen un agente tensioactivo y un disolvente en
forma de una microemulsión aceite en agua.
En la técnica anterior, se han descrito
composiciones detergentes liquidas y de limpieza en forma de
microemulsiones, tanto aceite en agua como agua en aceite.
El documento EP 137 616A (Procter & Gamble)
describe composiciones detergentes preparadas a partir de agentes
tensioactivos detersivos convencionales y otros ingredientes
detergentes convencionales, más un disolvente corta grasa. Las
composiciones contienen ácidos grasos o jabones
(5-50% en peso) como coadyuvantes de detergencia y
se formulas como microemulsiones aceite en agua estables. Los
sistemas de agentes tensioactivos preferidos comprenden agentes
tensioactivos aniónicos del tipo sulfato o sulfonato con cantidades
menores de agentes tensioactivos no iónicos etoxilados tales como
etoxilatos de alquilo C_{14-15} (7EO). Los
coadyuvantes de detergencia pueden estar presentes en cantidades de
0,5-15% en peso, siendo preferidos los
citratos.
El documento EP 164 467A (Procter & Gamble)
describe detergentes de lavandería y limpiadores de superficies
duras que comprenden microemulsiones aceite en agua, que contienen
alquilbenceno y disolventes olefina, más agentes tensioactivos y
cantidades substanciales de jabón y ácido graso. Las composiciones
pueden contener agentes tensioactivos no iónicos etoxilados, por
ejemplo, etoxilato de alcohol C_{14-15} (7EO). Se
describen las composiciones que contienen citrato sódico como
coadyuvante.
En el documento "Evaluation of Textile
Detergent Efficiency of Microemulsions in Systems of Water,
Nonionic Surfactant and Hydrocarbon al Low Temperature", J
Dispersión Science and Technology, 6(5),
523-537 (1985) Marcel Dekker Inc, C. Solans, J.
Garcia Domínguez and S. E. Friberg describen el uso de tales
microemulsiones para lavar bajo estados de energía mecánica mínima
y a bajas temperaturas. Los sistemas estudiados contienen agente
tensioactivo no iónico etoxilato de alquilo C_{12} (4EO), agua y
hexadecano y, opcionalmente, pequeñas cantidades de agentes
contensioactivos (dodecil sulfato sódico), o electrólitos
(tripolifosfato sódico o citrato sódico).
El documento GB 2 194 547A
(Colgate-Palmolive) describe una composición líquida
de pretratamiento quitamanchas de fase única en forma de una
microemulsión (aceite en agua o agua en aceite), disolución o gel,
que comprende de 10-70% en peso de alcano
(disolvente), 4-60% en peso de agente tensioactivo
no iónico, agentes cotensioactivos opcionales y/o codisolventes, y
1-80% de agua. Se sugiere que los coadyuvantes
tales como sesquicarbonato sódico deben incluirse, preferiblemente
a niveles de 5% en peso y por encima, pero no se describen
específicamente composiciones reforzadas.
La presente invención proporciona una composición
detergente de lavado de tejidos que comprende:
( i ) de un 2 a un 40% en peso de un sistema de
agente tensioactivo orgánico,
( ii ) de un 0,5 a un 55% en peso de un
disolvente no acuoso,
( iii ) de un 0,1 a un 5% en peso de un
coadyuvante de detergencia polimérico soluble en agua que es un
copolímero de acrilato/maleato o un copolímero poli(acetato
de vinilo)/itaconato,
( iv ) agua e ingredientes secundarios opcionales
hasta un 100% en peso, en la que el sistema de agente tensioactivo
( i ) y el disolvente no acuoso ( ii ) junto con agua, forman una
microemulsión aceite en agua estable.
Ahora, los presente inventores han descubierto
que las composiciones detergentes en forma de microemulsión aceite
en agua, que contienen coadyuvantes polímericos soluble en agua,
son capaces de limpiar suficientemente rápido y eliminar manchas
para hacerlas útiles como productos de pretratamiento así como
productos de limpieza principal. La rapidez del efecto limpiador es
de importancia crítica para un producto de pretratamiento que se
requiere que trabaje dentro de un período corto de tiempo. La
presente invención permite formular composiciones detergentes que
son productos de limpieza principal altamente efectivos y que
también ofrecen una potente facilidad de pretratamiento.
