ES2210775T3 - Composiciones de limpieza. - Google Patents
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Abstract
Un comprimido de una composición de limpieza en partículas compacta, en el que el comprimido, o una región discreta del mismo, contiene tensioactivo y coadyuvante de la detergencia, y también contiene un material polimérico insoluble en agua e hinchable en agua, que tiene un tamaño medio de partículas de al menos 500 micrómetros.
Description
Composiciones de limpieza.
Esta invención se refiere a composiciones de
limpieza en forma de comprimidos, especialmente para uso en el
lavado de tejidos, pero también utilizable en lavavajillas.
Las composiciones detergentes en forma de
comprimidos se han descrito en, por ejemplo, en los documentos GB
911204 (Unilever), US 3953350 (Kao), JP 60-015500A
(Lion), y EP-A-711827 (Unilever), y
se venden comercialmente en España. En el documento WO96/28530
(P&G) se describen comprimidos para lavavajillas. Los
comprimidos tienen varias ventajas con respecto a los productos en
polvo: no requieren medirlos y, de este modo, son más fáciles de
manipular y dispensar en la carga de lavado, y son más compactos,
facilitando por tanto un almacenamiento más económico.
El documento JP 62-197497 enseña
la aplicación de polímeros hinchables en agua de los cuales el 70%
en peso tiene un tamaño por debajo de 590 \mum. Además, los
productos no contienen un coadyuvante como componente
obligatorio.
Los comprimidos de una composición de limpieza
generalmente se obtienen comprimiendo o compactando una cantidad de
la composición en forma de partículas. Es deseable que los
comprimidos tengan una resistencia adecuada cuando están secos,
pero que se dispersen y disuelvan rápidamente cuando se añadan al
agua de lavado.
Es conocida la inclusión de materiales cuya
función es potenciar la desintegración de los comprimidos cuando se
colocan en agua de lavado. Algunos comprimidos que se venden
comercialmente incorporan urea para este fin. La urea tiene una
solubilidad muy alta en agua, superando 100 g por 100 ml de agua a
20ºC.
Se ha encontrado ahora que la desintegración de
comprimidos de la composición de limpieza se puede acelerar
incorporando en el comprimido una cantidad de un material
polimérico insoluble en agua pero hinchable en agua.
Sorprendentemente, se ha encontrado que tal
material es mucho más efectivo si tiene un tamaño de partículas
relativamente grande. En consecuencia, la presente invención
proporciona un comprimido de composición de limpieza en forma de
partículas compacta, en el que el comprimido o una región discreta
del mismo contiene tensioactivo y coadyuvante de la detergencia, y
también contiene un material polimérico insoluble en agua, e
hinchable en agua, que tiene un tamaño medio de partículas de al
menos 500 micrómetros.
Tal material polimérico, con un tamaño de
partículas de al menos 500 micrómetros, es preferiblemente un
aglomerado de partículas más pequeñas cuyo tamaño más grande no es
mayor que 200 micrómetros, preferentemente no mayor que 50
micrómetros, mientras que al menos la mitad de las partículas del
agregado tienen un tamaño de partículas de al menos 700
micrómetros.
El material puede existir como partículas
relativamente redondas, o como partículas relativamente planas tales
como copos o discos. En el último caso, el tamaño (diámetro) de los
copos será mayor, quizás sustancialmente mayor, que el diámetro de
una esfera con el mismo volumen.
El tamaño más grade de partículas del material
polimérico se puede determinar mediante análisis por tamiz, y la
forma de las partículas se puede observar con el microscopio.
Los materiales poliméricos adecuados, hinchables
en agua, tienen preferiblemente una capacidad de absorción de agua
de forma que pueden absorber al menos cuatro veces su propio peso
de agua, es decir, una captación de agua de al menos 4 g por g.
Es habitual usar carboximetilcelulosa sódica
(SCMC) en composiciones detergentes, habitualmente como no más de
35% en peso de la composición. Se ha encontrado que tales cantidades
de SCMC son generalmente ineficaces para promover la desintegración
del comprimido.
Se ha encontrado deseable usar materiales con
poco o ningún carácter iónico. Tales materiales pueden ser
polisacáridos con poca o ninguna sustitución iónica.
La ausencia o casi ausencia de sustitución iónica
se puede expresar afirmando que la densidad de carga del material
polimérico es baja, tal como menor que 10^{-3}, mejor menor que 6
x 10^{-4} o cero. La expresión "densidad de carga"
representa el número de cargas en una molécula de polímero, dividido
entre el peso molecular del polímero. Esencialmente es lo mismo que
el número medio de cargas en una unidad que se repite del polímero,
dividido entre el peso molecular medio de una unidad que se
repite.
