ES2212109T3 - Procedimiento paa fabricar una composicion detergente mediante un procedimiento sin torre. - Google Patents
Procedimiento paa fabricar una composicion detergente mediante un procedimiento sin torre.Info
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Abstract
LA INVENCION SE REFIERE A UN PROCEDIMIENTO QUE NO UTILIZA UNA TORRE, PARA PREPARAR DE FORMA CONTINUA UNA COMPOSICION DETERGENTE GRANULAR DE DENSIDAD APROX. DE 600 G/L. DICHO PROCEDIMIENTO COMPRENDE LAS SIGUIENTES FASES: (A) (I) DISPERSAR UN TENSIOACTIVO Y REVESTIR DICHO TENSIOACTIVO CON POLVO FINO, CUYO DIAMETRO ESTE COMPRENDIDO ENTRE 0,1 Y 500 MICRONES, MOJANDO SIMULTANEAMENTE EL TENSIOACTIVO REVESTIDO CON POLVO FINO, CON LIQUIDO ATOMIZADO FINAMENTE, EN UN MEZCLADOR Y (B) GRANULAR LOS AGLOMERADOS EN UNO O MAS APARATOS DE FLUIDIFICACION.
Description
Procedimiento para fabricar una composición
detergente mediante un procedimiento sin torre.
La presente invención se refiere generalmente a
un procedimiento sin torre para producir una composición detergente
en partículas. Más particularmente, la invención se refiere a un
procedimiento continuo por el que se producen aglomerados
detergentes alimentando un tensioactivo y materiales de
revestimiento a una serie de mezcladores. El procedimiento produce
una composición detergente fluyente cuya densidad se puede ajustar
para una gama amplia de necesidades de los consumidores y que se
puede vender comercialmente.
Recientemente, en la industria de detergentes ha
habido un interés considerable por detergentes para el lavado de
ropa que sean "compactos" y que, por lo tanto, tengan
volúmenes de dosificación bajos. Para facilitar la producción de
estos detergentes denominados de dosificación baja, se han hecho
muchos intentos de producir detergentes de densidad aparente alta,
por ejemplo, de 600 g/l o superior. Los detergentes de dosificación
baja tienen actualmente mucha demanda porque conservan recursos y
se pueden vender en envases pequeños que son más convenientes para
los consumidores. Sin embargo, el grado en que los productos
detergentes modernos necesitan ser de naturaleza "compacta"
está todavía sin determinar. En realidad, muchos consumidores,
especialmente en países en vías de desarrollo, continúan
prefiriendo niveles de dosificación mayores en sus respectivas
operaciones de lavado de ropa.
Generalmente, hay dos tipos principales de
procedimientos por los que se pueden preparar gránulos o polvos
detergentes. El primer tipo de procedimiento implica secar por
pulverización una suspensión acuosa detergente en una torre de
secado por pulverización para producir gránulos detergentes muy
porosos (por ejemplo, un procedimiento con torre para composiciones
detergentes de baja densidad). En el segundo tipo de procedimiento,
los diversos componentes detergentes se mezclan en seco después de
lo cual se aglomeran con un agente aglutinante, como un
tensioactivo no iónico o aniónico, para producir composiciones
detergentes de alta densidad (por ejemplo, procedimiento de
aglomeración para composiciones detergentes de alta densidad). En
los dos procedimientos anteriores, los factores importantes que
determinan la densidad de los gránulos detergentes resultantes son
la forma, porosidad y distribución de tamaño de partículas de los
citados gránulos, la densidad y forma de los diversos materiales de
partida y su respectiva composición química.
