ES2202811T3 - Pastillas de detergente que comprenden polvos coadyuvantes para liberar un agente beneficioso y procedimiento para la fabricacion de estas pastillas. - Google Patents
Pastillas de detergente que comprenden polvos coadyuvantes para liberar un agente beneficioso y procedimiento para la fabricacion de estas pastillas.Info
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Abstract
Composiciones de polvos adyuvantes que contienen uno o varios (agente(s) benéfico(s). Estas composiciones de polvos se utilizan en composiciones de barras detergentes para mejorar la liberación de agentes benéficos. Los soportes utilizados para formar los adyuvantes deben tener un punto de fusión suficientemente elevado para resistir al procedimiento de secado por pulverización. La invención se refiere en particular a composiciones de barras que contienen (A) de 1% a 30% de polvo compuesto como sigue: (a) entre 1 y 70% en peso de agente benéfico; (b) entre 15 y 98% en peso de vehículo de polvo; (c) entre 1 y 10% en polvo de agua en polvo; y (d) entre 0 y 30% en peso de aditivo de deposición/procesamiento en polvo (por ejemplo, tensioactivo, polímero catiónico y/o polímero hidrofíolico); y (B) entre99 y 70% y pedacitos que comprenden entre un 5 y un 90% de un sistema tensioactivo en el que el tensioactivo se selecciona en el grupo que consiste en jabón, tensioactivo aniónico, tensioactivo no iónico, tensioactivo anfotérico, tensioactivo catiónico y sus mezclas. La presente invención también se refiere a un procedimiento para hacer barras en el que (A) y (B) se preparan por separado; en el que (a), (b), (c) y opcionalmente (d) se mezclan entre 40 y 80ºC; en el que la mezcla de (a) y (b) se pulverizan en seco entre 80 y 200ºC a una presión de entre 0,10 y 0,30 MPa; y en el que (A) y (B) se mezclan, se trabajan y se extruyen en una barra final.
Description
Pastillas de detergente que comprenden polvos
coadyuvantes para liberar un agente beneficioso y procedimiento
para la fabricación de estas pastillas.
La presente invención se refiere a composiciones
de pastilla de detergente, particularmente composiciones
sintéticas de pastilla de detergente, capaces de liberar mejor
agentes beneficiosos. En particular, la invención se refiere a
coadyuvantes en polvo que incluyen (a) agentes beneficiosos, (b)
un vehículo (por ejemplo, almidones solubles o parcialmente
solubles, sólidos amorfos solubles en agua o sólidos
semicristalinos solubles en agua), (c) agua y (d) auxiliares
opcionales de deposición/procesamiento; en donde dichos
coadyuvantes en polvo están mezclados con virutas de pastilla antes
de que las pastillas sean molidas, extruídas, y estampadas. La
presente invención también hace referencia a procedimientos para
elaborar dichas pastillas.
Es difícil formular pastillas para la higiene
personal que pueden llevar suficientes agentes beneficiosos para
la piel para proporcionar un beneficio para la piel perceptible y
que, al mismo tiempo, no afecten al procesamiento de las pastillas
(por ejemplo, el agente beneficioso puede ser pegajoso y atascar
la maquinaria o puede ser de alta viscosidad y hacer la
composición de la pastilla difícil de extruir) y/o afectar las
propiedades de uso de las pastillas (por ejemplo, la
espumación).
Por ejemplo, generalmente los agentes
beneficiosos insolubles en agua tienden a reducir el rendimiento
en espuma. Además, incluso cuando están incorporados, la deposición
eficiente desde las pastillas de agentes beneficiosos insolubles en
agua sobre la piel es difícil debido a los altos niveles de
partículas insolubles en agua en la pastilla, tales como ácidos
grasos o ceras, que pueden competir con las partículas del agente
beneficioso o inhibir la deposición sobre la piel del agente
beneficioso insoluble.
Inesperadamente, los solicitantes han encontrado
que cuando el agente beneficioso se libera en forma de un polvo
coadyuvante que incluye (1) agente beneficioso; (2) un vehículo,
que puede ser soluble en agua (o, al menos, parcialmente soluble);
(3) agua y (4) opcionalmente un auxiliar de
deposición/procesamiento seleccionado del grupo que incluye
tensioactivos (por ejemplo, cocoamidosulfosuccinato, aldobionamida),
polímeros catiónicos (por ejemplo, Merquat® 100) y polímeros
hidrófilos (por ejemplo, polialquilenglicoles de pesos moleculares
más altos), los solicitantes pueden mejorar la deposición del
agente beneficioso (aproximándose a niveles tan altos como aquellos
que se usan en geles de ducha en vez de en pastillas) sin
comprometer el procesamiento (y, en algunos casos, ayudando al
procesamiento), y además sin comprometer las propiedades de uso
como el volumen de espuma.
El uso de ciertos polímeros de deposición (por
ejemplo, polímeros catiónicos) para mejorar la deposición de una
partícula insoluble en agua (por ejemplo, un aceite emoliente tal
como silicona) se conoce en el contexto de la deposición del champú
líquido sobre el pelo. La patente de los Estados Unidos Nº
5.037.818 de Sime, por ejemplo, describe cationes que mejoran la
deposición sobre el pelo desde champúes.
El documento WO 94/03152 (cedido a PLC Unilever)
describe limpiadores líquidos que pueden depositar aceite de
silicona de forma efectiva sobre la piel, usando polímeros
catiónicos.
La patente de los Estados Unidos Nº 4.788.006 de
Bolich, Jr. y col., describe champúes con partículas de silicona
de 2 a 50 micrómetros cuyas composiciones contienen goma de
xantano para acondicionar el cabello.
Las referencias anteriores, sin embargo, no
describen la deposición del agente beneficioso desde las
pastillas. Además, las referencias no describen o sugieren
coadyuvantes en polvo que incluyan un agente beneficioso más un
vehículo específico secable por aspersión (de la misma manera que
un auxiliar opcional de deposición/procesamiento, el cual puede
incluir polímeros catiónicos); ni han descrito o sugerido combinar
tales coadyuvantes en polvo con virutas de pastilla para formar
pastillas.