El material polimérico insoluble en agua e
hinchable en agua se añade preferiblemente como partículas que
contienen al menos 75% de su propio peso del material polimérico (es
decir, ignorando su contenido de humedad). Habitualmente, contendrá
poco o nada más que el polímero y cualquier humedad que le
acompañe.
Un comprimido de la invención puede ser homogéneo
o heterogéneo. En la presente memoria descriptiva, el término
"homogéneo" se usa para designar a un comprimido producido por
compactación de una única composición en partículas, pero no implica
que todas las partículas de esa composición serán necesariamente de
composición idéntica. El término "heterogéneo" se usa para
designar a un comprimido que consta de una pluralidad de regiones
discretas, por ejemplo capas, insertos o revestimientos, cada una
obtenida por compactación a partir de una composición en
partículas. En un comprimido heterogéneo según la presente
invención, cada región discreta del comprimido tendrá
preferiblemente una masa de al menos 5 g.
En un comprimido heterogéneo, al menos una, y
posiblemente más, de las regiones discretas contiene el material
polimérico junto con un tensioactivo y un coadyuvante de la
detergencia según la invención.
La cantidad del material polimérico que se
incorpora en un comprimido, o en una región discreta del mimo, para
promover la desintegración en agua, oscila generalmente de 0,5 a
10% en peso del comprimido o de la región del mismo.
La composición de limpieza que se compacta para
formar un comprimido homogéneo, o una región discreta de un
comprimido heterogéneo, puede ser una composición apropiada para un
lavavajillas, en la que la cantidad de tensioactivo es habitualmente
baja (por ejemplo, 0,5 a 2% en peso), aunque se pueden usar
concentraciones más altas que ascienden hasta 50% en peso. Tal
composición contendrá típicamente una proporción elevada de sales
solubles en agua, tal como por encima de 60% en peso de la
composición, a menudo por encima de 85% en peso de la
composición.
Una posibilidad es que todo el comprimido, ya sea
homogéneo o heterogéneo, sea adecuado para un lavavajillas, y
contenga globalmente entre 0,5 y 50% en peso de tensioactivo, y
entre 5 y 80 ó 90% en peso de coadyuvante de la detergencia, siendo
al menos el 60% en peso de la composición soluble en agua.
Las sales solubles en agua típicamente usadas en
las composiciones para lavavajillas son fosfatos (incluyendo
fosfatos condensados), carbonatos y silicatos, generalmente como
sales de metales alcalinos. Las sales de metales alcalinos,
solubles en agua, seleccionadas de fosfatos, carbonatos y silicatos,
pueden proporcionar 60% en peso o más de una composición para un
lavavajillas.
Sin embargo, se contempla particularmente que una
composición que se compacta para formar un comprimido, o una región
discreta del mismo, será adecuada para lavar tejidos, conteniendo
al menos 2% en peso, mejor al menos 5% en peso, de tensioactivo. En
tales comprimidos, el tensioactivo funciona como un aglutinante,
plastificando al comprimido. Sin embargo, también puede retrasar la
desintegración del comprimido formando un gel viscoso cuando el
comprimido entra en contacto con el agua.
De este modo, un comprimido preferido, o una
región discreta del mismo, contiene de 2 ó 5% en peso hasta 40 ó 50%
en peso de tensioactivo, 5 ó 10 hasta 60 u 80% en peso de
coadyuvante de la detergencia, y de 0,5 hasta 10% en peso del
material polimérico. Cuando un comprimido es heterogéneo, estos
intervalos de porcentajes se pueden aplicar a la composición global
del comprimido, así como a al menos una región discreta del
comprimido.
En un comprimido heterogéneo, el material
polimérico se puede incorporar sólo en una parte de una pluralidad
de regiones discretas (por ejemplo, en sólo una de dos), mientras
que la otra u otras regiones contienen una concentración mucho
menor, o más, del material polimérico. Tal disposición se puede usar
para hacer que las regiones del comprimido se desintegren y se
disuelvan (en tanto que sus constituyentes sean solubles) a
velocidades diferentes.
A continuación se expondrán con más detalle los
materiales que se pueden usar en los comprimidos de esta
invención.
Como se ha mencionado, éste debe tener
preferiblemente un carácter no iónico, y debe desarrollar una
capacidad elevada de captación de agua.
Se conoce un número de tales materiales, y
generalmente se basan en celulosa, la cual se puede modificar
químicamente para potenciar su capacidad de captación de agua.