En la técnica ha habido muchos intentos para
proporcionar procedimientos que incrementen la densidad de gránulos
o polvos detergentes. Se ha prestado atención particular a la
densificación, por tratamiento post-torre, de
gránulos secados por pulverización. Por ejemplo, un intento implica
un procedimiento discontinuo en el que polvos detergentes secados
por pulverización o granulados que contienen tripolifosfato sódico
y sulfato sódico se densifican o se les da forma esférica en un
Marumizer®. Este aparato comprende una tabla giratoria rugosa,
sustancialmente horizontal, situada dentro y en la base de un
cilindro sustancialmente vertical de paredes lisas. Sin embargo,
este procedimiento es esencialmente un proceso discontinuo y, por
lo tanto, menos adecuado para la producción de polvos detergentes a
gran escala. Más recientemente, se han hecho otros intentos de
proporcionar procesos continuos para incrementar la densidad de
gránulos detergentes "post-torre" o secados por
pulverización. Típicamente, dichos procesos requieren un primer
aparato que pulveriza o tritura los gránulos y un segundo aparato
que incrementa por aglomeración la densidad de los gránulos
pulverizados. Aunque estos procesos consiguen el incremento deseado
de la densidad tratando o densificando post-torre
gránulos secados por pulverización, tienen una capacidad limitada
de tener un mayor nivel activo de tensioactivo sin una etapa
posterior de revestimiento. Además, el tratamiento o densificación
post-torre no es favorable en cuanto a economía
(mayor coste de capital) y complejidad de operación. Además, todos
los procedimientos antes mencionados se dirigen principalmente a
densificar o procesar de otra forma gránulos secados por
pulverización. Actualmente, se han limitado las cantidades
relativas y tipos de materiales sometidos a procedimientos de
secado por pulverización para la producción de gránulos
detergentes. Por ejemplo, ha sido difícil conseguir niveles altos de
tensioactivo en la composición detergente resultante, una
característica que facilita la producción de detergentes de una
manera más eficaz. Así, sería deseable tener un procedimiento por
el que se pudieran producir composiciones detergentes sin tener las
limitaciones impuestas por técnicas convencionales de secado por
pulveriza-
ción.
ción.
A este fin, la técnica está llena de
descripciones de procedimientos que implican aglomerar
composiciones detergentes. Por ejemplo, se han hecho intentos de
aglomerar mejoradores de la detergencia mezclando en un mezclador
zeolita y/o silicatos en capas, para producir aglomerados
fluyentes. Aunque dichos intentos sugieren que estos procesos se
pueden usar para producir aglomerados detergentes, no proporcionan
un mecanismo por el que materiales detergentes de partida en forma
de pastas, líquidos y materiales secos puedan ser aglomerados
eficazmente formado aglomerados detergentes desmenuzables,
fluyentes.
En consecuencia, en la técnica subsiste la
necesidad de tener un procedimiento de aglomeración (sin torre)
para producir en continuo una composición detergente que tenga una
densidad alta proporcionada directamente por los ingredientes
detergentes de partida y que preferiblemente se pueda conseguir la
densidad ajustando las condiciones del procedimiento. También,
subsiste la necesidad de tal procedimiento, que es más eficaz,
flexible y económico para facilitar la producción de detergentes a
gran escala (1) por flexibilidad en la densidad final de la
composición final y (2) por flexibilidad en cuanto a incorporar en
el procedimiento varias clases diferentes de ingredientes
detergentes, especialmente ingredientes detergentes en forma
líquida.
Las siguientes referencias están dirigidas a
densificar gránulos secados por pulverización: Appel et al.,
patente de EE.UU. nº 5.133.924 (Lever); Bortolotti et al.,
patente de EE.UU. nº 5.160.657 (Lever); Johnson et al.,
patente británica nº 1.517.713 (Unilever); y Curtis, solicitud de
patente europea 451.894.
Las siguientes referencias están dirigidas a
producir detergentes por aglomeración: Beujean et al.,
solicitud de patente publicada nº W093/23.523 (Henken, Lutz et
al., patente de EE.UU. nº 4.992.079 (FMC Corporation); Porasik
et al., patente de EE.UU. nº 4.427.417 (Korex); Beerse et
al., patente de EE.UU. nº 5.108.646 (Procter & Gamble);
Capeci et al., patente de EE.UU. nº 5.366.852 (Procter &
Gamble); Hollingsworth et al., solicitud de patente europea
351.937 (Unilever); Swatling et al., patente de EE.UU. nº
5.205.958; Dhalewadikar et al., solicitud de patente
publicada nº WO96/04359 (Unilever).
Por ejemplo, la solicitud de patente publicada nº
WO93/23.523 (Henkel) describe el procedimiento que comprende la
aglomeración previa mediante un mezclador de baja velocidad y una
etapa de aglomeración adicional mediante un mezclador de alta
velocidad, para obtener una composición detergente de densidad
elevada, en la que menos del 25% en peso de los granulos tiene un
diámetro superior a 2 mm. La patente de EE.UU. nº 4.427.417 (Korex)
describe un procedimiento continuo para aglomerar que reduce la
aglutinación y los aglomerados de tamaño excesivo.