La técnica también muestra pastillas para la
higiene personal que incluyen polímeros catiónicos para
proporcionar un efecto acondicionador de la piel y/o suavidad
(véanse las patentes de los Estados Unidos Números 4.673.525, de
Small y col.; 4.820.447, de Medcalf, Jr. y col.; y 5.096.608, de
Small y col.). En estas referencias, el polímero catiónico no es
usado en combinación con un agente beneficioso para formar un polvo
seco por aspersión como se describe en esta invención.
La patente de los Estados Unidos Nº. 3.761.418 de
Parran, Jr. Describe composiciones de detergente que contienen
tanto sustancias particuladas y polímeros catiónicos para ayudar a
la deposición y retención de sustancias particuladas sobre la
superficie lavada con la composición del detergente.
Específicamente, se revela la deposición mejorada de sustancias
antimicrobianas desde la pastilla detergente del baño. De nuevo, la
referencia no describe o sugiere el uso del polvo coadyuvante de la
invención (el cual debe contener un vehículo y opcionalmente
incluir un polímero catiónico) para mejorar la deposición del
agente beneficioso.
Los documentos
US-A-4808322,
US-A-4148743 y
US-A-5096608 describen pastillas de
detergente hechas a partir de una composición que incluye jabón o
tensioactivos, un agente beneficioso para la piel, un vehículo y
agua.
En la solicitud
WO-A-9842815, de los mismos
solicitantes y en trámite junto con la presente solicitud,
presentada en la misma fecha que la presente solicitud, los
solicitantes describen pastillas hechas a partir de un polvo
coadyuvante el cual incluye un polímero catiónico. Los
coadyuvantes de esa invención no se limitan a incluir un vehículo
con un punto de fusión por encima de los 80ºC, preferiblemente por
encima de 100ºC, porque esa solicitud está dirigida más en líneas
generales al concepto de primero crear coadyuvantes conteniendo
sustancias beneficiosas (también incluyendo cationes auxiliares de
la deposición) y extruyendo conjuntamente con fragmentos, cualquier
procedimiento se puede usar (secado libre, secado por aspersión).
Por contraste, el vehículo de la presente invención debe tener un
punto de fusión mínimo para sobrevivir al procedimiento de secado
por aspersión.
La presente invención se refiere a composiciones
en las cuales del 1% al 30% en peso de la composición en polvo,
preferiblemente del 5% al 25%, y más preferiblemente del 10% al
25%, está mezclado con del 99% a 70%, preferiblemente con del 95% al
75% de virutas de pastilla "convencional" comprendiendo del
5% al 90% de un sistema tensioactivo. La composición coadyuvante en
polvo y los fragmentos se mezclan juntos y se comprimen para
formar composiciones de pastilla capaces de liberar un agente
beneficioso para la piel en concentraciones mucho más altas que lo
previamente posible.
Específicamente, la invención se refiere a
composiciones que incluyen (A) del 1% al 30% de polvo (dando como
resultado, por ejemplo, una carga de aproximadamente el 10%), lo
que incluye:
- (a)
- del 1% al 70% en peso del polvo de agente beneficioso;
- (b)
- del 15% al 98% en peso del polvo de vehículo, el cual tiene un punto de fusión por encima de la temperatura en una cámara de secado en la cual dicho polvo coadyuvante se forma;
- (c)
- del 1% al 10% en peso de polvo con base acuosa; y
- (d)
- del 0% al 30% en peso del polvo de auxiliar de deposición/procesamiento (por ejemplo, tensioactivo, polímero catiónico y/o polímero hidrófilo); y
(B) del 99% al 70% de fragmentos incluyen de un
5% a un 90% de un sistema tensioactivo en el que el tensioactivo se
selecciona del grupo que incluye jabón, tensioactivo aniónico,
tensioactivo no iónico, tensioactivo anfótero, tensioactivo
catiónico y mezclas de los mismos, en los cuales el polvo
coadyuvante se fabrica mediante un procedimiento de secado por
aspersión.
La cantidad de carga de agente beneficioso en la
pastilla final (por ejemplo, aproximadamente el 10%) depende del
porcentaje del polvo que incluya el agente beneficioso. Por
ejemplo, si el polvo es un 50% un agente beneficioso en forma de
aceite, entonces requerirá un 20% de polvo (y un 80% de fragmentos)
para lograr una carga del 10% (es decir, el 50% de 20%). Si sólo
el 25% del polvo era agente beneficioso, para lograr una carga del
10% en la pastilla final requerirá un 40% de polvo (el 25% de 40%)
mezclado con un 60% de fragmentos.
En otra realización, la presente invención
proporciona un procedimiento para fabricar pastillas en las que
(A) y (B) se preparan por separado; en las que (a), (b), (c) y
óptimamente (d), se mezclan a entre 40º y 80ºC; en las que la mezcla
de (a) y (b) se seca por aspersión a entre 80º y 200º C a una
presión de 0,10 a 0,30 MPa; y en las que (A) y (B) se mezclan, se
someten a extrusión, y se comprimen en una pastilla final.
La presente invención se refiere a composiciones
de pastillas, las cuales son capaces de transportar grandes
cantidades de agente beneficioso para la piel u otro sustrato
cuando previamente ha sido posible con composiciones de pastilla.
Más específicamente, las pastillas pueden prepararse mediante la
preparación de polvos coadyuvantes que contienen los agentes
beneficiosos deseados, y comprimiendo conjuntamente el polvo que
contiene al agente beneficioso con fragmentos "normales" que
contengan tensioactivos, las cuales llevan cantidades
relativamente grandes del agente beneficioso para la piel.
Así, la invención se refiere a unos polvos que
contienen un agente beneficioso el cual tiene una formulación
específica novedosa (es decir, el agente beneficioso generalmente
añadido como una emulsión; un vehículo generalmente soluble en
agua; agua; y auxiliares opcionales de deposición/procesamiento); y
a pastillas preparadas mediante la extrusión conjunta de esos
polvos coadyuvantes y los fragmentos "normales" que contienen
tensioactivo.
Los polvos del agente beneficioso de la invención
incluyen una "composición" de agente beneficioso (usualmente,
aunque no necesariamente, aplicada en combinación con un
emulsionante como una emulsión); un vehículo generalmente soluble en
agua; agua; y un auxiliar opcional de deposición/procesamiento.
Como se describe más adelante, estos componentes se mezclan
generalmente para formar una suspensión y se secan (por ejemplo,
en un secador por aspersión) para formar un polvo. Cada componente
se describe más adelante con más detalle.