Algunas veces tales celulosas modificadas tienen sustituyentes
iónicos pero, para esta invención, se prefiere que cualquiera de
los sustituyentes sea no iónico.
Las composiciones que se compactan para formar
comprimidos o regiones de comprimidos de esta invención generalmente
contienen uno o más tensioactivos detergentes. En una composición
para lavar tejidos, éstos proporcionan preferiblemente de 5 a 50%
en peso de la composición global del comprimido, más
preferiblemente de 8 ó 9% en peso de la composición global hasta 40%
ó 50% en peso. El tensioactivo puede ser aniónico (jabonoso o no
jabonoso), catiónico, bipolar, anfótero, no iónico, o una
combinación de estos.
El tensioactivo aniónico puede estar presente en
una cantidad de 0,5 hasta 50% en peso preferiblemente de 2% ó 4%
hasta 30% ó 40% en peso de la composición del comprimido.
Los tensioactivos aniónicos sintéticos (es decir,
no jabones) son bien conocidos por los expertos en la técnica. Los
ejemplos incluyen alquilbencenosulfonatos, particularmente
alquilbencenosulfonatos lineales de sodio que tienen una longitud
de cadena alquílica de C_{8}-C_{15};
olefinsulfonatos; alcanosulfonatos; dialquilsulfosuccinatos; y
sulfonatos de ésteres de ácidos grasos.
El sulfato de alquilo primario, que tiene la
fórmula
ROSO_{3}{}^{-}M^{+}
en la que R es una cadena alquílica o alquenílica
de 8 a 18 átomos de carbono, especialmente 10 a 14 átomos de
carbono, y M^{+} es un catión solubilizante, es comercialmente
significativo como un tensioactivo aniónico. El
alquilbencenosulfonato lineal de la
fórmula
en la que R es alquilo lineal de 8 a 15 átomos de
carbono, y M^{+} es un catión solubilizante, especialmente sodio,
también es comercialmente significativo como tensioactivo
aniónico.
Frecuentemente, tal alquilbencenosulfonato
lineal, o sulfato de alquilo primario, de las fórmulas anteriores,
o una mezcla de los mismos, será el tensioactivo aniónico deseado,
y puede proporcionar 75 a 100% de cualquier tensioactivo aniónico no
jabonoso en la composición.
En algunas formas de esta invención, la cantidad
de tensioactivo aniónico no jabonoso está en un intervalo de 5
hasta 20% en peso de la composición del comprimido.
También puede ser deseable incluir uno o más
jabones de ácidos grasos. Estos son preferiblemente jabones de
sodio obtenidos de los ácidos grasos de origen natural, por
ejemplo, los ácidos grasos de aceite de coco, sebo de vacuno,
aceite de girasol o de semilla de colza endurecido.
Los compuestos tensioactivos no iónicos que se
pueden usar incluyen en particular los productos de reacción de
compuestos 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
etileno.
Los compuestos tensioactivos no iónicos
específicos son condensados de
alquil(C_{8-22})-fenoles
con óxido de etileno, los productos de condensación de alcoholes
primarios o secundarios C_{8-20} alifáticos
lineales o ramificados con óxido de etileno, y productos obtenidos
por condensación de óxido de etileno con los productos de reacción
de óxido de propileno y etilendiamina.
Se prefieren especialmente los etoxilatos de
alcoholes primarios y secundarios, especialmente los etoxilatos de
alcoholes primarios y secundarios C_{9-11} y
C_{12-15} con una media de 5 a 20 moles de óxido
de etileno por mol de alcohol.
En ciertas formas de esta invención la cantidad
de tensioactivo no iónico está en un intervalo de 4 a 40%, mejor 4
ó 5 a 30% en peso de la composición.
Muchos tensioactivos no iónicos son líquidos.
Estos se pueden absorber sobre partículas de la composición.
En un comprimido para lavavajillas, el
tensioactivo puede ser totalmente no iónico, en una cantidad por
debajo de 5% en peso de la composición, aunque es conocida la
inclusión de algo de tensioactivo aniónico y usar hasta 10% en peso
de tensioactivo en total.
Una composición que se compacta para formar
comprimidos, o regiones de comprimidos, generalmente contendrá de
15 hasta 80%, más habitualmente 15 hasta 60% en peso de un
coadyuvante de la detergencia. Este se puede proporcionar
totalmente mediante materiales solubles en agua, o se puede
proporcionar en gran parte o incluso completamente por material
insoluble en agua con propiedades suavizantes del agua. El
coadyuvante de la detergencia insoluble en agua puede estar
presente como 5 hasta 80% en peso, mejor 5 hasta 60% en peso, de la
composición.