La patente de EE.UU. US5554587 describe un
procedimiento para preparar composiciones detergentes que comprende
introducir aire en un mezclador durante la aglomeración de una
pasta tensioactiva y otros ingredientes detergentes, de manera que
dicho aire absorba al menos una cantidad minoritaria de agua de
dicha pasta tensioactiva.
La patente internacional WO9609370 describe un
procedimiento para preparar composiciones detergentes de densidad
elevada, que comprende la etapas de mezclar una pasta tensioactiva
e ingredientes detergentes secos en un mezclador para formar unos
primeros aglomerados, acondicionar dichos primeros aglomerados para
obtener unos segundos aglomerados que tienen un tamaño de partículas
específico, reciclar cualquier aglomerado que no tenga el tamaño de
partículas deseado para aglomerarlo adicionalmente para obtener
unos segundos aglomerados que tienen el deseado tamaño de
particulas, y mezclar los ingredientes detergentes de dichos
segundos aglomerados para formar una composición detergente de
densidad elevada.
La patente de EE.UU. US5489392 describe un
procedimiento para preparar detergentes de densidad elevada que
comprende las etapas de mezclar una pasta tensioactiva en un
mezclador para formar aglomerados, tamizar dichos aglomerados para
formar un primera mezcla aglomerada, separar los aglomerados según
el tamaño de partículas y, o bien moler, o bien reciclar los
aglomerados para una aglomeración adicional para obtener una mezcla
aglomerada final que tiene el deseado tamaño de partículas, y
mezclar los ingredientes detergentes con la mezcla aglomerada final
para obtener una composición detergente de densidad elevada.
Nada en la técnica existente proporciona todas
las ventajas y beneficios de la presente invención.
La presente invención satisface las necesidades
antes mencionadas de la técnica proporcionando un procedimiento que
produce una composición detergente granular de alta densidad. La
presente invención satisface las necesidades antes mencionadas de
la técnica proporcionando un procedimiento que produce una
composición detergente granular con flexibilidad en la densidad
última de la composición final resultante del procedimiento de
aglomeración (p. ej., sin torre). El procedimiento no usa las
actuales torres convencionales de secado por pulverización que
están limitadas a producir composiciones con carga alta de
tensioactivo. Además, el procedimiento de la presente invención es
más eficaz, económico y flexible con respecto a la diversidad de
composiciones detergentes que se pueden producir en el
procedimiento. Además, el procedimiento es más sensible a
condiciones medioambientales porque no usa torres de secado por
pulverización que típicamente emiten a la atmósfera partículas y
compuestos orgánicos voláti-
les.
les.
En la presente memoria, el término
"aglomerados" se refiere a partículas formadas aglomerando
materias primas con agentes glutinantes, como tensioactivos y/o
disoluciones inorgánicas/disolventes orgánicos y disoluciones de
polímeros. En la presente memoria, el término "granulación" se
refiere a aglomerados fluidizados para producir aglomerados
granulados, fluyentes, de forma redonda. En la presente memoria, el
término "tiempo medio de permanencia" se refiere a la
siguiente definición:
tiempo medio de permanencia
(h) = masa (kg) / producción horaria
(kg/h)
Todos los porcentajes usados en la presente
memoria son "porcentajes en peso", salvo que se indique lo
contrario. Todas las proporciones son proporciones en peso, salvo
que se indique lo contrario. En la presente memoria, el término
"que comprende" significa que se pueden añadir otras etapas y
otros ingredientes que no afectan al resultado. Este término abarca
los términos "que consiste en" y "que consiste esencialmente
en".
De acuerdo con un aspecto de la invención, se
proporciona un procedimiento para preparar una composición
detergente granular que tiene una densidad de por lo menos
aproximadamente 600 g/l.
