ES2210337T3 - Composicion de prelavado, eliminadora de manchas, con tensioactivo a base de siloxano. - Google Patents

Composicion de prelavado, eliminadora de manchas, con tensioactivo a base de siloxano.

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ES2210337T3
ES2210337T3 ES96203639T ES96203639T ES2210337T3 ES 2210337 T3 ES2210337 T3 ES 2210337T3 ES 96203639 T ES96203639 T ES 96203639T ES 96203639 T ES96203639 T ES 96203639T ES 2210337 T3 ES2210337 T3 ES 2210337T3
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Abstract

SE DESCRIBE UNA COMPOSICION QUITAMANCHAS DE PRETRATAMIENTO Y UN METODO DE UTILIZARLA. LA COMPOSICION COMPRENDE UN SURFACTANTE BASADO EN SILOXANO COMBINADO CON UN COSURFACTANTE. OPCIONALMENTE, SE AÑADEN UN POLIMERO ANTIRREDEPOSICION, ENZIMAS Y UN SISTEMA ESTABILIZADOR DE ENZIMAS PARA ELIMINAR DE FORMA EFICAZ TANTO MANCHAS DE ACEITE COMO DE AGUA DE UNA VARIEDAD DE TEJIDOS.

Description

Composición de prelavado, eliminadora de manchas, con tensioactivo a base de siloxano.
Campo de la invención
Esta invención se refiere a un eliminador de suciedades y manchas con un agente humectante para la eliminación mejorada de manchas a base de aceite y de agua sobre una variedad tejidos.
Antecedentes de la invención
Durante muchos años se han usado composiciones de prelavado, eliminadoras de manchas, para la colada. Estas composiciones están disponibles en forma líquida, de pulverización y de barrita semisólida. El consumidor aplica el eliminador de manchas a las partes sucias de las prendas de vestir antes de lavar con un detergente para la colada.
Aunque los agentes de pretratamiento han demostrado que mejoran la limpieza de áreas sucias antes del uso del detergente para la colada, tales eliminadores de manchas no han demostrado ser igualmente eficaces en todas las formas y para todos los tipos de manchas y tejidos.
Las composiciones a base de disolventes se formularon para eliminar, de las superficies de tejidos, manchas difíciles de grasa o de aceite de las superficies de tejidos lipófilos tales como poliéster y mezclas de poliésteres. Las formulaciones a base de agua se desarrollaron para eliminar manchas a base de agua, incluyendo aquellas manchas que son sensibles a la oxidación y a las enzimas (véase el documento U.S. 4.842.762).
Los formuladores se han apartado recientemente de las formulaciones basadas en disolventes, para proporcionar productos más ecológicos (véase el documento U.S. 4.595.527 de S. C. Johnson). La limpieza se puede ver comprometida en sistemas libres de disolventes; de este modo, se desarrollaron formulaciones acuosas basadas en tensioactivos no iónicos. El comportamiento de limpieza de tales agentes de pretratamiento se mejoró incorporando coadyuvantes o quelantes en la fórmula (véase el documento U.S. 4.595.527). Sin embargo, muchos de estos agentes quelantes provocaron que las formulaciones se separaran, y que las enzimas o ingredientes activos no se dirigieran específicamente a las áreas sucias.
El documento U.S. 5.186.856 (BASF) describe un agente de pretratamiento libre de disolvente, basado en un agente quelante, que no muestra separación. Los documentos U.S. 4.960.533, U.S. 5.421.897 y U.S. 5.439.609 describen el uso de siloxanos en diversas composiciones líquidas.
El documento US-A-4.075.118 se refiere a composiciones detergentes líquidas concentradas, esencialmente homogéneas, de baja espumadura, que contienen una mezcla de tensioactivos no iónicos, tensioactivos aniónicos, y un agente de control de las espumaduras, de tipo silicona autoemulsionada.
Sin embargo, aún existe una necesidad en la técnica de un agente de pretratamiento, estable, basado en tensioactivos no iónicos, que se pueda dirigir para que penetre tanto en manchas a base de aceite como a base de agua, para un mejor rendimiento de la limpieza.
Por lo tanto, es un objeto de la presente invención proporcionar un método basado en una composición pretratadora de manchas, para la colada, que proporcione un sobresaliente comportamiento de limpieza tanto en manchas a base de aceite como a base de agua, en una variedad de tejidos.
Otro objeto de la presente invención es proporcionar un método basado en una composición pretratadora que se basa en tensioactivos no iónicos y que incorpora un agente humectante de tipo silicona para penetrar áreas manchadas de los tejidos, para un mejor rendimiento de limpieza.
Otro objeto de la invención es proporcionar un método basado en una composición pretratadora acuosa, a base de tensioactivos no iónicos, que tenga una duración de almacenamiento estable y que esté libre de agentes quelantes, pero que no comprometa el rendimiento de la limpieza.
Sumario de la invención
En consecuencia, la presente invención proporciona un método para pretratar tejidos manchados con una composición eliminadora de manchas, según la reivindicación 1.
Las composiciones usadas según la invención logran los objetos anteriores y otros objetos de la invención, y contienen de alrededor de 0,1 a alrededor de 10% de un tensioactivo a base de siloxano, y de alrededor de 0,1 a alrededor de 50% de un cotensioactivo seleccionado del grupo que consiste de un tensioactivo no iónico, un aniónico, un catiónico, un bipolar, y mezclas de los mismos. Las composiciones contienen opcionalmente un polímero antirredeposición, preferiblemente un policarboxilato, usado en una cantidad de alrededor de 0,1 hasta alrededor de 5%.
\newpage
También se incorporan preferiblemente a la composición, enzimas y un sistema estabilizante de enzimas, para una limpieza mejorada.
Las composiciones usadas en el método de la invención proporcionan una penetración mejorada de las áreas sucias, para potenciar la eliminación de manchas por la composición pretratadora antes del lavado de la colada.