Las composiciones también son adecuadas para su
uso en máquinas de lavado que emplean sistemas automáticos de
dosificación, por ejemplo, tal como se describe y se reivindica en
el documento US número 4 489 455 (Procter & Gamble)
Esta patente describe y reivindica aparatos y
procedimientos para el lavado de tejidos basados en utilizaciones
estrictamente limitadas o cantidades controladas de un líquido
acuoso de lavado, que varía de (al menos) lo suficiente para
distribuirse equilibrada y completamente sobre la carga de lavado
completa, hasta (como mucho) aproximadamente cinco veces el peso
seco de la carga de lavado.
En las composiciones de la invención, que
preferiblemente son líquidas, el sistema de agente tensioactivo y
el disolvente se eligen, y están presentes en cantidades tales que,
junto con el agua, formen una microemulsión estable aceite en agua
en la que el disolvente está dentro de las micelas del agente
tensioactivo.
Las composiciones preferidas de acuerdo con la
invención contienen un sistema de agente tensioactivo hasta una
magnitud de al menos 50% en peso de agente tensioactivo no iónico
etoxilado. Otros tipos de agentes tensioactivos pueden estar
presentes en cantidades de menos de un 50% en peso del total del
sistema de agente tensioactivo.
De este modo, el sistema de agente tensioactivo
preferido ( i ) comprende
(a) 50-100% en peso de agente
tensioactivo no iónico alcohol etoxilado,
y
(b) opcionalmente hasta 50% en peso de agente
contensioactivo distinto de un agente tensioactivo no iónico alcohol
etoxilado.
Ventajosamente, el agente tensioactivo no iónico
etoxilado puede tener una longitud media de cadena de alquilo que
es menor de 12 átomos de carbono, y preferiblemente dentro del
intervalo de 9 a 11 átomos de carbono; más preferiblemente la
longitud media de cadena de alquilo es aproximadamente
C_{10}.
También es altamente preferible que el agente
tensioactivo no iónico etoxilado deba tener un alto contenido de
material C_{10}: preferiblemente al menos un 45% en peso, más
preferiblemente al menos un 50% en peso y más preferiblemente al
menos un 70% en peso (todo basado en el alcohol). El remanente del
agente tensioactivo no iónico etoxilado puede ser de longitud de
cadena predominantemente más corta o más larga, pero ventajosamente
el contenido total de material C_{10} y cadena más corta es al
menos un 60% en peso, y más preferiblemente al menos un 75% en peso
(todo basado en el alcohol).
Los materiales adecuados son los Novel (Marca
Registrada) serie 1012 de Vista, que son materiales etoxilados en
un intervalo estrecho que consisten principalmente en cadenas
C_{10}, disponibles en diversos grados medios de etoxilación. La
distribución de la longitud de cadena de estos materiales (basada
en el alcohol) es típicamente C_{10} 84\pm 4%, C_{12}8,5\pm
2%, C_{14} 6,5 \pm 2%.
Un tipo de materiales etoxilados en un intervalo
amplio, adecuados para su uso en la invención es el Dobanol (Marca
Registrada) serie 91 de Shell, que consiste principalmente en
cadenas C_{9}, C_{10} y C_{11}. La distribución de la
longitud de cadena de estos materiales (basada en el alcohol) es
típicamente C_{9} 18%, C_{10} 50%, C_{11} 32%.
En el documento WO 94 11487A (Unilever), se
describen otros agentes tensioactivos no iónicos de cadena corta.
Estos incluyen el Lialet (Marca Registrada) de la serie 91 de
Enichem, el Synperonic (Marca Registrada) de la serie 91 de ICI, y
un material Inbentin C_{10} (Marca Registrada) disponible en
Kolb.
Generalmente, los agentes tensioactivos no
iónicos etoxilados comerciales son mezclas que contiene un
despliegue de longitudes de cadena alrededor de un valor medio. Si
se desea, puede usarse una mezcla de dos o más materiales
comerciales: las mezclas preferidas darán una longitud de cadena
media global menor de C_{12} y también proporcionarán
preferiblemente al menos un 45% en peso (basado en el alcohol) de
material C_{10}, y más preferiblemente al menos un 60% en peso
(basado en el alcohol) de material C10 y material de cadena más
corta.
Sin embargo, el uso de agentes tensioactivos no
iónicos de cadena más larga, por ejemplo, alcoholes etoxilados
C_{12-15}, también está dentro del alcance de la
invención.
Cualquiera que sea la longitud de cadena, el
valor de HLB (balance hidrófilo-lipófilo) del
agente tensioactivo no iónico etoxilado varía adecuadamente de 8 a
14, preferiblemente de 8 a 12,5 y más preferiblemente de 9 a 10,
para dar la detergencia óptima de manchas aceitosas. En los
materiales de cadena más corta usados preferiblemente, estos
valores de HLB corresponden a grados medios de etoxilación de 2 a
8, y preferiblemente de 2 a 6.