El procedimiento comprende las etapas de:
- (a)
- dispersar un tensioactivo, y revestir el tensioactivo con polvo fino que tiene un diámetro de 0,1 a 500 micrómetros, humectar el tensioactivo revestido con el polvo fino con líquido finamente atomizado, en un mezclador, en el que las condiciones del mezclador en el que se forman los aglomerados incluyen (i) de 0,2 a 5 segundos de tiempo medio de permanencia, (ii) de 15 a 26 m/s de velocidad periférica, y (iii) una condición de energía de 0,2 a 3 kj/kg;
- y
- (b)
- granular los aglomerados en un secador de lecho fluido y un enfriador de lecho fluido en los que las condiciones de cada uno de los aparatos fluidizados incluyen (i) de 1 a 10 minutos de tiempo medio de permanencia, (ii) de 100 a 300 mm de profundidad de lecho sin fluidificar, (iii) no más de 50 micrómetros de tamaño de las gotas del pulverizado, (iv) de 175 a 250 mm de altura del pulverizado, (v) de 0,2 a 1,4 m/s de velocidad de fluidificación y (vi) de 12 a 100ºC de temperatura del lecho, en el que el tiempo medio de permanencia de la etapa (b) en total es de 2 a 12 minutos, y en el que un agente de revestimiento seleccionado del grupo que consiste en aluminosilicatos, silicatos, carbonatos y sus mezclas se añade a la etapa (b) o directamente después del enfriador de lecho fluido o del secador de lecho fluido; y/o entre el secador de lecho fluido y el enfriador de lecho fluido; y/o directamente al secador de lecho fluido.
También se proporcionan las composiciones
detergentes granulares que tienen una densidad de por lo menos 600
g/l, producidas mediante una cualquiera de las realizaciones de
procedimiento descritas en esta memoria.
En consecuencia, un objeto de la presente
invención es proporcionar un procedimiento para producir en continuo
una composición detergente que tenga flexibilidad con respecto a la
densidad de los productos finales controlando el consumo de
energía, tiempo de permanencia y velocidad periférica en los
mezcladores. También un objeto de la invención es proporcionar un
procedimiento que sea más eficaz, flexible y económico para
facilitar la producción a gran escala. Estos y otros propósitos,
características y ventajas de la presente invención serán evidentes
para los expertos en la técnica después de la lectura de la
siguiente descripción detallada de la realización preferida y las
reivindicaciones adjuntas.
La presente invención se refiere a un
procedimiento que produce aglomerados detergentes granulares,
fluyentes que tienen una densidad de por lo menos 600 g/l. El
procedimiento produce aglomerados detergentes granulares a partir de
un tensioactivo acuoso y/o no acuoso que después se reviste con un
polvo fino que tiene un diámetro de 0,1 a 500 micrómetros, para
obtener gránulos de baja densidad.
Primera etapa [etapa
(a)]
En la primera etapa del procedimiento, se
alimenta(n) a un mezclador uno o más tensioactivo(s)
acuoso(s) y/o no acuoso(s), que está(n) en forma de
polvo, pasta y/o líquido, y un polvo fino que tiene un diámetro de
0,1 a 500 micrómetros, preferiblemente de 1 a 100 micrómetros, para
preparar aglomerados. Durante el procedimiento, la superficie del
tensioactivo que se reviste con el polvo fino se humecta con
líquido finamente atomizado de manera que se añada más polvo fino
sobre la superficie de los aglomerados. (La definición de los
tensioactivos y de polvo fino y líquido finamente atomizado se
describen en detalle más adelante). Opcionalmente, además del polvo
fino, se puede alimentar al mezclador una corriente de
recirculación interna de polvo que tiene un diámetro de 0,1 a 300
micrómetros generada en el aparato fluidizado (p. ej., el secador de
lecho fluido y/o el enfriador de lecho fluido). La cantidad de tal
corriente de recirculación interna de polvo puede ser 0 a 60% del
producto final.
En otra realización de la invención, el
tensioactivo para la primera etapa se puede alimentar inicialmente
a un mezclador o premezclador (p. ej. un extrusor de tornillo
convencional u otro mezclador similar) antes de lo anteriormente
descrito, después de lo cual los materiales detergentes mezclados se
alimentan al mezclador de la primera etapa, como se describe en
esta memoria, para la aglomeración.