Descripción detallada de las realizaciones preferidas Tensioactivo a base de siloxano
En las composiciones se incorpora, como agente humectante, un tensioactivo a base de siloxano, para proporcionar una penetración mejorada de la composición en el área manchada. El tensioactivo a base de trisiloxano tiene la siguiente fórmula I:
1
en la que R_{1} y R_{2} son cada uno independientemente un alquilo que tiene 1-3 carbonos o C_{n}H_{2n}O[C_{2}H_{4}O]_{y}[C_{3}
\hbox{H _{6} O] _{z---} }
Q con la condición de que R_{1} y R_{2} no sean los mismos, a es 0-2, n tiene un valor de 2 a 4; y tiene un valor de 3 a 10; z tiene un valor de 0 a 5; Q se selecciona del grupo que consta de hidrógeno y un alquilo de cadena ramificada o lineal que tiene 1 a 4 átomos de carbono. Preferiblemente, a es 0 a 1, n es 2 a 4, y es 5 a 9, z es 0 a 3 y Q es un alquilo lineal de 1 a 3.
Los compuestos siloxánicos preferidos son:
1,1,1,3,5,5,5-heptametiltrisiloxano, modificado con poli(óxido de alquileno);
1,1,3,3,5,5,5-heptametiltrisiloxano, modificado con poli(óxido de alquileno);
1,1,3,3,3-pentametildisiloxano, modificado con poli(óxido de alquileno).
Los tensioactivos siloxánicos que se extienden excelentemente, descritos por la fórmula I anterior, se pueden preparar usando procedimientos bien conocidos por los expertos en la técnica. En general, el tensioactivo siloxánico, que se extiende excelentemente, se obtiene por hidrosililación de un éter alquenílico (por ejemplo, vinílico, alílico o metalílico) sobre el metilsiloxano sin modificar, según procedimientos descritos por W. Noll en The Chemistry and Technology of Silicones, Academic Press (Nueva York, 1968). El siloxano de fórmula I, poco formador de espuma y que se extiende excelentemente, en la que Q es hidrógeno, se forma haciendo reaccionar un poli(éter de alquenilo), de extremo destapado, con el metilsiloxano sin modificar, en presencia de ácido cloroplatínico, a temperaturas que oscilan de alrededor de 80ºC hasta 100ºC. El siloxano de Fórmula I, en la que Q es un grupo alquilo que tiene 1 a 3 átomos de carbono, se prepara por reacción de un poli(éter de alquenilo) de extremo destapado y metóxido de sodio en presencia de un disolvente tal como tolueno, con calentamiento, para formar la sal sódica de un poli(éter de alilo). La sal del poli(éter de alilo) se hace reaccionar con un haluro de 1-alquilo (C_{1} a C_{3}) para formar un poli(éter de alquenilo) de extremo tapado, que se hidrosila con hidrosiloxano como se ha expuesto anteriormente. Los tensioactivos siloxánicos se describen, por ejemplo, en las patentes de EE.UU. n^{os} 3.299.112 y 4.933,002, y están disponibles, por ejemplo, como Silwet L-77® (Osi Specialties Inc., Danbury, CT) y Sylgard® 309 (Dow Corning), respectivamente.
Los compuestos de fórmula I están presentes preferiblemente en las composiciones en una cantidad de 0,1 a alrededor de 5% en peso, más preferiblemente 0,5 a alrededor de 3% en peso, lo más preferiblemente 0,5 a 2% en peso.
Se ha descubierto sorprendentemente que cuando se combinan los tensioactivos a base de siloxano con un cotensioactivo, particularmente un cotensioactivo no iónico, se mejora la capacidad humectante de la composición pretratadora.
Los agentes humectantes a base de siloxanos se han usado en pulverizaciones agrícolas debido a su capacidad de extensión característica de la formulación sobre superficies hidrófobas de hojas cerosas. El documento US-A-5.504.054 de Murphy, D., presentado el 30 de marzo de 1993, sobre un tensoactivo poco formador de espuma, que se extiende excelentemente, para mezclas agrícolas de pulverización. Por el contrario, las superficies de los tejidos son bastante hidrófilas, especialmente el tejido de algodón, de forma que la penetración de una composición en los espacios entre las fibras del tejido es una función bastante diferente que la extensión de un plaguicida agrícola sobre una superficie bidimensional hidrófoba de una hoja.
Adicionalmente, en la aplicación agrícola, se sabe que la combinación de un cotensioactivo con el material siloxánico, particularmente un cotensioactivo que tiene un alquilo de cadena lineal con 10 o más carbonos, o un alquilfenol, anula los efectos humectantes del tensioactivo siloxánico y evita la penetración de la pulverización agrícola. Se observó que la combinación de cotensioactivo con tensioactivo siloxánico de la presente invención mejora sinérgicamente la penetración de la composición pretratadora en las áreas sucias y manchadas de una variedad de tejido. Esto es sorprendente en vista del hecho de que se sabe que muchos de los cotensioactivos de la presente invención anulan el efecto de extensión de este material siloxánico en la aplicación agrícola.
Sin estar limitados por la teoría, se postula que la mayor penetración debida al efecto sinérgico de estos dos cotensioactivos mejora el suministro de los ingredientes activos de la composición pretratadora a las áreas de las superficies manchadas y, por lo tanto, mejora el comportamiento de la limpieza sin la adición de agentes quelantes, disolventes y coadyuvantes.
Cotensioactivos
Se encontró que la combinación de un cotensioactivo con el tensioactivo siloxánico descrito anteriormente mejora sinérgicamente la penetración de la composición pretratadora y/o mejora el comportamiento de la limpieza.
El cotensioactivo puede ser no iónico, aniónico, catiónico, anfótero, bipolar y mezclas de los mismos. Preferiblemente, en la invención se incorpora un tensioactivo no iónico, un aniónico o una mezcla de no iónico/aniónico. Lo más preferible, es usar un tensioactivo no iónico, particularmente un condensado polioxialquilénico o un alquilglicósido.
En las composiciones de la presente invención, el cotensioactivo debe estar presente en cantidades que oscilan de alrededor de 0,01 a alrededor de 50% en peso, preferiblemente de alrededor de 0,5 a alrededor de 20%, lo más preferible entre alrededor de 1 y 15%.
Tensioactivos no iónicos
Los tensioactivos no iónicos, útiles en la presente invención como un cotensioactivo con el tensioactivo a base de siloxano descrito anteriormente, son aquellos compuestos producidos por la condensación de grupos de óxidos de alquileno con un material hidrófobo orgánico que puede ser de naturaleza alquílica alifática o aromática. La unión del radical hidrófilo o polioxialquilénico, que está condensado con cualquier grupo hidrófobo particular, se puede ajustar fácilmente para producir un compuesto soluble en agua que tiene el grado deseado de equilibrio entre elementos hidrófilos e hidrófobos.