La "composición" del agente beneficioso
puede consistir en un solo componente beneficioso o puede ser un
compuesto que actúe como agente beneficioso añadido vía un
vehículo. Además, la composición del agente beneficioso puede ser
una mezcla de dos o más compuestos, uno o todos de los cuales
pueden tener un aspecto beneficioso. Además, el agente beneficioso
por sí mismo puede actuar como un vehículo para otros componentes,
que se desee añadir a la composición de la pastilla.
El agente beneficioso puede ser un "aceite
emoliente" mediante lo cual se quiere decir una sustancia que
suaviza la piel (estrato córneo) mediante el incremento de su
contenido en agua y mantenerlo suave retardando el decrecimiento de
su contenido en agua.
Los emolientes preferidos incluyen:
- (a)
- aceite de silicona, gomas y modificaciones de ellos, tales como polimetilsiloxanos lineales y cíclicos; amino; aceites de alquil, alquilaril y arilsilicona;
- (b)
- las grasas y aceites incluyen grasas y aceites naturales, tales como aceites de yoyoba, de soja, de semilla de salvado, de aguacate, de oliva, de sésamo, pérsico, de ricino, de coco, de visón; grasa de cacao; sebo de vaca; manteca de cerdo; aceites endurecidos obtenidos mediante hidrogenación de los aceites mencionados; y mono, di y triglicéridos tales como glicérido de ácido mirístico y glicérido de ácido 2-etilhexanoico;
- (c)
- ceras tales como carnauba, espermaceti, cera de abejas, lanolina y derivados de ellas;
- (d)
- extractos hidrófobos vegetales;
- (e)
- hidrocarburos tales como parafinas líquidas, Vaselina (TM), cera microcristalina, ozoquerita refinada, escualeno, pristano y aceite mineral;
- (f)
- ácidos grasos más grandes, tales como láurico, mirístico, palmítico, esteárico, behenico, oleico, linoléico, linolénico, lanólico, isoesteárico y ácidos grasos poliinsaturados (AGPI);
- (g)
- alcoholes superiores, tales como alcohol laurílico, alcohol cetílico, alcohol estearílico, alcohol oleílico, alcohol behenilico, colesterol y 2-hexidecanol;
- (h)
- ésteres tales como octanoato de cetilo, lactato de miristilo, lactato de cetilo, miristato de isopropilo, miristato de miristilo, palmitato de isopropilo, adipato de isopropilo, estearato de butilo, oleato de decilo, isostearato de colesterol, monostearato de glicerol, distearato de glicerol, tristearato de glicerol, lactato de alquilo, citrato de alquilo y tartrato de alquilo;
- (i)
- aceites esenciales tales como los aceites de menta, jazmín, alcanfor, cedro blanco, cáscara de naranja amarga, ryu, trementina, cinámono, bergasmotta, cítrico unshiu, cálamo, pino, lavanda, malagueta, clavo, hiba, eucalipto, limón, asterácea, tomillo, menta, rosa, salvia, mentol, eucaliptol, eugenol, citral, citronela, borneol, linalool, geraniol, onagra, alcanfor, timol, espirantol, limoneno y terpenoide;
- (j)
- lípidos tales como colesterol, ceramidas, ésteres de sacarosa y pseudoceramidas como se describe en la Especificación de Patente Europea Nº 556.957;
- (k)
- vitaminas tales como vitamina A y vitamina E, y ésteres alquilo de vitaminas, incluyendo aquellos ésteres de vitamina C;
- (l)
- protectores solares tales como cinamato de octilmetoxilo (Parson MCX) y metoxibutil benzoilmetano (Parsol 1789);
- (m)
- fosfolípidos; y
- (n)
- mezclas de cualquiera de los citados componentes.
La composición del agente beneficioso de la
invención tiene generalmente una viscosidad de más de 10.000 mPas.
Esta viscosidad puede estar presente porque un emoliente individual
puede tener una viscosidad por encima de este orden o porque
emolientes de viscosidad inferior se han espesado hasta tener tal
viscosidad.
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Un agente beneficioso particularmente preferido
es la silicona, específicamente, como se indica, siliconas que
tienen una viscosidad mayor de aproximadamente 10.000 mPas. La
silicona puede ser una goma, y/o ésta puede ser una mezcla de
siliconas. Un ejemplo es el polidimetilxiloxano, que tiene una
viscosidad de aproximadamente 60.000 mPas.
El agente beneficioso generalmente comprende
aproximadamente del 1% al 70%, preferiblemente del 30 al 60%, y lo
más preferible del 40 al 60% en peso de la composición del polvo.
Como se destacó anteriormente, si el agente beneficioso comprende el
50% del polvo y el polvo es el 20% de la mezcla polvo/fragmento la
cual se comprime para formar las pastillas finales (es decir, 20%
polvo/80% fragmentos); la carga del agente beneficioso es del
10%.
En una realización, el componente vehículo puede
ser cualquier almidón soluble en agua incluyendo los almidones
parcialmente solubles (tales como almidón de maíz y de patata) y,
más preferiblemente, los "verdaderos" almidones solubles en
agua, es decir, almidones que se disolverán en agua al 10% en peso
o más para formar una disolución transparente o sustancialmente
transparente. Los ejemplos de ellos incluyen maltodextrina. La
maltodextrina se prefiere particularmente.
En otra realización, el vehículo puede ser un
sólido amorfo soluble en agua tal como, por ejemplo, caseinato de
un metal básico (por ejemplo, caseinato de sodio).
El vehículo puede ser también un sólido
semicristalino soluble en agua, tal como, por ejemplo,
gelatina.
El vehículo de la invención tendrá un punto de
fusión por encima de los 80ºC, preferiblemente por encima de los
100ºC. Pese a que no quiere estar ligado en la teoría, se cree que
los vehículos con tales puntos de fusión altos pueden sobrevivir con
éxito al procedimiento de producción de polvo mediante secado por
aspersión sin formar una mezcla insoluble y pegajosa. Se entenderá
que, si son preparados en un secador por aspersión a máxima
potencia, los vehículos de menor punto de fusión (en teoría, tan
bajo como la temperatura ambiente) pueden usarse. Eso es, todo lo
que se requiere es que la temperatura del vehículo necesita estar
por encima de la temperatura de la cámara de secado en la cual se
forma el coadyuvante.
El compuesto vehículo generalmente comprenderá
del 15% al 98%, preferiblemente del 30% al 50% de la composición
del polvo.