Los aluminosilicatos de metales alcalinos están
muy favorecidos como coadyuvantes insolubles en agua, aceptables
para el medioambiente, para el lavado de tejidos. Los
aluminosilicatos de metales alcalinos (preferiblemente sodio)
pueden ser cristalinos o amorfos, o mezclas de los mismos, y tienen
la fórmula general:
0,8-1,5 \
Na_{2}O.Al_{2}O_{3}. \ 0,8-6 \ SiO_{2}. \
xH_{2}O
Estos materiales contienen algo de agua enlazada
(indicada como "xH_{2}O"), y se requiere que tengan una
capacidad de intercambio de ión calcio de al menos 50 mg CaO/g. Los
aluminosilicatos de sodio preferidos contienen
1,5-3,5 unidades de SiO_{2} (en la fórmula
anterior). Tanto los materiales amorfos como los cristalinos se
pueden preparar fácilmente por reacción entre silicato de sodio y
aluminato de sodio, como se describe ampliamente en la
bibliografía.
En el documento GB 1429143 (Procter &
Gamble), por ejemplo, se describen coadyuvantes de la detergencia
de intercambio iónico de aluminosilicatos de sodio cristalinos
adecuados. Los aluminosilicatos de sodio preferidos de este tipo
son las zeolitas A y X bien conocidas y comercialmente disponibles,
la nueva zeolita P descrita y reivindicada en el documento EP
384070 (Unilever), y sus mezclas.
De modo plausible, el coadyuvante de la
detergencia insoluble en agua podría ser silicato de sodio
estratificado, como se describe en el documento US 4664839.
El NaSKS-6 es la marca de un
silicato estratificado cristalino comercializado por Hoechst
(abreviado habitualmente como "SKS-6"). El
NaSKS-6 tiene la forma morfológica
\delta-Na_{2}SiO_{5} de silicato
estratificado. Se puede preparar por métodos tales como los
descritos en los documentos
DE-A-3.417.649 y
DE-A-3.742.043. Se pueden usar otros
silicatos estratificados, tales como los que tienen la fórmula
general NaMSi_{x}O_{2x+1}.yH_{2}O, en la que M es sodio o
hidrógeno, x es un número de 1,9 a 4, preferiblemente 2, e y es un
número de 0 a 20, preferiblemente 0.
Los coadyuvantes de la detergencia inorgánicos,
solubles en agua, que contienen fósforo, incluyen los ortofosfatos,
metafosfatos, pirofosfatos y polifosfatos de metales alcalinos.
Ejemplos específicos de coadyuvantes inorgánicos de tipo fosfato
incluyen tripolifosfatos, ortofosfatos y hexametafosfatos de sodio y
de potasio.
Los coadyuvantes solubles en agua, sin fósforo,
pueden ser orgánicos o inorgánicos. Los coadyuvantes inorgánicos
que pueden estar presentes incluyen carbonato de metal alcalino
(generalmente sodio), mientras que los coadyuvantes orgánicos
incluyen polímeros de policarboxilatos, tales como poliacrilatos y
copolímeros acrílico/maleico, y fosfonatos acrílicos,
policarboxilatos monómeros tales como citratos, gluconatos,
oxidisuccinatos, mono-, di- y trisuccinatos de glicerol,
carboximetiloxisuccinatos, carboximetiloximalonatos, dipicolinatos e
iminodiacetatos de hidroxietilo.
Las composiciones de los comprimidos incluyen
preferiblemente polímeros de policarboxilatos, más especialmente
poliacrilatos y copolímeros acrílicos/maleicos, que pueden
funcionar como coadyuvantes y también inhibir la deposición no
deseada sobre los tejidos desde el licor del lavado.
Las composiciones detergentes de comprimidos
según la invención pueden contener un sistema de blanqueo. Éste
comprende preferiblemente uno o más compuestos peroxi de blanqueo,
por ejemplo, persales inorgánicas o peroxiácidos orgánicos, que se
pueden emplear en conjunción con activadores para mejorar la acción
blanqueante a bajas temperaturas de lavado. Si hay algún compuesto
peroxigenado, es adecuado que la cantidad esté en un intervalo de 10
a 25% en peso de la composición.