Los ejemplos ilustrativos pero no limitantes de diversos tipos adecuados de tensioactivos no iónicos son:
(a) Condensados polioxietilénicos o polioxipropilénicos de alcoholes alifáticos, bien sean de cadena lineal o ramificada e insaturados o saturados, que contienen de alrededor de 6 a alrededor de 24 átomos de carbono y que incorporan de alrededor de 2 hasta alrededor de 50 unidades de óxido de etileno y/u óxido de propileno. Los alcoholes adecuados incluyen alcohol graso "de coco", alcohol graso "de sebo", alcohol laurílico, alcohol miristílico y alcohol oleílico. Los compuestos de tensioactivos no iónicos particularmente preferidos en esta categoría son los productos de tipo "Neodol", una marca registrada de Shell Chemical Company.
También están incluidos dentro de esta categoría los tensioactivos no iónicos que tienen la fórmula:
(II)R---(CH_{2}
\delm{C}{\delm{\para}{R ^{1} }}
HO)_{x}(CH_{2}CH_{2})_{y} (CH_{2}
\delm{C}{\delm{\para}{R ^{2} }}
HO)_{z}H
en la que R es un radical hidrocarbonado de alquilo lineal que tiene una media de 6 a 18 átomos de carbono, R^{1} y R^{2} son cada uno hidrocarburos alquílicos lineales de alrededor de 1 a alrededor de 4 átomos de carbono, x es un número entero de 1 a 6, y es un número entero de 4 a 20 y z es un número entero de 4 a 25.
Un tensioactivo no iónico preferido de fórmula I es Poly-Tergent SLF-18®, una marca registrada de Olin Corporation, New Heaven, Conn., que tiene una composición de la fórmula anterior en la que R es una mezcla de alquilos lineales C_{6}-C_{10}, R^{1} y R^{2} son metilo, x tiene un valor medio de 3, y tiene un valor medio de 12 y z tiene un valor medio de 16. También son adecuados los tensioactivos no iónicos alquilados, como se describen en la patente de EE.UU. 4.877.544 (Gabriel et col.).
Otro tensioactivo no iónico incluido dentro de esta categoría son los compuestos de fórmula:
(III)R^{3}---(CH_{2}CH_{2}O)_{a}H
en la que R^{3}es un radical hidrocarbonado de alquilo lineal o ramificado de C_{6}-C_{24}, y a es un número de 2 a 50; más preferiblemente, R^{3} es una mezcla de alquilos lineales C_{8}-C_{18} y ag es un número de 2 a 15.
(b) Condensados polioxietilénicos o polioxipropilénicos de ácidos carboxílicos alifáticos, ya sea de cadena lineal o ramificada, e insaturados o saturados, que contienen de alrededor de 8 a alrededor de 18 átomos de carbono en la cadena alifática, y que incorporan de alrededor de 2 a alrededor de 50 unidades de óxido de etileno y/u óxido de propileno. Los ácidos carboxílicos adecuados incluyen ácidos grasos "de coco" (derivados de aceite de coco) que contienen una media de alrededor de 12 átomos de carbono, ácidos grasos "de sebo" (derivados de grasas de la clase del sebo) que contienen una media de alrededor de 18 átomos de carbono, ácido palmítico, ácido mirístico, ácido esteárico y ácido láurico.
(c) Condensados polioxietilénicos o polioxipropilénicos de alquilfenoles, ya sean de cadena lineal o ramificada e insaturados o saturados, que contienen de alrededor de 6 a 12 átomos de carbono, y que incorporan de alrededor de 2 a alrededor de 25 moles de óxido de etileno y/u óxido de propileno.
(d) Derivados polioxietilénicos de ésteres de ácidos mono-, di- y trigrasos con sorbitán, en los que el componente de ácido graso tiene entre 12 y 24 átomos de carbono. Los derivados polioxietilénicos preferidos son monolaurato de sorbitán, trilaurato de sorbitán, monopalmitato de sorbitán, tripalmitato de sorbitán, monoestearato de sorbitán, mono-
isoestearato de sorbitán, tripalmitato de sorbitán, monoesterato de sorbitán, monoisoesterato de palmitán, triestearato de sorbital, monooleato de sorbitán, y trioleato de sorbitán. Las cadenas polioxietilénicas pueden contener entre alrededor de 4 y 30 unidades de óxido de etileno, preferiblemente alrededor de 20. Los derivados de ésteres de sorbitán contienen 1, 2 ó 3 cadenas polioxietilénicas, dependiendo de si son ésteres de mono-, di- o triácidos.
(e) Copolímeros de bloques de polioxietileno/polioxipropileno que tienen la fórmula:
(IV)HO(CH_{2}CH_{2}O) _{a} (CH(CH_{3})CH_{2}O) _{b} (CH_{2}CH_{2}O) _{c}H
o
(V)HO(CH(CH_{3})CH_{2}O) _{d} (CH_{2}CH_{2}O) _{e} (CH(CH_{3})CH_{2}O) _{f}H
en las que a, b, c, d, e y f son números enteros de 1 a 350 que reflejan los bloques respectivos de poli(óxido de etileno) y poli(óxido de propileno)de dicho polímero. El componente polioxietilénico del polímero de bloques constituye al menos alrededor de 10% del polímero de bloques. El material tiene preferiblemente un peso molecular entre alrededor de 1.000 y 15.0000, más preferiblemente de alrededor de 1.500 a alrededor de 6.000. Estos materiales son bien conocidos en la técnica. Están disponibles con la marca "Pluronic" y "Pluronic R", un producto de BASF Corporation.
(f) Alquilglicósidos que tienen la fórmula:
(VI)R^{4}O(R^{5}O) _{n} (Z^{1})_{p}
en la que R^{4} es un radical orgánico monovalente (por ejemplo, un radical alifático saturado monovalente, alifático insaturado o aromático, tal como alquilo, hidroxialquilo, alquenilo, hidroxialquenilo, arilo, alquilarilo, hidroxialquilarilo, arilalquilo, alquenilarilo, arilalquelino, etc.) que contiene de alrededor de 6 a alrededor de 30 (preferiblemente de alrededor de 8 a 18, y más preferiblemente de alrededor de 9 a alrededor de 13) átomos de carbono; R^{5} es un radical hidrocarbonado divalente que contiene de 2 a alrededor de 4 átomos de carbono, tal como etileno, propileno o butileno (lo más preferible, la unidad (R^{5}O)_{n} representa unidades que se repiten de oxido de etileno, oxido de propileno y/o combinaciones al azar o de bloques de los mismos); n es un número que tiene un valor medio de 0 hasta alrededor de 12; Z^{1} representa un resto derivado de un sacárido reductor que contiene 5 ó 6 átomos de carbono (lo más preferible, una unidad de glucosa); y p es un número que tiene un valor medio de 0,5 a alrededor de 10, preferiblemente de alrededor de 0,5 a alrededor de 5.