Un tercer componente de la composición del polvo
es el agua, la cual comprende del 1 al 10% del polvo. Se notará
que, para algunos materiales, no puede ser necesario tener un
contenido extremadamente bajo de agua, incluso si se necesita agua
adicional (por ejemplo, para aumentar el flujo de polvo) porque el
polvo puede ser higroscópico en cualquier caso.
Un componente opcional de la composición del
polvo es un auxiliar de deposición/procesamiento el cual se
selecciona del grupo consistente en (1) tensioactivos aniónicos,
catiónicos, no iónicos y anfóteros; (2) polímeros catiónicos; y (3)
polímeros hidrófilos.
Los tensioactivos auxiliares del grupo (1) pueden
ser cualquiera de entre docenas de tensioactivos adecuados
incluyendo, pero no limitándose a ellos, a los siguientes:
sulfatos de alquiléter; etoxilatos de alquilo; carboxilatos de
etoxialquilo; sulfonatos de alquilgliceriléter;
alfaolefinsulfonatos; aciltauridas; tauratos de metilacilo;
N-acil glutamatos; isotionatos de acilo;
sarcosinatos aniónicos de acilo; alquilfosfatos; ésteres de
metilglucosa; condensados de proteínas; alquilsulfatos etoxilados;
alquilpoliglucósidos; óxidos de alquilamina; betaínas; sultaínas;
sulfosuccinatos de alquilo; sulfosuccinatos de dialquilo;
lactilatos de acilo y mezclas de los mismos. Los detergentes arriba
mencionados son preferiblemente aquellos basados en restos alquilo
y acilo de C_{8} a C_{24}, más preferiblemente aquellos
basados en restos alquilo y acilo de C_{10} a C_{18}.
Los tensioactivos preferidos incluyen
sulfosuccinatos tales como cocoamido sulfosuccinato, amido betaínas
tales como cocoamidopropilbetaína; y aldonamidas tales como
lactobionamidas.
Los polímeros catiónicos que pueden ser usados
incluyen polímeros catiónicos del tipo Polímero JR (por ejemplo,
el Polímero JR-400) fabricado por Union Carbide;
Polímeros Merquat®, tales como Merquat 100 y Merquat 550 fabricados
por Meck & Co; Polímeros Jaguar® tales como Jaguar®
C-14-S fabricado por Stein Hall;
Polímeros Mirapol® tales como Mirapol A15® fabricado por Mirapol
Chemicals.
Otros polímeros catiónicos adecuados pueden
incluir copolímeros de cloruro de dietildiamonio y acrilamida en
el cual su relación entre catiónicos y no iónicos neutros se
selecciona para dar una carga catiónica a copolímeros. Otros
polímeros catiónicos adecuados incluyen almidones catiónicos, por
ejemplo Stalok® 300 y 400, fabricados por Staley, Inc.
Más polímeros catiónicos que pueden usarse se
describen en la patente de los Estados Unidos Nº 4.438.094 de
Grollier/Allec, expedida el 20 de marzo de 1984.
Los polímeros hidrófilos que pueden ser usados
incluyen polialquilenglicoles que tienen un peso molecular de 1450
a 150000, por ejemplo el PEG 8000 de Union Carbide.
Los ingredientes anteriores comprenden entre un 0
y un 30%, preferiblemente entre un 0 y un 15% de la composición
del polvo.
Los coadyuvantes en polvo de la invención se
preparan generalmente, aunque no necesariamente, mediante la
preparación de una mezcla de agente beneficioso (usualmente como
una emulsión), vehículo soluble en agua (por ejemplo, maltodextrina)
y el auxiliar opcional de deposición/procesamiento para formar una
suspensión.
Como se ha destacado, los agentes beneficiosos se
incorporan generalmente a la suspensión como emulsiones. Estas
emulsiones están disponibles o pueden fabricarse en el laboratorio
dependiendo de la disponibilidad y de los agentes beneficiosos de
interés. Por ejemplo la silicona es fácilmente obtenible como una
emulsión de Dow®, mientras que el aceite mineral se emulsiona más
fácilmente en laboratorio. Las emulsiones contienen usualmente de
un 30% a un 50% de fase interna, es decir, agente beneficioso, de
un 2% a un 10% de emulsificador y el resto agua.
El vehículo se prepara generalmente como una
solución y se prefiere generalmente añadir el auxiliar de
deposición/procesamiento (si se usa) a esta solución vehículo. Por
ejemplo, el almidón puede prepararse como una solución, conteniendo
usualmente el auxiliar de deposición/procesamiento. Más
específicamente, la maltodextrina, por ejemplo, puede prepararse
como una solución al 50%, mantenida a 60-70ºC y,
mientras removemos con un mezclador superior, el auxiliar de
deposición/procesamiento, si lo hay, puede añadirse a la solución
de maltodextrina.
Generalmente, la emulsión del agente benéfico y
el vehículo que procesa la solución auxiliar se mezclan, se
diluyen a aproximadamente un 70% en agua y se calientan a
aproximadamente 70ºC. Se notará que la dilución se usa sólo para
asegurar que la viscosidad es lo suficientemente baja para
bombearla a una escala de laboratorio. En lo alto de una escala
mayor, donde los fluidos de mayor viscosidad pueden mantenerse más
fácilmente, la dilución no se requiere necesariamente. La suspensión
final es entonces bombeada a un secador por aspersión.
En el secador por aspersión, la suspensión se
bombea dentro de un conducto donde la boquilla del conducto puede
estar desde a 80ºC hasta a 200ºC, preferiblemente desde a 100º
hasta a 200º. Al final de la boquilla, la suspensión se atomiza
mediante el flujo concurrente de aire a alta presión.
Posteriormente, el agua se vaporiza dejando atrás un polvo libre
de flujo que retiene al agente beneficioso.
Así, en general, la preparación de polvo incluye
la mezcla del vehículo y el agente benéfico a desde 40ºC hasta
80ºC, preferiblemente desde 50ºC hasta 70ºC, pasando la mezcla a
través del secador por aspersión a la temperatura de la boquilla,
de 80º a 200ºC, preferiblemente de 100ºC a 200ºC a una presión de
entre 0,10 y 0,30 Pa y recogiendo el polvo resultante.