Las persales inorgánicas preferidas son perborato
de sodio monohidratado y tetrahidratado, y percarbonato de sodio,
empleadas ventajosamente junto con un activador. Los activadores
del blanqueo, también denominados precursores del blanqueo, se han
descrito ampliamente en la técnica. Los ejemplos preferidos
incluyen precursores de tipo ácido peracético, por ejemplo,
tetraacetiletilendiamina (TAED), ahora en amplio uso comercial en
conjunción con perborato de sodio; y precursores de tipo ácido
perbenzoico. También son de interés los activadores del blanqueo de
tipo amonio cuaternario y de fosfonio, descritos en los documentos
US 4751015 y US 4818426 (Lever Brothers Company). Otro tipo de
activador del blanqueo que se puede usar, pero que no es un
precursor del blanqueo, es un catalizador de metal de transición
como se describe en los documentos
EP-A-458397,
EP-A-458398 y
EP-A-549272. Un sistema de blanqueo
también puede incluir un estabilizador del blanqueo (secuestrador de
metales pesados), tal como
etilendiamin-tetrametilenfosfonato y
dietilentriamin-pentametilenfosfonato.
Como se ha indicado anteriormente, si hay un
agente de blanqueo, y es un agente de blanqueo de tipo peroxigenado
inorgánico soluble en agua, la cantidad puede ser perfectamente 10%
hasta 25% en peso de la composición.
Los comprimidos detergentes de la invención
también pueden contener una de las enzimas de detergencia bien
conocidas en la técnica por su capacidad para degradar y ayudar a
la eliminación de diversas suciedades y manchas. Las enzimas
adecuadas incluyen las diversas proteasas, celulasas, lipasas,
amilasas, y sus mezclas, que se diseñan para eliminar una variedad
de suciedades y manchas de los tejidos. Ejemplos de proteasas
adecuadas son Maxatase (Marca Registrada), suministrada por
Gist-Brocades N.V., Delft, Holanda, y Alcalase
(Marca Registrada) y Savinase (Marca Registrada), suministradas por
Novo Industri A/S, Copenhague, Dinamarca. Las enzimas de la
detergencia se emplean habitualmente en forma de gránulos o
marumes, opcionalmente con un revestimiento protector, en una
cantidad de alrededor de 0,1% a alrededor de 3,0% en peso de la
composición; y estos gránulos o marumes no presentan problemas con
respecto a la compactación para formar un comprimido.
Los comprimidos detergentes de la invención
pueden contener también un agente fluorescente (abrillantador
óptico), por ejemplo, Tinopal DMS (Marca Registrada) o Tinopal CBS,
disponibles de Ciba-Geigy AG, Basilea, Suiza.
Tinopal DMS es
4,4'-bis-(2-morfolino-4-anilino-s-triazin-6-ilamino)estilbendisulfonato
de disodio; y Tinopal CBS es
2,2'-bis-(fenilestiril)disulfonato de
disodio.
Ventajosamente se incluye un material
antiespumante, especialmente si el comprimido detergente está
destinado principalmente para uso en lavadoras automáticas del tipo
de tambor de carga frontal. Los materiales antiespumantes adecuados
están habitualmente en forma granular, tales como los descritos en
el documento EP 266863A (Unilever). Tales gránulos antiespumantes
comprenden típicamente un mezcla de aceite de silicona, jalea de
petróleo, sílice hidrófoba y alquilfosfato, como material activo
antiespumante, sorbido sobre un material soporte de tipo
inorgánico, a base de carbonato, soluble en agua, absorbido,
poroso. Los gránulos antiespumantes pueden estar presentes en una
cantidad hasta 5% en peso de la composición.
También puede ser deseable que un comprimido
detergente de la invención incluya una cantidad de un silicato de
metal alcalino, particularmente orto-, meta- o disilicato de sodio.
La presencia de tales silicatos de metales alcalinos, por ejemplo,
de 0,1 a 10% en peso, puede ser ventajosa para proporcionar
protección contra la corrosión de partes metálicas en la lavadoras,
además de proporcionar cierta medida de coadyuvancia y dar
beneficios de procesamiento en la fabricación del material en
partículas que se compacta en comprimidos.
Una composición para lavar tejidos generalmente
no contendrá más de 15% en peso de silicato. Una composición para
un lavavajillas contendrá a menudo más de 20% en peso de
silicato.
Otros ingredientes que se pueden emplear
opcionalmente en el comprimido detergente de la invención, para
lavar tejidos, incluyen agentes antirredeposición tales como
carboximetilcelulosa sódica, polivinilpirrolidona de cadena lineal,
y los éteres de celulosa tales como metilcelulosa y
etilhidroxietilcelulosa; agentes suavizantes de tejidos;
secuestrantes de metales pesados, tales como EDTA; perfumes; y
colorantes o motas coloreadas.