Ejemplos de materiales comercialmente disponibles, de Henkel Kommanditgesellschaft Aktien de Dusseldorf, Alemania, incluyen APG 300, 325 y 350, siendo R^{4} C_{9}-C_{11}, n es 0 y p es 1,3, 1,6 y 1,8-2,2, respectivamente; APG 500 y 550, siendo R^{4} C_{12}-C_{13}, n es 0 y p es 1,3 y 1,8-2,2, respectivamente; y APG 600, siendo R^{4} C_{12}-C_{14}, n es 0 y p es 1,3. Se prefiere particularmente APG 600.
Los tensioactivos no iónicos que son los más preferidos son los condensados polioxialquilénicos de los párrafos "(a)" y "(b)", y los alquilglicósidos. Los más preferidos son los condensados polioxialquilénicos.
Tensioactivos aniónicos
Ejemplos de materiales sintéticos aniónicos son sales (incluyendo las sales de sodio, potasio, amonio y de amonio sustituido), tales como sales mono-, di- y trietanolamínicas de alquilbencenosulfonatos de 9 a 20 átomos de carbono, alcanosulfonatos primarios o secundarios de 8 a 22 carbonos, olefinsulfonatos de 8 a 24 carbonos, poli(ácidos carboxílicos) sulfonados preparados por sulfonación de producto pirolizado de citratos de metales alcalino-térreos, como se describen, por ejemplo, en la memoria descriptiva de patente británica 1.082.179, alquilsulfatos de 8 a 22 carbonos, alquil-poliglicoléter sulfatos, carboxilatos y fosfatos, de 8 a 24 carbonos (que contienen hasta 10 moles de óxido de etileno). Ejemplos adicionales se describen en "Surface Active Agents and Detergents" (vol. I y II), de Schwartz, Perry y Berch. Se puede usar cualquier tensioactivo aniónico adecuado, y los ejemplos no pretenden limitar en modo alguno.
Tensioactivos catiónicos
Ejemplos de detergentes catiónicos que se pueden usar son cualesquiera de los compuestos de amonio cuaternario comercialmente disponibles, tales como halogenuros de alquildimetilamonio.
Tensioactivos anfóteros o bipolares
Ejemplos de tensioactivos anfóteros o bipolares que se pueden usar en la invención son ácidos de N-alcaminas, sulfobetaínas, productos de condensación de ácidos grasos con hidrolizados proteínicos; pero, debido a sus costes relativamente elevados, habitualmente se usan en combinación con tensioactivos aniónicos o no iónicos. También se pueden usar mezclas de diversos tipos de tensioactivos, y se da preferencia a mezclas de un tensioactivo aniónico y un no iónico. También se pueden usar jabones (en forma de sus sales de sodio, de potasio y de amonio sustituido) de ácidos grasos, preferiblemente en combinación con un material sintético aniónico y/o no iónico.
Polímeros antirredeposición
Los polímeros antirredeposición se incorporan preferiblemente en las formulaciones de la invención. Tales polímeros incluyen policarboxilatos (por ejemplo, copolímeros de acrilato/maleato, comercialmente disponibles como copolímeros Sokolan® suministrados por BASF, y de acrilato/metacrilato de laurilo, suministrados como copolímeros Narlex® DCI de National Starch and Chemical Co.); copolímeros polioxialquilénicos (por ejemplo, la serie Pluronic, suministrada por BASF); carboximetilcelulosas (por ejemplo, la serie CMC, suministrada por Union Carbide); metilcelulosa (por ejemplo, Methocel, de Dow Chemical); y poliaminas etoxiladas (por ejemplo, tetraetilenpentamina etoxilada, de Shell Chemical Co.).
Se prefieren especialmente los polímeros de policarboxilatos. Los polímeros se pueden incorporar en las formulaciones de la invención en una cantidad de hasta alrededor de 5% en peso, preferiblemente 0,1% en peso hasta 3% en peso, lo más preferible 0,5% en peso hasta 1% en peso.
Enzimas
Las enzimas se pueden incluir opcionalmente en la formulación pretratadora para potenciar la eliminación de suciedades de los tejidos. Si están presentes, las enzimas lo están en una cantidad de alrededor de 0 hasta 10% en peso, preferiblemente de 0,01 hasta 7, más preferiblemente 0,1 hasta alrededor de 6% en peso, lo más preferible de 1 a 5% en peso, basándose estos pesos en el peso total de la preparación de enzima comercialmente disponible, por ejemplo granulados, disoluciones, etc. Tales enzimas incluyen proteasas (por ejemplo, Alcalase®, Savinase® y Esperase® de Novo Industries A/S), amilasas (por ejemplo, Termamyl® de Novo Industries A/S), lipolasas (por ejemplo, Lipolase® se Novo Industries A/S), y celulasas (por ejemplo Celluzyme® de Novo Industries A/S). Preferiblemente, las composiciones de la invención comprenden al menos una enzima, preferiblemente una proteasa opcionalmente en combinación con otras enzimas.
Sistema estabilizante de la enzima
Los estabilizantes o sistemas de estabilizantes se pueden usar en combinación con enzimas, y generalmente comprenden de alrededor de 1 hasta 15% en peso de la composición.
El sistema de estabilización de la enzima puede comprender ión calcio, ácido bórico, propilenglicol, y/o ácidos carboxílicos de cadena corta. La composición contiene preferiblemente de alrededor de 0,01 hasta alrededor de 50, preferiblemente de alrededor de 0,1 hasta alrededor de 30, más preferiblemente de alrededor de 1 hasta alrededor de 20 milimoles de ión calcio por litro.
Para los fines de la invención, se ha encontrado que el comportamiento de las composiciones se mejora mientras está presente un polímero antirredeposición o enzimas, y lo más preferido cuando están presentes ambos, en las cantidades anteriormente mencionadas.