Un típico coadyuvante final contendrá de un 0% a
un 30% de auxiliar de deposición/procesamiento, de un 1% a un 70%
de agente beneficioso, de un 30% a un 98% de vehículo y de un 1% a
un 10% de agua.
El polvo final se sitúa entonces dentro de una
pastilla mediante un primer mezclador de fragmentos en un
amalgamador. El polvo coadyuvante y los fragmentos para el lavado
personal se comprimen entonces en tochos con equipamiento
convencional y se prensan en pastillas. Las pastillas con el
coadyuvante muestran una deposición mejorada del agente
beneficioso sobre esas pastillas en las cuales el agente beneficioso
se añade directamente a la pastilla durante su etapa de
mezclado.
Como se ha destacado, del 1 al 30% del adyuvante
se usa en la pastilla final. Los ingredientes restantes que forman
las composiciones de la pastilla final (es decir, del 99 al 70% de
los fragmentos) comprenden los fragmentos que incluyen el sistema
tensioactivo que define la pastilla.
Específicamente, los fragmentos del sistema
tensioactivo comprenden del 5% al 90% en peso de un sistema
tensioactivo en el que el tensioactivo se selecciona de un grupo
que consiste en jabón (incluyendo los sistemas tensioactivos del
jabón puro), tensioactivo aniónico, tensioactivo no iónico,
tensiactivo anfótero/híbrido, tensioactivo catiónico y mezclas de
los mismos. Estos fragmentos pueden incluir adicionalmente otros
componentes que se encuentran típicamente en las composiciones de
la pastilla final, por ejemplo, cantidades menores de fragancia,
conservante, polímero para hacer más agradable la sensación
táctil, etc.
\newpage
El término "jabón" se usa en este documento
en su sentido popular, por ejemplo, las sales de metales alcalinos
o alcanol amonio de los ácidos alifáticos alcano o alqueno
monocarboxílicos. Los cationes sodio, potasio, mono, di y
trietanolamonio, o combinaciones de los mismos, son adecuados para
los propósitos de esta invención. Generalmente, los jabones de
sodio se usan en las composiciones de esta invención, pero desde
aproximadamente un 1% hasta aproximadamente un 25% del jabón pueden
ser jabones de potasio. Los jabones útiles en este documento son
las bien conocidas sales de álcali metal de ácidos alifáticos
(alcanoicos o alquenoicos) naturales o sintéticos, que tienen
aproximadamente de 12 a 22 átomos de carbono, preferiblemente entre
aproximadamente 12 y aproximadamente 18 átomos de carbono. Pueden
describirse como carboxilatos de álcali metal de hidrocarburos
acrílicos que tienen entre aproximadamente 12 y aproximadamente 18
átomos de carbono.
Los jabones que tienen la distribución de ácido
graso del aceite de coco, pueden proporcionar el límite inferior
del amplio intervalo de pesos moleculares. Aquellos jabones que
tienen la distribución de ácido graso del aceite de cacahuete o de
colza, o de sus derivados hidrogenados, pueden proporcionar el
límite superior del amplio intervalo de pesos moleculares.
Se prefieren usar jabones que tienen la
distribución de ácido graso del aceite de coco o del sebo, o
mezclas de los mismos, dado que estos son los aceites más
fácilmente disponibles. La proporción de ácidos grasos que tienen
al menos 12 átomos de carbono en el jabón de aceite de coco es
aproximadamente del 85%. Esta proporción puede ser mayor cuando se
usan las mezclas de aceite de coco y grasas tales como sebo, aceite
de palma, o aceites de nueces no tropicales o grasas, en los
cuales las longitudes de la cadena principal son de C_{16} y
superiores. El jabón preferido para su uso en las composiciones de
esta invención tiene aproximadamente al menos un 85% de ácidos
grasos que tienen entre 12 y 18 átomos de carbono.
El aceite de coco usado para el jabón puede
sustituirse en todo o en parte por otros aceites "altamente
atractivos", eso es, aceites o grasas en los cuales al menos el
50% del total de los ácidos grasos se compone de ácidos láurico y
mirístico y mezclas de los mismos. Estos aceites se ejemplifican
generalmente por los aceites de nueces tropicales del tipo del
aceite de coco. Por ejemplo, incluyen; aceite de grano de palma,
aceite de babassu, aceite de oricuri, aceite de nuez de cohune,
aceite de murumuru, aceite de grano de jaboti, aceite de grano de
khakan, aceite de nuez de dika, y mantequilla de ucuhuba.
Un jabón preferido es una mezcla de desde
aproximadamente un 15% hasta aproximadamente un 20% de aceite de
coco y de desde aproximadamente un 80% hasta aproximadamente un 85%
de sebo. Estas mezclas contienen aproximadamente un 95% de ácidos
grasos que tienen de aproximadamente 12 a aproximadamente 18 átomos
de carbono. El jabón debe prepararse a partir de aceite de coco, en
cuyo caso el contenido en ácidos grasos es de aproximadamente un
85% de la longitud de la cadena
C_{12}-C_{18}.
El jabón puede contener insaturación, de acuerdo
con los estándares comerciales aceptables. La insaturación
excesiva se evita normalmente.
Los jabones pueden fabricarse mediante el clásico
procedimiento de hervir en caldera o mediante los modernos
procedimientos continuos de fabricación de jabón en los que las
grasas y aceites naturales tales como sebo o aceite de coco o sus
equivalentes se saponifican con un hidróxido de metal alcalino
utilizando procedimientos bien conocidos para aquellos expertos en
la técnica. Alternativamente, los jabones pudieron fabricarse
mediante neutralización de los ácidos grasos, tales como los ácidos
láurico (C_{12}), mirístico (C_{14}), palmítico (C_{16}), o
esteárico (C_{18}), con un hidróxido o carbonato de metal
alcalino.
El detergente aniónico activo que puede ser usado
en sulfonatos alifáticos, tal como un sulfonato de alcano primario
(por ejemplo, C_{8}-C_{22}), disulfonato de
alcano primario (por ejemplo, C_{8}-C_{22}),
sulfonato de alcano C_{8}-C_{22}, sulfonato de
hidroxialcano C_{8}-C_{22} o sulfonato de
alquilgliceriléter AGS; o sulfonatos aromáticos tales como sulfonato
de alquilbenceno.