Si se desea, puede estar presente un agente
contensioactivo que no sea un alcohol etoxilado, aunque se prefiere
que al menos un 50% en peso del sistema de agente tensioactivo esté
constituido por agente tensiactivo no iónico etoxilado.
El agente contensiactivo puede ser, por ejemplo,
un agente tensioactivo no iónico distinto de un alcohol etoxilado,
o un detergente aniónico del tipo sulfato o sulfonato, tal como
sulfonato de alquilbenceno o sulfato del alcohol primario. Se
prefiere generalmente que el sistema de agente tensioactivo no
contenga más de una 40% en peso de agente tensioactivo aniónico.
El sistema de agente tensioactivo en conjunto
constituye de un 2 a un 40% en peso de composición, preferiblemente
de un 5 a un 40% en peso, más preferiblemente de un 5 a un 30% en
peso, ventajosamente de un 5 a un 25% en peso de la
composición.
El disolvente no acuoso, que constituye de un 0.5
a un 55% en peso, preferiblemente de un 0.5 a un 20% en peso, de la
composición, puede ser cualquier disolvente valioso en la
eliminación de suciedad aceitosa que muestra una tensión
interfacial lo suficientemente baja frente al agente tensioactivo
para formar una microemulsión estable aceite en agua.
El disolvente puede variar desde materiales
parafinicos completamente no polares, por ejemplo, alcanos,
materiales más polares tales como ésteres. Los disolventes
preferidos son alcanos C_{12-16}, por ejemplo,
dodecano, tetradecano y hexadecano, siendo especialmente preferido
el hexadecano.
Cuando el disolvente es un alcano, la cantidad
óptima presente depende de la longitud de la cadena. Para el
hexadecano, es adecuado de un 1 a un 20% en peso, preferiblemente
de un 5 a un 15% en peso y más preferiblemente de un 7.5 a un 15%
en peso; para el tetradecano se prefiere de un 15 a un 30% en peso y
para el dodecano, se prefiere de un 25 a un 55% en peso.
La proporción en peso de disolvente no acuoso
(alcano) a agente tensioactivo no iónico etoxilado también es
dependiente de la longitud de la cadena. Para el hexadecano, está
adecuadamente dentro del intervalo de 0,5:1 a 2:1, y es
ventajosamente aproximadamente 1:1.
Se ha encontrado que la detergencia del sistema
de microemulsión, si se compara con la detergencia de la misma
cantidad de agente tensioactivo solo, se incrementa
significativamente si también está presente un coadyuvante de
detergencia polimérico. Sin embargo, la cantidad de coadyuvante que
puede incorporarse sin desestabilizar la microemulsión no es
ilimitada. De forma adecuada, el coadyuvante puede estar presente
en una cantidad de 0,1 a 5% en peso, preferiblemente de 0,2 a 3% en
peso.
Los coadyuvantes de uso en la presente invención
son coadyuvantes poliméricos policarboxilatos seleccionados entre
copolímero de acrilato/maleato o un copolímero poli(acetato
de vinilo)/itaconato.
Los polímeros que pueden usarse son copolímeros
acrílico/ maleico tales como Sokalan (Marca Registrada) CP5 y CP7
de BASF, y los polímeros acetato de polivinilo/ácido politacónico
descritos y reivindicados en el documento WO 93 23444A (Unilever).
Estos polímeros son coadyuvantes altamente efectivos, en peso,
ofreciendo una capacidad de unión al calcio en composiciones sin
fosfato comparables a las del tripolifosfato sódico, que pueden
usarse en cantidades que dan una coadyuvancia significativa sin
desestabilizar la microemulsión.
La invención se ilustra adicionalmente por los
siguientes Ejemplos no limitativos, en los cuales las partes y los
porcentajes son en peso a menos que se indique lo contrario.
Las detergencias de suciedad aceitosa se
evaluaron por medida del porcentaje de eliminación de manchas de
modelo radiomarcado por medio de un contador de centelleo.
De la siguiente manera, se prepararon telas
manchadas (cuadrados de 5 cm x 5 cm de poliéster tejido) que llevan
una mezcla de trioleina radiomarcada y ácido palmítico
radiomarcado. Cada tela se puso en remojo en 0,18 ml de una
disolución de tolueno que contiene 3,33 g de trioleina (radiomarcada
) al 95% y 1,67 g de ácido palmítico (radiomarcado) al 95% por 100
ml. Posteriormente, las telas se dejaron estabilizar durante 3
horas.