Cuando se usa ión calcio, la cantidad de ión calcio se debe seleccionar de forma que siempre haya cierto nivel mínimo disponible para la enzima tras permitir la complejación con coadyuvantes, etc., en la composición. Como fuente de ión calcio se puede usar cualquier sal de calcio soluble en agua, incluyendo cloruro de calcio, formiato de calcio, acetato de calcio y propionato de calcio.
A menudo también está presente en la composición una pequeña cantidad de ión calcio, generalmente de alrededor de 0,05 a alrededor de 2,5 milimoles por litro, debido al calcio en la suspensión de la enzima y al agua de la fórmula.
Otro estabilizante de la enzima que se puede usar es ácido propiónico, o una sal de ácido propiónico capaz de formar ácido propiónico. Cuando se usa, este estabilizante se puede usar en una cantidad de alrededor de 0,1% hasta alrededor de 15% en peso de la composición.
Otro estabilizante preferido de la enzima son los polioles que contienen sólo átomos de carbono, hidrógeno y oxígeno. Preferiblemente contienen de 2 a 6 átomos de carbono, y de 2 a 6 grupos hidroxi. Los ejemplos incluyen propilenglicol (especialmente 1,2-propanodiol, que se prefiere), etilenglicol, glicerol, sorbitol, manitol y glucosa. El poliol representa generalmente de alrededor de 0,5% a alrededor de 15%, preferiblemente de alrededor de 1,0% a alrededor de 8% en peso de la composición.
La composición de este documento también puede contener opcionalmente de alrededor de 0,25% a alrededor de 5%, lo más preferible de alrededor de 0,5% a alrededor de 3% en peso de ácido bórico. El ácido bórico se puede formar, pero preferiblemente no, mediante un compuesto capaz de formar ácido bórico en la composición. Se prefiere ácido bórico, aunque son adecuados otros compuestos tales como óxido bórico, bórax y otros boratos de metales alcalinos (orto-, meta- y piroborato de sodio, y pentaborato de sodio). También se pueden usar ácidos bóricos sustituidos (por ejemplo, ácido fenilborónico, ácido butanoborónico y ácido p-bromofenilborónico), en lugar de ácido bórico.
Un sistema de estabilización especialmente preferido es un poliol en combinación con ácido bórico. Preferiblemente, la relación en peso de poliol a ácido bórico añadido es al menos 1, más preferiblemente al menos alrededor
\hbox{de 1,3.}
Espesantes poliméricos
Las sales de poli(ácido acrílico) que tienen un peso molecular de alrededor de 300.000 hasta alrededor de 6 millones, incluyendo polímeros que están reticulados, son útiles en la invención, especialmente para la formulación en formas de gel o de barritas. Se ha encontrado que son útiles los polímeros de ácido acrílico que están reticulados y son fabricados, por ejemplo, por B.F. Goodrich y vendidos con la marca "Carbopol". Son especialmente efectivos Carbopol® 940 y 617 que tienen un peso molecular de alrededor de 4 millones.
Preparación de las formulaciones
Las formulaciones de la invención se pueden preparar en cualquier forma conocida en la técnica, tal como en forma líquida, de pulverización y de barrita semisólida. Las composiciones se deben preparar mediante métodos convencionales de formulación tales como los descritos en el documento U.S. 4.842.762, particularmente dirigido a una forma de barrita, y en el documento U.S. 5.186.856, particularmente dirigido a una forma acuosa.
En general, las formulaciones acuosas se preparan mezclando juntos los tensioactivos no iónicos y a base de siloxano, y calentando la mezcla hasta una temperatura de 71,1ºC. La mezcla se enfría entonces, y se pueden añadir las enzimas y el sistema estabilizante de enzimas. A las mezclas enfriadas se añaden ingredientes opcionales, tales como conservantes, colorantes y perfumes. Después, las composiciones se envasan y se almacenan.
Las formas en gel y de barrita se procesan añadiendo ácidos grasos y polioles, tales como sorbitol, glicerol y propilenglicol, a las mezclas de tensioactivos no iónicos y a base de siloxano, para formar un lote homogéneo. Una vez que el lote se enfría hasta menos de alrededor de 50ºC, se pueden añadir la enzima y los sistemas estabilizantes de enzimas. A las mezclas enfriadas se añaden ingredientes opcionales, tales como conservantes, colorantes y perfumes. La formulaciones se envasan y se almacenan.
Formulaciones líquidas para uso industrial
El tensioactivo a base de siloxano también se puede incorporar en una formulación líquida para uso industrial, para ser usada tanto como un agente de pretratamiento como un detergente para el lavado de la colada. En tales casos, las composiciones comprenderán un ingrediente activo detergente. El material activo detergente puede ser un jabón de metal alcalino o de alcanolamina, o un ácido graso de 10 a 24 átomos de carbono, incluyendo ácidos grasos polimerizados, además de los materiales tensioactivos (es decir, el material sintético aniónico, no iónico, catiónico, bipolar o anfótero) y mezclas de estos.
Coadyuvantes de la detergencia
Los coadyuvantes que se pueden usar según esta invención incluyen coadyuvantes alcalinos convencionales de la detergencia, inorgánicos u orgánicos, que se pueden usar en cantidades de 0% hasta alrededor de 50% en peso de la composición, preferiblemente de 1% hasta alrededor de 20% en peso, lo más preferible de 2% hasta alrededor de 8%.
Ejemplos de coadyuvantes de la detergencia alcalinos inorgánicos adecuados son fosfatos, polifosfatos, boratos, silicatos, y también carbonatos, de metales alcalinos solubles en agua. Ejemplos específicos de tales sales son trifosfatos, pirofosfatos, ortofosfatos, hexametafosfatos, tetraboratos, silicatos y carbonatos de sodio y de potasio.