El anión también puede ser un alquilsulfato (por
ejemplo, C_{12}-C_{18} alquilsulfato) o un
alquiléter sulfato (incluyendo sulfatos de alquilgliceriléter);
entre los alquiléter sulfatos están aquellos que tienen la
fórmula:
RO(CH_{2}CH_{2}O)_{n}SO_{3}M
en los cuales R es un alquilo o alquenilo que
tiene de 8 a 19 carbonos, preferiblemente de 12 a 18 carbonos, n
tiene un valor medio superior a 1,0, preferiblemente superior a 3;
y M es un catión soluble tal como sodio, potasio, amonio o amonio
sustituido. Son preferidos los lauriléter sulfatos de amonio y
sodio.
El anión también puede ser un sulfosuccinato de
alquilo (incluyendo mono y dialquilos, por ejemplo, sulfosuccinatos
de C_{6}-C_{22}); tauratos de alquilo y de
acilo, sarcosinatos de acilo y alquilo, sulfoacetatos,
alquilfosfatos y fosfatos de C_{8}-C_{22},
ésteres de alquilfosfato y ésteres de alcoxilalquilfosfato,
lactatos de acilo, monoalquilsuccinatos y maleatos de
C_{8}-C_{22}, sulfoacetatos, alquilglucósidos e
isotionatos de acilo.
Los sulfosuccinatos pueden ser sulfosuccinatos de
monoalquilo que tiene la fórmula:
R^{4}O_{2}CCH_{2}CH(SO_{3}M)CO_{2}M;
y
sulfosuccinatos amida-MEA de la
fórmula;
R^{4}CONHCH_{2}CH_{2}O_{2}CCH_{2}CH(SO_{3}M)CO_{2}M
en los cuales, R^{4} varía entre alquilos de
C_{8}-C_{22}, y M es un catión
soluble.
Los sarcosinatos están generalmente indicados por
la fórmula:
R^{1}CON(CH_{3})CH_{2}CO_{2}M,
en la cual R^{1} varía entre alquilos de
C_{8}-C_{20}, y M es un catión
soluble.
Los tauratos se identifican generalmente mediante
la fórmula:
R^{2}CONR^{3}CH_{2}CH_{2}SO_{3}M
en la cual R^{2} varía entre alquilos de
C_{8}-C_{20}, R^{3} varía entre alquilos de
C_{1}-C_{4} y M es un catión
soluble.
Los isotionatos de acilo de
C_{8}-C_{20} son particularmente preferidos.
Estos ésteres se preparan mediante una reacción entre isotionato
álcali metal con ácidos grasos alifáticos mezclados que tienen de
6 a 18 átomos de carbono y un índice de yodo de menos de 20. Al
menos el 75% de los ácidos grasos mezclados tienen de 12 a 18 átomos
de carbono y más del 25% tiene de 6 a 10 átomos de carbono.
Los isotionatos de acilo, cuando están presentes,
variarán generalmente de proximadamente un 10% hasta
aproximadamente un 70% en peso de la composición total de la
pastilla de detergente. Preferiblemente, este componente está
presente desde aproximadamente un 30% hasta aproximadamente un
60%.
El isotionato de acilo puede ser un isotionato
alcoxilado, tal como se describe en la patente de los Estados
Unidos Nº 5.393.466, de Ilardi y col. Este compuesto tiene la
fórmula general:
R
\uelm{C}{\uelm{\dpara}{O}}--O--
\uelm{C}{\uelm{\para}{X}}H—CH_{2}--(O
\uelm{C}{\uelm{\para}{Y}}H—CH_{2})_{m}--SO_{3}M^{+}
en la que R es un grupo alquilo que tiene de 8 a
18 átomos de carbono, m es un número entero de 1 a 4, X e Y son
hidrógeno o un grupo alquilo que tiene de 1 a 4 átomos de carbono
y M^{+} es un catión monovalente tal como, por ejemplo, sodio,
potasio o
amonio.
Los detergentes anfóteros que son usados en esta
invención incluyen al menos un grupo ácido. Éste puede ser un
grupo ácido carboxílico o sulfónico. Ellos incluyen nitrógeno
cuaternario y, por lo tanto, son aminoácidos cuaternarios.
Incluirían generalmente un grupo alquilo o alquenilo de 7 a 18
átomos de carbono. Usualmente, cumplirán con una fórmula
estructural global:
R^{1}--[--
\uelm{C}{\uelm{\dpara}{O}}--NH (CH_{2})_{n}--]_{n}--
\melm{\delm{\para}{R ^{3} }}{N ^{+} }{\uelm{\para}{R ^{2} }}--X--Y
donde R^{1} es un alquilo o alquenilo de 7 a 18
átomos de
carbono;
R^{2} y R^{3} son cada uno independientemente
alquilo, hidroxialquilo o carboxialquilo con de 1 a 3 átomos de
carbono;
m vale de 2 a 4;
n vale de 0 a 1;
X es un alquileno con de 1 a 3 átomos de carbono
opcionalmente sustituidos con hidroxilo, y
Y es -CO_{2}- o -SO_{3}-
Los detergentes anfóteros adecuados, dentro de la
fórmula general anterior, incluyen simples betaínas de
fórmula:
R^{1}--
\melm{\delm{\para}{R ^{3} }}{N ^{+} }{\uelm{\para}{R ^{2} }}--CH_{2}CO_{2}^{-}
y amidobetaínas de
fórmula:
R^{1}--CONH(CH_{2})_{n}--
\melm{\delm{\para}{R ^{3} }}{N ^{+} }{\uelm{\para}{R ^{2} }}--CH_{2}CO_{2}^{-}
donde n es 2 ó
3.
En ambas fórmulas R^{1}, R^{2} y R^{3} son
como hemos definido previamente. R^{1} puede ser en particular
una mezcla de grupos alquilo C_{12} y C_{14} derivados del coco
tanto que al menos la mitad, preferiblemente las tres cuartas
partes de los grupos R^{1} tienen de 10 a 14 átomos de carbono.
R^{2} y R^{3} son preferiblemente metilo.