De forma general, el tiempo medio de permanencia
en el mezclador está, preferiblemente, en el intervalo de 0,2 a 5
segundos y la velocidad periférica del mezclador está en el
intervalo de 10 m/s a 30 m/s, la energía por unidad de masa del
mezclador (condición de energía) del mezclador está en el intervalo
de 0,15 kj/kg a 5 kj/kg, más preferiblemente, el tiempo medio de
permanencia en el mezclador está en el intervalo de 0,2 a 5
segundos y la velocidad periférica del mezclador está en el
intervalo de 10 m/s a 30 m/s, la energía por unidad de masa del
mezclador (condición de energía) está en el intervalo de 0,15 kj/kg
a 5 kj/kg, lo más preferiblemente, el tiempo medio de permanencia
en el mezclador está en el intervalo de 0,2 a 5 segundos, la
velocidad periférica del mezclador está en el intervalo de 15 m/s a
26 m/s, la energía por unidad de masa del mezclador (condición de
energía) es de 0,2 kj/kg a 3 kj/kg.
Los ejemplos de mezclador pueden ser cualquier
tipo de mezclador conocido por el experto en la técnica, siempre que
el mezclador pueda mantener la condición mencionada anteriormente
en la primera etapa. Un ejemplo puede se el Modelo Flexomic Model
fabricado por la compañía Schugi (Holanda).
Segunda etapa [etapa
(b)]
En la segunda etapa del procedimiento, los
aglomerados de la primera etapa se alimentan a un aparato
fluidizado, tal como un lecho fluidizado, con el fin de incrementar
la granulación para producir gránulos de alta densidad, fluyentes.
La segunda etapa puede continuar en uno o más aparatos fluidizados
(p. ej., combinando diferentes tipos de aparatos fluidizados tales
como un secador de lecho fluido y un enfriador de lecho fluido). En
la segunda etapa, el producto resultante de la segunda etapa se
fluidifica completamente de manera que los gránulos de la segunda
etapa tengan una forma redonda. Opcionalmente, de 0 a 10%, más
preferiblemente 2-5% de los materiales detergentes
en polvo del tipo usado en la primera etapa y/o otros ingredientes
detergentes se pueden añadir en la segunda etapa. También,
opcionalmente, de 0 a 20%, más preferiblemente de 2 a 10% de los
materiales detergentes líquidos del tipo usado en la primera etapa,
la segunda etapa y/o otros ingredientes detergentes se pueden añadir
en esta etapa, para incrementar la granulación y el revestimiento
en la superficie de los gránulos.
De manera general, para alcanzar una densidad de
al menos 600 g/l, preferiblemente superior a 650g/l, las
condiciones en un aparato fluidizado pueden ser:
- Tiempo medio de permanencia: de 1 a 10 minutos
- Profundidad del lecho sin fluidificar: de 100 a 300 mm
- Tamaño de las gotas del pulverizado: no mayor que 50 micrómetros
- Altura del pulverizado: de 175 a 250 mm
- Velocidad de fluidificación: de 0,2 a 1,4 m/s
- Temperatura del lecho: de 12 a 100ºC,
más
preferiblemente;
- Tiempo medio de permanencia: de 2 a 6 minutos
- Profundidad del lecho sin fluidificar: de 100 a 250 mm
- Tamaño de las gotas del pulverizado: inferior a 50 micrómetros
- Altura del pulverizado: de 175 a 200 mm
- Velocidad de fluidificación: de 0,3 a 1,0 m/s
- Temperatura del lecho: de 12 a 80ºC.
Si se usaran dos tipos diferentes de aparatos
fluidizados, el tiempo medio de permanencia de la tercera etapa
puede ser en total de 2 a 20 minutos, más preferiblemente, de 2 a
12 minutos.
Se añade un agente de revestimiento para mejorar
la fluidez y/o minimizar una aglomeración excesiva de la composición
detergente, en uno o más de los siguientes puntos del presente
procedimiento: (1) el agente de revestimiento se puede añadir
directamente después del enfriador de lecho fluido o del secador de
lecho fluido, (2) el agente de revestimiento se puede añadir entre
el secador de lecho fluido y el enfriador de lecho fluido; y/o (3)
el agente de revestimiento se puede añadir directamente al secador
de lecho fluido. El agente de revestimiento se selecciona
preferiblemente del grupo que consiste en aluminosilicatos,
silicatos, carbonatos y sus mezclas. El agente de revestimiento no
sólo aumenta la fluidez de la composición detergente resultante que
es deseable por los consumidores porque permite una fácil
dosificación del detergente durante su uso, sino que también sirve
para controlar la aglomeración evitando o minimizando una
aglomeración excesiva. Como conocen bien los expertos en la
técnica, una aglomeración excesiva puede originar propiedades de
fluidez y estética no deseables en el producto detergente
final.