Ejemplos de sales de coadyuvantes de la detergencia alcalinos orgánicos adecuados son: (1) aminopolicarboxilatos solubles en agua, por ejemplo, etilendiaminotetraacetatos, nitrilotriacetatos y N-(2-hidroxietil)-nitrilo-diacetatos de sodio y de potasio; (2) sales solubles en agua de ácido fítico, por ejemplo, fitatos de sodio y de potasio (véase la patente de EE.UU. nº 2.379.942); (3) polifosfonatos solubles en agua, incluyendo específicamente sales de sodio, de potasio y de litio de ácido etano-1-hidroxi-1,1-difosfónico; sales de sodio, de potasio y de litio de ácido metilendifosfónico; y sales de sodio, de potasio y de litio de ácido etano-1,1,2-trifosfónico. Otros ejemplos incluyen las sales de metales alcalinos de ácido etano-2-carboxi-1,1,2-trifosfónico, ácido hidroximetanodifosfónico, ácido carboxilidifosfónico, ácido etano-1-hidroxi-1,1,2-trifosfónico, ácido etano-2-hidroxi-1,1,2-trifosfónico, ácido propano-1,1,3,3-tetrafosfónico, ácido propano-1,1,2,3-tetrafosfónico y ácido propano-1,2,2,3-tetrafosfónico; (4) sales solubles en agua de polímeros y copolímeros de policarboxilatos como se describen en la patente de EE.UU. nº 3.308.067.
Además, se pueden usar satisfactoriamente coadyuvantes de tipo policarboxilatos, incluyendo sales solubles en agua de ácido mielítico, ácido cítrico, y ácido carboximetiloxisuccínico, y sales de polímeros de ácido itacónico y ácido maleico. Otros coadyuvantes de tipo policarboxilato incluyen DPA (ácido dipicolínico) y ODS (ácido oxidisuccínico). Se pueden usar ciertas zeolitas o aluminosilicatos. Uno de tales aluminosilicatos que es útil en las composiciones de la invención es un compuesto hidratado, insoluble en agua, amorfo, de la fórmula Na_{x}(_{y}AlO_{2}.SiO_{2}), en la que x es un número de 1,0 a 1,2 e y es 1, caracterizándose adicionalmente dicho material amorfo por una capacidad de intercambio de Mg^{2+} de alrededor de 50 mg-eq. de CaCO_{3}/g, y por un diámetro de partículas de alrededor de 0,01 micrómetros hasta alrededor de 5 micrómetros. Esta coadyuvante de intercambio iónico se describe de forma más completa en la patente británica nº 1.470.250.
Ingredientes opcionales
Se puede incluir en las formulaciones uno o más aditivos opcionales, incluyendo perfumes, colorantes, pigmentos, opacificadores, germicidas, abrillantadores ópticos, agentes contra la corrosión y conservantes. Cada conservante incorporado en la composición debe estar presente en una cantidad de hasta alrededor de 0,5% en peso.
Los siguientes ejemplos servirán para distinguir esta invención de la técnica anterior, y para ilustrar sus realizaciones de forma más completa. Excepto que se indique de otro modo, todas las partes, porcentajes y proporciones citados son en peso.
Preferiblemente, la composición de pretratamiento usada en el método de la invención se aplica a tejidos secos o sustancialmente secos, antes de un proceso de lavado, por ejemplo, en una lavadora doméstica.
Ejemplo I
Se preparó, como Muestra A a continuación, una formulación acuosa según la invención. Como comparación, se preparó, como Muestra B, una formulación de pretratamiento acuosa, sin el tensioactivo de siloxano.
TABLA 1
Muestras
Ingrediente A B
Bórax pentahidratado 2 2
Glicerol 3 3
Etoxilato de alcohol^{1} 14 15
Tensioactivo de tipo siloxano^{2} 1 0
Proteasa 16L 0,69 0,69
Lipolasa 100L 1,2 1,2
Amilasa L30 1,38 1,38
Polímero tixotrópico^{3} 0,5 0
Conservante 0,003 0,003
Agua desionizada Hasta 100%
^{1} Tensioactivo no iónico que tiene 12-15 átomos de carbono en el grupo hidrófobo, y 9 unidades de EO, suministrado como
Neodol 25-9 por Shell Chemical Co.
^{2} Un siloxano de fórmula I, en la que R_{1} es - C_{n} H_{2n}O(C_{2}H_{4}O)_{y}-(C_{3}H_{6}O)_{z}-Q, R_{2} es metilo, a es 1, n es 3, y es 8, z es 0 y Q
es metilo, suministrado como tensioactivo Silwet® L-77 por OSi Specialties Inc.
^{3} Un copolímero de acrilato/metacrilato de laurilo, suministrado como Narlex® DC1 por National Starch and Chemical Co.
La composición líquida de la invención se obtuvo cargando una vasija con agua y calentando hasta 71,1ºC, añadiendo el bórax, y agitando el líquido hasta que se obtuvo una disolución clara. Entonces se añadieron los tensioactivos, y se apagó el calefactor. El tensioactivo de tipo siloxano y el polímero antirredeposición se añadieron cuando la temperatura de la disolución estaba entre 48,8-65,5ºC. Las enzimas se añadieron cuando la temperatura de la disolución estaba por debajo de 48,8ºC, y después se añadió el conservante. El pH de la formulación se ajustó entonces hasta 7,0 (\pm 0,5).
Ejemplo II
El comportamiento de la limpieza de la composición de la invención (Muestra A) frente a la Muestra B sin un tensioactivo de tipo siloxano se evaluó sobre diez manchas diferentes y sobre tres tipos de tejidos, según lo siguiente.
Los tres tipos de prendas de ensayo usados para evaluar las composiciones fueron:
1) 100% algodón
2) mezcla de poliéster/algodón al 50/50
3) tricotado doble de poliéster 100%
Las prendas 1 y 2 se obtuvieron de Textile Innovations (Windsor, North Carolina), y la prenda 3 de poliéster se obtuvo de Test Fabrics (Middlesex, New Jersey). Antes de manchar las prendas, éstas se prelavaron 5 veces en líquido exento de colorante "todo" a 54,4ºC (y se secaron), para eliminar aceites de la hilatura y para aumentar la absorbencia de la prenda. Para los agentes de pretratamiento líquidos, se cortaron muestrarios de 10,16-1,905 cm x 20,32-1,905 cm, y se inscribió en el centro un círculo de 5,08 cm de diámetro.
Se usaron 10 manchas diferentes según lo siguiente:
1) Hierba (100 g de recortes de hierba añadidos a 200 g de agua, se mezcló, se filtró a través de balas de algodón, se añadieron al filtrado 100 g más de recortes y 200 g más de agua, y la nueva mezcla se filtró)
2) Sangre de vaca
3) Espinaca
4) Aceite de oliva
5) Salsa de espagueti (filtrada una vez)
6) Aceite de motor sucio
7) Base de maquillaje líquido
8) Café
9) Zumo de uvas
10) Barro (suciedad filtrada mezclada 1:1 con agua, y amasada)
Las manchas se aplicaron sobre el círculo de 5,08 cm en cada muestrario, como se expone en la Tabla 2.