Otra posibilidad más es que el detergente
anfótero sea una sulfobetaína de fórmula:
R^{1}--
\melm{\delm{\para}{R ^{3} }}{N ^{+} }{\uelm{\para}{R ^{2} }}--(CH_{2})_{3}SO_{3}^{-}
o
R^{1}--CONH(CH_{2})_{m}--
\melm{\delm{\para}{R ^{3} }}{N ^{+} }{\uelm{\para}{R ^{2} }}--(CH_{2})_{3}SO_{3}^{-}
donde m vale 2 ó 3, o variantes de estos en los
cuales – (CH_{2})_{3}SO_{3}^{-} se reemplaza
por
–CH_{2}
\uelm{C}{\uelm{\para}{OH}}HCH_{2}SO_{3}^{-}
En estas fórmulas, R^{1}, R^{2} y R^{3} son
como se ha discutido previamente.
La sustancia no iónica que puede usarse como el
segundo componente de la invención incluye en particular los
productos de reacción de los componentes que tienen un grupo
hidrófobo y un átomo de hidrógeno reactivo, por ejemplo alcoholes
alifáticos, ácidos, amidas, o alquilfenoles con óxidos de
alquileno, especialmente óxido de etimeno bien sea solo o con
óxido de propileno. Los compuestos no iónicos específicos de los
detergentes son los alquil (C_{6}-C_{22})
fenoles de óxido de etileno condensados, los productos de
condensación de compuestos alifáticos lineales
(C_{8}-C_{18}) primarios o secundarios o
alcoholes ramificados con óxido de etileno, y productos fabricados
mediante condensación de óxido de etileno con los productos de
reacción del óxido de propileno y la etilendiamina. Otros supuestos
compuestos no iónicos de detergentes incluyen óxidos de amina
terciaria de cadena larga, óxidos de fosfina terciaria de cadena
larga y dialquilsulfóxidos.
La sustancia no iónica puede ser también una
amida de azúcar, tal como una amida de polisacárido.
Específicamente, el tensioactivo puede ser una de las
lactobionamidas descritas en la patente de los Estados Unidos Nº
5.389.279, de Au y col., la cual se incorpora por referencia o
puede ser una de las amidas de azúcar descritas en la patente Nº
5.009.814 de Kelkenberg.
Los ejemplos de detergentes catiónicos son los
compuestos de amonio cuaternario tales como los halogenuros de
alquildimetilamonio.
Otros tensioactivos que pueden usarse se
describen en la patente de los Estados Unidos Nº 3.723.325 de
Parran Jr. y en el documento "Surface Active Agents and
Detergents" (vol. I & II) de Schwartz, Perry y Berch.
Aunque la pastilla de detergente puede ser una
pastilla de detergente pura, preferiblemente el sistema
tensioactivo de este fragmento (que forma el sistema tensioactivo
en la pastilla de detergente) incluye:
- (a)
- un primer tensioactivo sintético, el cual es aniónico; y
- (b)
- un segundo tensiactivo sintético seleccionado del grupo consistente en una segunda sustancia aniónica diferente de la primera, una sustancia no iónica, una sustancia anfótera, y mezclas de las mismas.
La primera sustancia aniónica puede ser
cualquiera de las citadas anteriormente, pero es preferible un
isetinato que tenga de C_{8} a C_{18} como se discutió
anteriormente. Preferiblemente, el acil isetionato comprenderá entre
el 10% y el 90% en peso, preferiblemente entre el 10% y el 70% de
la composición total de la pastilla de detergente.
El segundo tensioactivo es preferiblemente un
sulfosuccinato, una betaína o mezclas de los dos. El segundo
tensioactivo o mezcla de tensioactivo generalmente comprenderá del
1% al 10% de la composición total de la pastilla de detergente. Una
composición particularmente preferida incluye suficiente
sulfosuccinato para formar del 3 al 8% de la composición total de
la pastilla de detergente, y suficiente betaína para formar del 1
al 5% de la composición total de la pastilla de detergente.
Los coadyuvantes de la invención se combinan con
los fragmentos "tensioactivos" en una tolva o cinta
mezcladora donde pueden refinarse (por ejemplo, trabajando dentro
de una masa más flexible), extraídos en lingotes, estampados y
cortados.
Excepto en los ejemplos operativos y
comparativos, o donde se indique explícitamente lo contrario, que
todos los números en esta descripción que indican cantidades de
material o condiciones de reacción y/o uso se entienden modificados
por la palabra "aproximadamente".
Los siguientes ejemplos se dirigen a ilustrar
mejor la invención y no se dirigen a limitar la invención de
cualquier manera.
A menos que se indique lo contrario, todos los
porcentajes son porcentajes en peso.
en un vaso de precipitados grande, se calentaron
232,5 g de agua por encima de los 40ºC. Se añadieron 232,5 g de
maltodextrina, con agitación y la mezcla se mezcló y calentó hasta
que la solución se aclaró. Se añadieron entonces 62,5 g del
polímero catiónico Merquat 100, activo al 40%. Una vez que la
mezcla fue homogénea, se añadieron 465 g de una emulsión de
silicona Dow 1650 activa al 50% con 60.000 mPas y la temperatura
se mantuvo a 50º-70ºC. En los casos donde la mezcla fue demasiado
espesa para bombearla, se añadieron 640,8 g adicionales de agua
para llevar la mezcla a un 70% de agua.
la mezcla se bombeó entonces a través de un
secador por aspersión Yamato, Pulvis GB escala mini lab. La
temperatura de entrada se ajustó a 200ºC y la presión de
atomización se ajustó a 0,15 Pa. El polvo resultante se recogió de
la salida del colector de ciclón del fondo de la cámara de secado.
En este caso, le tamaño de la boquilla de este pulverizador no
importaba. La boquilla es una boquilla de tipo flujo
concurrente.
el polvo producido del secado por aspersión se
incorporó dentro de una matriz de pastilla de detergente a través
del siguiente procedimiento:
- (1)
- Se mezclaron en seco, en un recipiente lo suficientemente grande o en un amalgamador, 1,8 kg de chips comerciales de Dove y 0,45 kg de polvo secado por aspersión.
\newpage
- (2)
- La mezcla se hizo pasar a través de un extrusor de dos fases Weber-Selander, donde se produjeron filamentos en la primera fase y se formó un lingote en la segunda.
- (3)
- El lingote se cortó en un pedazo el cual encajó en el molde de la pastilla de detergente en la prensa y se usó para formar una pastilla de detergente.
La pastilla resultante a 60.000 mPas contuvo
aproximadamente un 9,3% de poli(dimetilsiloxano).