Un comprimido detergente de esta invención, o una
región discreta de tal comprimido, es una matriz de partículas
compactas.
Preferiblemente, la composición en partículas
tiene un tamaño medio de partículas en el intervalo de 250 a 1400
\mum. Las partículas finas, más pequeñas que 180 \mum o 200
\mum, se pueden eliminar tamizando antes de formar el comprimido,
si se desea, aunque se ha observado que esto no siempre es
esencial.
Aunque la composición en partículas de partida
puede tener, en principio, cualquier densidad aparente, la presente
invención es especialmente aplicable a comprimidos obtenidos
compactando polvos de densidad aparente relativamente alta, debido
a su mayor tendencia a exhibir problemas de disgregación y
dispersión. Tales comprimidos tienen la ventaja de que, comparados
con un comprimido obtenido de un polvo de densidad aparente baja,
una dosis dada de composición se puede presentar como un comprimido
más pequeño.
De este modo, la composición en partículas de
partida puede tener adecuadamente una densidad aparente de al menos
400 g/litro, preferiblemente al menos 500 g/litro, y ventajosamente
al menos 600 g/litro.
Las composiciones detergentes granulares de
densidad aparente elevada, preparadas por granulación y
densificación en una mezcladora/granuladora de alta velocidad, como
se describe y reivindica en los documentos EP 340013A (Unilever),
EP 352135A (Unilever) y EP 425277A (Unilever), o mediante los
procesos de granulación/densificación continuos descritos y
reivindicados en los documentos EP 367339A (Unilever) y EP 390251A
(Unilever), son inherentemente adecuadas para uso en la presente
invención.
Preferiblemente, las partículas separadas de
material polimérico, insoluble en agua e hinchable en agua, se
mezclan con el resto de la composición en partículas antes de la
compactación en comprimidos.
La formación de comprimidos supone la
compactación de la composición en partículas. Se conoce y se puede
usar una variedad de maquinaria formadora de comprimidos.
Generalmente, funcionará estampando una cantidad de la composición
en partículas que está confinada en una matriz.
La formación de comprimidos se puede llevar a
cabo a temperatura ambiente o a una temperatura por encima de la
temperatura ambiente, lo que puede permitir que se logre una
resistencia adecuada con menos presión aplicada durante la
compactación. A fin de llevar a cabo la formación de comprimidos a
una temperatura que es superior a la temperatura ambiente, la
composición en partículas se suministra preferiblemente a la
maquinaria formadora de comprimidos a una temperatura elevada. Por
supuesto, esto suministrará calor a la maquinaria formadora de
comprimidos, pero la maquinaria también se puede calentar de alguna
otra forma.
Si se suministra cualquier calor, se prevé que se
suministre convencionalmente, tal como haciendo pasar a la
composición en partículas a través de un horno, en vez de mediante
cualquier aplicación de energía de microondas.
El tamaño de un comprimido oscilará adecuadamente
de 10 a 160 g, preferiblemente de 15 a 60 g, dependiendo de las
condiciones del uso que se pretende, y de si representa una dosis
para una carga media en una lavadora o lavavajillas, o un
submúltiplo de tal dosis. Los comprimidos pueden tener cualquier
conformación. Sin embargo, por facilidad de envasado
preferiblemente son bloques de sección transversal sustancialmente
uniforme, tal como cilindros o cuboides. La densidad global de un
comprimido está preferiblemente en un intervalo de 1040 ó 1050
g/litro hasta 1300 g/litro. La densidad del comprimido puede estar
bastante bien en un intervalo de hasta no más de 1250 o incluso
1200 g/litro.
Se llevaron a cabo experimentos con un material
polimérico obtenido de celulosa y comercializado por Rettenmaier
GMBH como "Arbocel A1". Tal como se suministra, tiene un
intervalo de formas y tamaños de partículas (según se determina
mediante análisis por tamizado) con un diámetro medio de 1 mm. Se
encontró que tiene una captación de agua de 5,7 g/g.
El material se mezcló, a una concentración de 5%
en peso, con cada uno de los cuatro polvos detergentes. Estos
polvos se estamparon entonces en comprimidos detergentes con un
peso de 40 g. Los comprimidos del control se obtuvieron a partir de
los mismos polvos sin Arbocel A1. En la tabla a continuación se dan
los principales constituyentes de estos polvos.