TABLA 2
2
Las prendas manchadas se trataron durante 5 minutos con 2,0 g de agente de pretratamiento líquido, y se lavaron en 64,35 l de agua del grifo a 35ºC con 121,37 g de detergente líquido Arm & Hammer para la colada, seguido de un aclarado en frío. Las prendas se colocaron entonces en una secadora estática hasta que estuvieron secas. Se realizaron cuatro réplicas de cada mancha con cada prenda.
La eliminación de las manchas se midió mediante reflectometría y cambio del color, usando un colorímetro de Pacific Scientific Colorgard System modelo 5. El índice de eliminación de las manchas (SRI) da un valor numérico para la eliminación de las manchas, y se define como:
SRI = 100 - [(L_{c} - L_{w})^{2} + (a_{c} - a_{w})^{2} + (b_{c} - b_{w})^{2}]^{1/2}
en la que:
L = valor de la luminosidad (reflectancia) medido
a = valor de verde/rojo medido
b = valor de azul/amarillo medido
c = prenda limpia
w = prenda manchada y lavada
Los resultados se dieron como suma de rangos. Para una mancha dada en un tejido dado, al agente de pretratamiento con el mayor SRI se le da un valor de 1, el segundo más alto 2, al tercero más alto 3, y así sucesivamente. Los intervalos se suman entonces con respecto a todas las manchas para un tejido dado. Cuanto menor es la suma de rangos para un producto, mejor beneficio de limpieza se logra.
Los datos observados de eliminación de manchas para las Muestras A y B, para las diez manchas sobre los tres tipos de prenda, se exponen en la Tabla 3 a continuación:
TABLA 3
Muestra Prendas
Algodón Mezcla Poliéster Total
A 12 11 14 37
B 22 22 20 64
Composición no pretratadora 26 27 26 79
De este modo, se observó que la Muestra A de la invención fue significativamente más eficaz eliminando manchas que el caso que no contiene el tensioactivo de trisiloxano. De hecho, la composición de la Muestra B no parece significativamente más eficaz que las prendas que no tienen agente de pretratamiento.
Ejemplo III
Se preparó una composición (Muestra C) como se describe en el Ejemplo I, excepto que el polímero antirredeposición usado fue suministrado como polímero Sokalan® de BASF. Se comparó el comportamiento de limpieza de la Muestra C con tres composiciones de pretratamiento, comercialmente disponibles, que tienen las siguientes fórmulas:
TABLA 4
Ingrediente Producto comercial 1 Producto comercial 2 Producto comercial 3
Etoxilato de nonilfenol 12 8 --
Etoxilato de alquilo (5EO) -- -- 9,3
Alquilbencenosulfonato de sodio -- -- 3,7
Xilenosulfonato de sodio -- -- 6,1
Citrato de sodio -- 1,8 --
Proteasa 0,7 -- --
Agua Hasta 100%
Se aplicaron las siguientes seis manchas a algodón, poliéster y mezcla de poliéster, como se describe en el Ejemplo 2 anterior: hierba, sangre, espinaca, salsa de espagueti, café y barro. Se observó la eliminación de manchas para la composición de la invención, en comparación con las tres composiciones comercialmente disponibles. Como control, se observó la eliminación de manchas sobre prendas lavadas que no fueron pretratadas. Se observaron los siguientes resultados:
TABLA 5
Muestra Algodón Mezcla Poliéster Total
Muestra C 6 12 10 28
Producto comercial 1 16 12 16 44
Producto comercial 2 19 17 15 51
Producto comercial 3 21 20 19 60
Sin pretratamiento 28 29 30 87
A partir de los resultados descritos en la Tabla 5, se observó que la formulación de la invención fue superior para las seis manchas sobre algodón, y significativamente mejor para estas manchas sobre mezclas y poliéster, eliminando manchas, a las tres formulaciones comercialmente disponibles.
Ejemplo IV
Para observar el efecto sinérgico del tensioactivo a base de siloxano y un tensioactivo no iónico, etoxilato de alquilo, se modificó el producto comercial nº 2 incorporando 1% del compuesto siloxánico como se describe en el Ejemplo III anterior. El producto comercial modificado se ensayó para determinar la eliminación de las manchas sobre algodón, poliéster y mezcla de poliéster/algodón para las seis manchas descritas en el ejemplo II anterior. Se observó que el producto comercial mejoró estadísticamente eliminando espinaca y zumo de uvas de algodón, y eliminando aceite de motor sucio, café y zumo de uvas sobre la mezcla de poliéster/algodón. La combinación del tensioactivo a base de siloxano en el producto comercial nº 2 aumentó significativamente la eliminación de manchas.
Ejemplo V
Una forma de gel de la formulación de la invención es la siguiente:
Ingrediente % de ingrediente activo
Tensioactivo no iónico^{1} 31,0
Glicerol 6
NaOH 0,2
Ácido graso de coco 1,4
Ácido esteárico 0,5
Tensioactivo de siloxano^{2} 1,0
Polímero^{3} 0,5
Enzima 16L 1,0
Conservante 0,003
Agua desionizada Hasta 100%
^{1} Suministrado como Neodol 25-7 (20,7%) y Neodol 25-3 (10,3%) por Shell Co.
^{2} como se describe en el Ejemplo I.
^{3} Copolímero de acrilato/maleato, suministrado como Sokalan CP5 por BASF.
La formulación en gel se obtiene cargando una vasija con agua y calentándola hasta 71,1ºC. Entonces se añaden los tensioactivos no iónicos, añadiéndose primero el tensioactivo no iónico que tiene el mayor valor de HLB. El glicerol, el hidróxido de sodio, el ácido esteárico, el ácido graso de coco, el tensioactivo a base de siloxano, el polímero, la enzima y el conservante se añaden a la mezcla calentada. Después, la formulación se enfría y se almacena.
Ejemplo VI
Se prepara una forma de barrita de la composición pretratadora de la invención procesando los siguientes ingredientes.
Ingrediente % de ingrediente activo
Tensioactivo no iónico^{1} 57%
Tensioactivo a base de siloxano^{2} 1%
Propilenglicol 13%
Ácido graso de coco 15%
Copolímero de acrilato/maleato^{3} 2%
Agua desionizada 6%
Hidróxido de sodio (50%) 5%
Enzima proteolítica (100L) 1%
^{1} suministrado como Neodol 25-7 por Shell Company.