Las muestras se trataron mediante frotado de la
pastilla de detergente a través de una pieza de 25 cm^{2} de
piel de cerdo húmeda 10 veces, haciendo espuma el licor resultante
durante 30 segundos y entonces aclarándose la piel durante 10
segundos con agua a 36,3ºC-39,4ºC. La piel de
cerdo así tratada se situó entonces en un vial y la silicona se
extrajo con 10 ml de xileno. Después, la piel se retiró del vial y
el disolvente extraído se analizó por silicona mediante
Espectroscopia de Emisión Atómica de Plasma Acoplada
Inducible.
Los siguientes son los resultados de
deposición:
Coadyuvante | A | B | C |
60.000 mPas | 49% | 48,85% | 48,7% |
Maltodextrinas | 49% | 48,85% | 48,7% |
Merquat 100 | 0,0% | 0,3% | 0,6% |
Agua | 2,0% | 2,0% | 2,0% |
80% Dove/20%A | 80% Dove/20%B | 80% Dove/20%C |
2,4 mg/cm^{2} +/- 0,6 | 2,4 mg/cm^{2} +/- 1,0 | 2,4 mg/cm^{2} +/- 0,7 |
La deposición de silicona sobre la piel de cerdo
es comparable a lo que se da en los geles de ducha.
Ejemplos adicionales de polvos secados por
aspersión
Porcentaje en peso | ||||||||||
Componente | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 |
Maltodextrina | 49 | 46 | 46 | 46 | 46 | 46 | 24 | 49 | ||
Gelatina | 49 | |||||||||
Caseinato de Na | 49 | |||||||||
PDMS* | 49 | 46 | 46 | 46 | 46 | 46 | 49 | 49 | 70 | |
Gealeno** | 49 | |||||||||
PEG 8000 | 5 | |||||||||
Lactobionamida | 5 | 4 | ||||||||
CAPB*** | 5 | 4 |
(Continuación)
Porcentaje en peso | ||||||||||
Componente | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 |
CAS**** | 5 | |||||||||
Merquat 100 | 5 | |||||||||
* polidimetil siloxano 40.000 mPas | ||||||||||
** aceite mineral espeso disponible comercialmente 50.000 mPas | ||||||||||
*** cocoamidopropil betaína | ||||||||||
**** sulfosuccinato de cocoamida |
Las columnas no llegan a sumar 100. El resto es
agua.
Claims (14)
1. Una composición de una pastilla de detergente
que comprende (A) de un 1% a un 30% de un polvo coadyuvante que
comprende:
- (A)
- (a) de un 1% a un 70% en peso de un agente beneficioso para la piel en polvo;
- (b) de un 15% a un 98% en peso de un vehículo en polvo que tiene un punto de fusión por encima de la temperatura de una cámara de secado en la cual dicho polvo coadyuvante se forma;
- (c) de un 1% a un 10% en peso de polvo con base acuosa; y
- (d) de un 0% a un 30% en peso de un auxiliar de deposición/procesamiento en polvo seleccionado de:
- (i) tensioactivos aniónicos, catiónicos, no iónicos y anfóteros;
- (ii) polímeros catiónicos; y
- (iii) polímeros hidrófobos; y
(B) de un 99% a un 70% de fragmentos que incluyen
de un 5% a un 90% de un sistema tensioactivo en el cual el
tensioactivo se selecciona de jabón, tensioactivo aniónico,
tensioactivo no iónico, tensioactivo anfótero, tensioactivo
catiónico y mezclas de los mismos, fabricándose el polvo
coadyuvante mediante un procedimiento de secado por aspersión.
2. Una composición de acuerdo con la
reivindicación 1, en la cual dicho agente beneficioso, antes de
secarse por aspersión, está en forma de una emulsión.
3. Una composición de acuerdo con la
reivindicación 2, en la cual dicha emulsión incluye:
(a) un 30-50% de agente
beneficioso;
(b) un 2-10% de emulsionante;
y
(c) siendo agua el resto.
4. Una composición de acuerdo con una cualquiera
de las reivindicaciones anteriores, en la cual dicho vehículo es un
almidón parcialmente soluble seleccionado de los almidones de maíz
y patata.
5. Una composición de acuerdo con una cualquiera
de las reivindicaciones anteriores, en la cual dicho vehículo es un
almidón en el cual el 10% en peso o más de la solución de almidón
en agua se disolverá para formar un disolución transparente o
sustancialmente transparente, en la cual opcionalmente el almidón es
maltodextrina.
6. Una composición de acuerdo con una cualquiera
de las reivindicaciones precedentes, en la cual el vehículo es un
sólido amorfo soluble en agua.
7. Una composición de acuerdo con cualquiera de
las reivindicaciones precedentes, en la cual el vehículo es o
bien:
(i) caseinato de metal alcalino; o
(ii) un sólido semicristalino soluble en agua;
o
(iii) gelatina.
8. Una composición de acuerdo con cualquiera de
las reivindicaciones precedentes, en la cual dicho vehículo tiene
un punto de fusión por encima de los 80ºC, opcionalmente por encima
de los 100ºC.
9. Una composición de acuerdo con cualquiera de
las reivindicaciones precedentes, en la cual dicho auxiliar de
deposición/procesamiento es un tensioactivo seleccionado de
sulfosuccinato, amidobetaína y aldonamidas.
10. Una composición de acuerdo con cualquiera de
las reivindicaciones precedentes, en la cual dicho polímero
hidrófilo es un polialquenilglicol que tiene un peso molecular de
1.450 a 150.000.
11. Un procedimiento para fabricar una
composición de una pastilla de detergente de acuerdo con una
cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el cual (A) y
(B) se preparan separadamente;
en el cual (a), (b), (c), y opcionalmente (d) se
mezclan a entre 40ºC y 80ºC;
en el cual la mezcla de (a) y (b) se seca por
aspersión a entre 80ºC y 200ºC a una presión de entre 0,10 y 0,30
mPa; y en el cual (A) y (B) se mezclan, comprimen y extruyen en
una pastilla final.
12. Un procedimiento de acuerdo con la
reivindicación 11, en el cual (a), (b) y (c) se mezclan para
formar una suspensión.
13. Un procedimiento de acuerdo con la
reivindicación 11 o la reivindicación 12, en el que dicho vehículo
(d) es una solución de maltodextrina.
14. Un procedimiento de acuerdo con cualquiera de
las reivindicaciones 11 a 13, en el que (a), (b) y (c) se
calientan a aproximadamente 70ºC.
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