Algunos de los comprimidos obtenidos a partir de
cada uno de los cuatro polvos se sumergieron completamente en agua
a 20ºC. Se observó que los comprimidos que contienen Arbocel se
rompen en períodos de tiempo inferiores a un minuto. Los
comprimidos del control permanecieron intactos durante diez minutos
o más.
Para algunos de los comprimidos, se midió la
ruptura, la dispersión y la disolución de los comprimidos mediante
un procedimiento de ensayo en el que se coloca un comprimido sobre
un tamiz de plástico con un tamaño de malla de 2 mm que está
sumergido en 9 litros de agua desmineralizada a temperatura ambiente
de 20ºC. La conductividad del agua se monitorizó hasta que alcanzó
un valor constante. Se tomó el tiempo para la disolución de los
comprimidos como el tiempo (T_{90}) para que el cambio en la
conductividad del agua alcanzase el 90% de su magnitud final. Los
resultados se incluyen en la tabla a continuación.
En experimentos comparativos, se obtuvieron
comprimidos usando 5% de Arbocel A1 que se había molido suavemente
con una mano de almirez y un mortero para reducir el tamaño de las
partículas (hasta el tamaño principal de partículas de
aproximadamente 120 micrómetros). Este material molido fue mucho
menos efectivo promoviendo la desintegración del comprimido.
Se usó un polvo de detergente que contiene
alrededor de 12% en peso de sulfato de alquilo como tensioactivo
aniónico y alrededor de 25% en peso de zeolita A24 como coadyuvante
de la detergencia.
Parte del polvo se mezcló con 5% en peso de
Arbocel A1, y se conformó en comprimidos. Parte del polvo se usó
para obtener comprimidos de control sin Arbocel.
La resistencia de estos comprimidos se midió
usando una máquina de ensayo universal Instron para comprimir a un
comprimido hasta la fractura. Entonces se calculó el valor de la
tensión de fractura diametral (DFS) usando la ecuación
\sigma=\frac{2P}{\pi
Dt}
en la que \sigma es la tensión de fractura
diametral en Pascales, P es la carga aplicada en Newtons para
provocar la fractura, D es el diámetro del comprimido, en metros, y
t es el grosor del comprimido, en
metros.
Los comprimidos con Arbocel A1 y los comprimidos
del control se obtuvieron con igual resistencia. Esto requirió
alrededor de un 30% mayor de presión de compactación para los
comprimidos sin Arbocel A1. Cuando se sumergieron en agua a 20ºC
para determinar el tiempo de disolución, como en el ejemplo previo,
los comprimidos que contenían Arbocel A1 alcanzaron un 90% de
conductividad máxima en 3 minutos. Los comprimidos del control, sin
Arbocel, no habían alcanzado un 90% de conductividad máxima después
de 20 minutos.
Se obtuvieron comprimidos para uso en el lavado
de tejidos, partiendo de un polvo base secado por pulverización de
la siguiente composición:
* Añadido a la suspensión como tripolifosfato de
sodio anhidro que contiene al menos 70% de forma fase II.
Se obtuvo un número de composiciones en
partículas mezclando este polvo con otros ingredientes según se
tabula a continuación. Estos incluyeron partículas de
tripolifosfato de sodio específico que contiene 70% de forma de fase
I y contiene 3,5% de agua de hidratación
(Rhodia-Phos HPA 3.5, disponible de
Rhone-Poulenc).
Los ingredientes añadidos también incluyeron
partículas de material polimérico insoluble en agua e hinchable en
agua, con diferente tamaño de partículas, según se menciona más
abajo. Este material fue un "Arbocel A1" como en el ejemplo 1.
Para algunas composiciones, este material se tamizó para
proporcionar una fracción con un intervalo más estrecho de tamaño
de partículas.
Las diversas composiciones contenían los
siguientes porcentajes en peso:
Se obtuvieron porciones de 40 g de cada
composición en comprimidos cilíndricos de 44 mm de diámetro, usando
una prensa de planta piloto Fette, con un nivel fijo de presión
aplicada para producir comprimidos con una densidad en un intervalo
de 1100 a 1250 Kg/m^{3}. La resistencia de estos comprimidos se
midió como en el ejemplo 2.
Los porcentajes de material polimérico y su
tamaño, junto con los valores de DFS y los resultados de la
conductividad se exponen en la siguiente tabla.
El Ejemplo 3A no es según la invención.
Se repitió el procedimiento del ejemplo 1, usando
polvo C del ejemplo 1 y Sepharose 6B, un polisacárido no iónico. El
polisacárido se usó en forma de pequeños grumos, y potenció la
desintegración cuando los comprimidos se colocaron en agua.