Cada composición sometida ensayo se aplicó a un
cuadrado de tejido a temperatura ambiente, a un nivel diseñado para
dar una proporción de líquido a tela de 1:1. el tiempo de contacto
se varió de 5 a 30 minutos para examinar los efectos cinéticos. La
tela se transfirió entonces, usando pinzas, a una botella abierta
que contiene 15 ml de agua (20º franceses de dureza) sostenido
dentro de un baño de agitación mantenido a 25ºC. La tela se aclaró
entonces durante 2 minutos a 100 rpm fuera del baño de agitación
(esto dio un movimiento suave de vaivén al líquido de aclarado
dentro de la botella).
Después del aclarado, el líquido se muestreo con
una pipeta automática (alícuotas de 3 x 1 ml). Estas alícuotas se
transfirieron a viales de plástico y entonces se mezclaron con
cantidades de 10 ml de disolución de centelleo, antes de ser
contadas en un contador de centelleo líquido. Los conteos
(desintegraciones por minuto, "DPM") se usaron para calcular la
eliminación porcentual para cada componente manchado bajo cada
estado examinado. Se tomaron patrones durante el procedimiento de
manchado inicial para dar un figura media para las DPM añadidas en
0,18 ml de disolución de manchado.
Las composiciones detergentes líquidas se
prepararon en formulaciones (en partes por peso) dadas en la tabla
siguiente. Las composiciones de los Ejemplos 1 y 2 y los Ejemplos
Comparativos A, C y E que contienen un disolvente (hexadecano)
estaban en forma de microemulsión, mientras que las composiciones
de los Ejemplos comparativos B, D, F, G y H no. Los ingredientes
usados pueden identificarse como sigue:
^{1}Novel (Marca Registrada)
1012-52 de Vista Chemicals: distribución de
longitud de cadena tal como se describió previamente, 4 EO.
^{2}Dobanol (Marca Registrada)
91-2.5 de Shell: distribución de longitud de cadena
tal como se describió previamente, 2, 5EO. Estos dos agentes
tensioactivos no iónicos se usaron juntos en una proporción en peso
de 3:1. El agente tensioactivo no iónico combinado en peso contenía
aproximadamente un 75% en peso (basado en el alcohol) de material
C_{10}, y aproximadamente un 80% en peso (basado en el alcohol)
de material de cadena más corta y C_{10}. El valor de HLB era
aproximadamente de 9,5.
^{3}Nobel (Marca Registrada)
1412-4.4EO de Vista Chemicals:
C_{12-14} 4,4 EO.
^{4}Tripolifosfato sódico.
^{5}Acido etilenodiamina tetracético, sal
tetrasódica.
^{6}Copolímero de ácidos maleico y crílico, sal
sódica: Sokalan (Marca Registrada) CP5 de BASF.
^{7}Copolímero de acetato de polivinilo y ácido
itacónico, sal sódica, tal como se describe y reivindica en el
documento WO 93 23444A (Unilever).
Los resultados de eliminación de manchas
(detergencia) se muestran a continuación de la tabla de
composiciones.
Ejemplos 1 y
2
Ejemplos Comparativos A a
H
\newpage
Ejemplos Comparativos A y
B
Estos resultados muestran que, en ausencia de
coadyuvante, en la eliminación de trioleina la microemulsión dio
una mejor eliminación de suciedad a lo largo del período de ensayo
de 30 minutos, y la microemulsión también ofreció una ventaja
cinética importante sobre el sistema de no microemulsión: con el
ácido palmítico, la ventaja fue sólo cinética.
Ejemplos Comparativos C y
D
La comparación de estos resultados con los de los
Ejemplos Comparativos A y B, muestra que ambos sistemas actúan
mejor en la presencia de un coadyuvante altamente efectivo,
tripolifosfato sódico. Sin embargo, la diferencia de prestaciones
entre la microemulsión y la no microemulsión se incrementó
substancialmente, siendo obtenidos valores muy altos con la
microemulsión. También, la eliminación de ácido palmítico fue
siempre mayor con el sistema de microemulsión que con el sistema
comparativo.
Ejemplos Comparativos E y
F
Estos resultados muestran un patrón similar al
visto con al coadyuvante tripolifosfato sódico, pero el beneficio
fue considerablemente menor. Con el ácido palmítico, sólo se vio
una ventaja cinética. Por lo tanto, el pasar de tripolifosfato
sódico a un coadyuvante orgánico da como resultado una considerable
caída en la detergencia.
Los dos Ejemplos siguientes muestran que puede
conseguirse una detergencia mucho mejor usando coadyuvantes
poliméricos.