^{2} como se describe en el Ejemplo I.
^{3} suministrado como Sokalan CP5 por BASF.
El tensioactivo no iónico, el tensioactivo a base de siloxano y el propilenglicol se añaden juntos en una mezcla con agitación baja a media. El lote se calienta hasta 40ºC. Entonces se añade el ácido graso, y se continúa el calentamiento hasta que el lote alcanza 55ºC. Una vez que el ácido graso se ha fundido completamente, se añade el copolímero y el agua con calentamiento, para mantener el lote a 50-55ºC. Una vez que el lote está homogéneo, se añade el hidróxido de sodio. El lote se mezcla entonces durante 45 minutos para asegurar la completa neutralización del ácido graso. Después, el lote se enfría hasta 50ºC. Se añade la enzima, y se mezcla hasta que la mezcla se hace homogénea. El lote se coloca entonces en un envase y se deja enfriar al aire, con o sin enfriamiento a baja temperatura.
Ejemplo VII
Se prepara una formulación acuosa, que contiene una mezcla de un tensioactivo aniónico y un cotensioactivo no iónico, como se describe en el ejemplo I, y que tiene la siguiente fórmula:
Ingrediente % activo
Alquilbencenosulfonato de sodio 12
Etoxilato de alcohol 3
Tensioactivo de trisiloxano 1
Proteasa 1
Bórax pentahidratado 2
Glicerol 3
Narlex DC-1 1
Kathon 0,003
Agua Hasta 100
Ejemplo VIII
Se prepara una formulación acuosa, que contiene una mezcla de un tensioactivo anfótero y un cotensioactivo no iónico, como se describe en el Ejemplo I, y que tiene la siguiente fórmula:
Ingrediente % activo
Cocamidopropilsulfobetaína^{1} 12
Etoxilato de alcohol 3
Tensioactivo de trisiloxano 1
Proteasa 1
Bórax pentahidratado 2
Glicerol 3
Sokalan CP-5 1
Kathon 0,003
Agua Hasta 100
^{1} Disponible como Rewoteric AM CAS, de Sherex Chemical Co.
Ejemplo IX
Una formulación detergente líquida para uso industrial, según la invención, es la siguiente:
Ingrediente % activo
Tensioactivo a base de siloxano^{1} 1
Alquilbencenosulfonato de sodio 8,0
Alcohol etoxisulfato de sodio 14,0
Etoxilato de alcohol 9,0
Citrato de sodio 5,0
Bórax 3,0
Propilenglicol 4,0
Enzimas 1,05
Glicerol 2,7
Sorbitol 4,5
Agua Hasta 100
^{1} como se describe en el Ejemplo I
Los ingredientes, excepto la enzima y el sistema estabilizante de enzimas, se combinan con calentamiento hasta que se forma una mezcla homogénea a alrededor de 40ºC. Entonces la mezcla se enfría, y se añaden las enzimas y el sistema estabilizante de enzimas hasta que se obtiene nuevamente una mezcla homogénea. El lote se coloca en un envase, y se deja enfriar al aire con o sin enfriamiento a baja temperatura.

Claims (10)

1. Un método para pretratar tejidos manchados con una composición eliminadora de manchas, que comprende la etapa de aplicar una composición eliminadora de manchas a un tejido manchado, comprendiendo la composición:
a)
de 0,1 a alrededor de 10% en peso de un tensioactivo a base de siloxano que tiene una fórmula I:
3
en la que R_{1} y R_{2} son cada uno independientemente un alquilo que tiene 1-3 carbonos o C_{n}H_{2n}O[C_{2}H_{4}O]_{y}[C_{3}H_{6}O]_{z---}Q con la condición de que R_{1} y R_{2} no sean los mismos, a es 0-2, n tiene un valor de 2 a 4; y tiene un valor de 3 a 10; z tiene un valor de 0 a 5; Q se selecciona del grupo que consta de hidrógeno y un alquilo de cadena ramificada o lineal que tiene 1 a 4 átomos de carbono.
b)
alrededor de 0,1 hasta alrededor de 50% de un cotensioactivo seleccionado del grupo que consta de un tensioactivo no iónico, un aniónico, un catiónico, un bipolar, y mezclas de los mismos.
c)
0 a alrededor de 5% en peso de un polímero antirredeposición; y
d)
0 a 10% en peso de una enzima.
2. El método según la reivindicación 1, en el que el tensioactivo a base de siloxano es un compuesto en el que a es 0 a 1, n es 2 a 4, y es 5 a 9, z es 0 a 3 y Q es un alquilo lineal de 1 a 3.
3. El método según la reivindicación 1, en el que el tensioactivo de siloxano se selecciona del grupo que consta de 1,1,1,3,5,5,5-heptametiltrisiloxano, modificado con poli(óxido de alquileno); 1,1,3,3,5,5,5-heptametil-trisiloxano, modificado con poli(óxido de alquileno); y 1,1,3,3,3-pentametildisiloxano, modificado con poli(óxido de alquileno).
4. El método según la reivindicación 1, en el que el cotensioactivo es un tensioactivo no iónico seleccionado del grupo de un condensado polioxialquilénico de un alcohol alifático, el condensado polioxialquilénico de un ácido carboxílico alifático, y mezclas de los mismos, en el que cada tipo de condensado polioxialquilénico es un condensado polioxietilénico o polioxipropilénico, que incorpora de alrededor de 2 hasta alrededor de 50 unidades de óxido de etileno y/u óxido de propileno.
5. El método según la reivindicación 1, en el que el polímero antirredeposición es un policarboxilato.
6. El método según la reivindicación 5, en el que el polímero está presente en una cantidad de alrededor de 0,1 hasta alrededor de 3% en peso.
7. El método según la reivindicación 1, en el que está presente al menos una enzima, seleccionada del grupo que consta de una proteasa, una amilasa, una lipolasa, una celulasa, y sus mezclas.
8. El método según la reivindicación 1, que comprende además un sistema estabilizante de enzimas, en una cantidad de 1 a 15% en peso de la composición.
9. El método según la reivindicación 1, en el que la composición es un detergente líquido para uso industrial, que comprende además 2% hasta alrededor de 8% en peso de un coadyuvante de la detergencia.
10. El método según la reivindicación 9, en el que el coadyuvante es una sal coadyuvante alcalina orgánica.
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