Se prepararon comprimidos como en el ejemplo 3,
usando el mismo polvo base secado por pulverización (incluyendo así
algo de polímero hinchable en agua), pero diferentes ingredientes
añadidos, como se expone en la siguiente tabla:
Se obtuvieron comprimidos para uso en el lavado
de tejidos, partiendo de un polvo base granulado de la siguiente
composición:
Este polvo, que incluye algo de polímero
hinchable en agua, se mezcló entonces con otros ingredientes para
formar composiciones en partículas que se compactan a continuación
en comprimidos de 40 g de peso, como en los ejemplos previos. Estas
composiciones fueron las siguientes:
Claims (15)
1. Un comprimido de una composición de limpieza
en partículas compacta, en el que el comprimido, o una región
discreta del mismo, contiene tensioactivo y coadyuvante de la
detergencia, y también contiene un material polimérico insoluble en
agua e hinchable en agua, que tiene un tamaño medio de partículas
de al menos 500 micrómetros.
2. Un comprimido según la reivindicación 1, en el
que el material polimérico comprende agregados de partículas con un
tamaño de partículas no mayor que 200 micrómetros, y al menos la
mitad de las partículas agregadas tiene un tamaño de partículas de
al menos 700 micrómetros.
3. Un comprimido según la reivindicación 2, en el
que el material polimérico comprende agregados de partículas con un
tamaño de partículas no mayor que 50 micrómetros.
4. Un comprimido según una cualquiera de las
reivindicaciones precedentes, en el que el material polimérico es
sustancialmente no iónico, de forma que la densidad de carga del
material polimérico no supera 10^{-3}, en el que la densidad de
carga representa el número de cargas sobre el material polimérico
dividido entre su peso molecular.
5. Un comprimido según una cualquiera de las
reivindicaciones precedentes, en el que el material polimérico es
un polisacárido.
6. Un comprimido según una cualquiera de las
reivindicaciones precedentes, en el que el comprimido o una región
discreta del mismo contiene 0,5 a 50% en peso de tensioactivo, 5 a
80% en peso de coadyuvante de la detergencia, opcionalmente otros
componentes, y 0,5 a 10% en peso del material polimérico, en peso
del comprimido o región del mismo.
7. Un comprimido según la reivindicación 6, en el
que el comprimido o dicha región discreta del mismo contiene 2 a
50% en peso de tensioactivo, 5 a 80% en peso de coadyuvante de la
detergencia, opcionalmente otros componentes, y 0,5 a 10% en peso
del material polimérico, en peso del comprimido o región del
mismo.
8. Un comprimido según la reivindicación 6 o
reivindicación 7, en el que dicho coadyuvante de la detergencia
comprende coadyuvante de la detergencia insoluble en agua, en
cantidades de 5 a 60% en peso del comprimido o de dicha región del
mismo.
9. Un comprimido según una cualquiera de las
reivindicaciones precedentes, comprimido el cual contiene una
pluralidad de regiones discretas, al menos una de las cuales
contiene una cantidad del material polimérico, mientras que al
menos otra región del comprimido contiene una menor concentración
del material polimérico o no contiene nada en absoluto.
10. Un comprimido según la reivindicación 9, que
tiene al menos dos capas, conteniendo la composición, en al menos
una capa, un tensioactivo, un coadyuvante de la detergencia y el
material polimérico, mientras que al menos otra capa contiene una
menor concentración del material polimérico o no contiene nada en
absoluto.
11. Un comprimido según una cualquiera de las
reivindicaciones precedentes, que en conjunto contiene de 5 a 50%
en peso de tensioactivo y 5 a 80% en peso de coadyuvante de la
detergencia.
12. Un comprimido según la reivindicación 11, que
en conjunto contiene 5 a 60% en peso de coadyuvante de la
detergencia insoluble en agua.
13. Un comprimido según la reivindicación 11, que
en conjunto contiene de 10 a 80% en peso de coadyuvante de la
detergencia insoluble en agua.
14. Procedimiento para obtener un comprimido
detergente según una cualquiera de las reivindicaciones
precedentes, que comprende mezclar material polimérico insoluble en
agua e hinchable en agua con otros ingredientes en partículas para
formar una composición de limpieza en partículas que incluye
tensioactivo y coadyuvante de la detergencia, y compactar una
cantidad de la composición en partículas en un molde de forma que
forme un comprimido o una región de un comprimido.
15. Procedimiento según la reivindicación 14, en
el que el material polimérico hinchable se añade a los otros
ingredientes en partículas como partículas que contienen al menos
75% de su propio peso del material polimérico.
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