Ejemplo Comparativo
G
Ejemplo Comparativo
H
Los resultados de los Ejemplos 1 y 2 muestran los
beneficios de usar coadyuvantes de detergencia poliméricos de
acuerdo con la invención.
Ejemplo Comparativo
J
La composición del Ejemplo Comparativo J era
idéntica a la del Ejemplo Comparativo C, excepto en que el
coadyuvante tripolifosfato sódico se reemplazó por citrato
sódico.
La eliminación de la suciedad resultó como
sigue:
\newpage
Estos resultados muestran algunos beneficios
sobre un sistema sin coadyuvante, pero demuestra que el citrato es
un coadyuvante mucho menos efectivo en estos sistemas que lo son
los coadyuvantes poliméricos usados en los Ejemplos 1 y 2.
Claims (14)
1. Una composición detergente de lavado de
tejidos que comprende:
( i ) de un 2 a un 40% en peso de un sistema
de agente tensioactivo orgánico,
(ii) de un 0,5 a un 55% en peso de un
disolvente no acuoso,
(iii) de un 0,1 a un 5% en peso de un
coadyuvante de detergencia polimérico soluble en agua,
(iv) agua e ingredientes secundarios
opcionales hasta un 100% en peso,
en la que el sistema de agente tensioactivo (i) y
el disolvente no acuoso (ii), junto con agua, forman una
microemulsión estable aceite en agua, caracterizada porque
el coadyuvante de detergencia polimérico soluble en agua es un
copolímero de acrilato/maleato o un copolímero poli(acetato
de
vinilo)/itaconato.
2. Una composición detergente según se reivindica
en la reivindicación 1, que comprende de un 5 a un 40% en peso del
sistema de agente tensioactivo (i).
3. Una composición detergente según se reivindica
en cualquier reivindicación precedente, que comprende de un 0,5 a un
3% en peso del coadyuvante de detergencia polimérico (iii),
4. Una composición detergente según se reivindica
en cualquier reivindicación precedente, en la que el sistema de
agente tensioactivo ( i ) comprende
(a) 50-100% en peso de agente
tensioactivo no iónico alcohol etoxilado, y
(b) opcionalmente hasta un 50% en peso de agente
contensioactivo diferente del agente tensioactivo no iónico alcohol
etoxilado.
5. Una composición detergente según se reivindica
en la reivindicación 4, en la que el agente tensioactivo no iónico
alcohol etoxilado ( i ) (a) tiene una longitud media de cadena
alquilo menor de C_{12}.
6. Una composición detergente según se reivindica
en la reivindicación 5, en la que el agente tensioactivo no iónico
alcohol etoxilado ( i ) (a) contiene al menos un 45% en peso
(basado en el alcohol) de material C_{10}.
7. Una composición detergente según se reivindica
en la reivindicación 5 o en la reivindicación 6, en la que el agente
tensioactivo no iónico alcohol etoxilado ( i ) (a) contiene al
menos un 60% en peso (basado en el alcohol) de material que tiene
una longitud de cadena alquilo de C_{10} o menor.
8. Una composición detergente según se reivindica
en una cualquiera de las reivindicaciones 4 a 7, en la que el
agente tensioactivo no iónico alcohol etoxilado ( i ) (a) tiene un
valor de HLB dentro del intervalo de 8 a 12,5.
9. Una composición detergente según se reivindica
en cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en la que el
disolvente no acuoso ( ii ) comprende un alcano
C_{12-16}.
10. Una composición detergente según se
reivindica en la reivindicación 9, en la que el disolvente no
acuoso ( ii ) comprende hexadecano.
11. Una composición detergente según se
reivindica en la reivindicación 10, en la que el hexadecano ( ii )
está presente en una cantidad de 0,5 a 20% en peso.
12. Una composición detergente según se
reivindica en la reivindicación 11, en la que el hexadecano ( ii )
está presente en una cantidad de 5 a 15% en peso.
13. Una composición detergente según reivindica
en una cualquiera de las reivindicaciones 4 a 8, en la que el
disolvente no acuoso ( ii ) es hexadecano, y la proporción en peso
de hexadecano ( ii ) a agente no iónico etoxilado
( i ) (a) está dentro del intervalo de 0,5:1 a 2:1.
( i ) (a) está dentro del intervalo de 0,5:1 a 2:1.
\newpage
14. Una composición detergente según se
reivindica en cualquier reivindicación precedente, en la que el
sistema de agente tensioactivo orgánico ( i ) contiene menos de un
40% en peso de agente tensioactivo aniónico.
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| GB9414333 | 1994-07-15 | ||
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