La cantidad total de tensioactivos en los
productos fabricados por la presente invención, que están incluidos
en los siguientes materiales detergentes, líquidos finamente
atomizados e ingredientes detergentes adyuvantes generalmente es de
5% a 60%, más preferiblemente de 12% a 40%, más preferiblemente, de
15 a 35%, en intervalos de porcentaje. Los tensioactivos que se
incluyen anteriormente pueden proceder de cualquier parte del
procedimiento de la presente invención, por ejemplo, de una
cualquiera de la primera etapa y/o la segunda etapa de la presente
invención.
La cantidad de tensioactivo del presente
procedimiento puede ser de 5% a 60%, más preferiblemente de 12% a
40%, más preferiblemente, de 15 a 35%, en cantidad total del
producto final obtenido por el procedimiento de la presente
invención.
El tensioactivo del presente procedimiento, que
se usa como el material detergente de partida de la primera etapa
antes mencionado, está en forma de materias primas en polvo, en
pasta o líquidas.
El tensioactivo se selecciona preferiblemente
entre las clases aniónicos, no iónicos, de ion híbrido, anfolíticos
y catiónicos y sus mezclas compatibles. Tensioactivos detergentes
útiles en la presente invención se describen en la patente de los
Estados Unidos 3.664.961, Norris, expedida el 23 de mayo de 1972, y
en la patente de los Estados Unidos 3.929.678, Laughlin et
al., expedida el 30 de diciembre de 1975. Tensioactivos
catiónicos útiles también incluyen los que se describen en la
patente de los Estados Unidos 4,222,905, Cockrell, expedida el 16
de septiembre de 1980, y en la patente de los Estados Unidos
4,239,659, Murphy, expedida el 16 de diciembre de 1980. De los
tensioactivos, los preferidos son los aniónicos y los no iónicos y
los más preferidos son los aniónicos.
Ejemplos no limitantes de los tensioactivos
aniónicos preferidos útiles en la presente invención incluyen los
(alquil C_{11}-C_{18})bencenosulfonatos
("LAS") y (alquil C_{10}-C_{20} primario,
de cadena ramificada y al azar)sulfatos ("AS")
convencionales; los [alquil C_{10}-C_{18}
secundario (2,3)]sulfatos de fórmula
CH_{3}(CH_{2})_{x}(CHOSO_{3}^{-}M^{+})CH_{3}
y CH_{3}(CH_{2})_{y}
(CHOSO_{3}^{-}M^{+})CH_{2}CH_{3} en las que x e (y+1) son números enteros, al menos 7, preferiblemente al menos 9, y M es un catión solubilizante en agua, especialmente sodio; sulfatos insaturados, como oleilsulfato, y los (alquil C_{10}-C_{18})-alcoxisulfatos ("AE_{x}S", especialmente etoxisulfatos EO 1-7).
(CHOSO_{3}^{-}M^{+})CH_{2}CH_{3} en las que x e (y+1) son números enteros, al menos 7, preferiblemente al menos 9, y M es un catión solubilizante en agua, especialmente sodio; sulfatos insaturados, como oleilsulfato, y los (alquil C_{10}-C_{18})-alcoxisulfatos ("AE_{x}S", especialmente etoxisulfatos EO 1-7).
Los tensioactivos aniónicos útiles incluyen
también sales solubles en agua de ácidos
2-aciloxialcano-1-sulfónicos
que contienen de 2 a 9 átomos de carbono en el grupo acilo y de 9 a
23 átomos de carbono en el resto alcano; sales solubles en agua de
olefinsulfonatos que contienen de 12 a 24 átomos de carbono; y
beta-alquiloxialcanosulfonatos que contienen de 1 a
3 átomos de carbono en el grupo alquilo y de 8 a 20 átomos de
carbono en el resto alcano.
Opcionalmente, otros tensioactivos ejemplares
útiles en la pasta de la invención incluyen (alquil
C_{10}-C_{18})alcoxicarboxilatos
(especialmente los etoxicarboxilatos EO 1-5), los
(alquil
C_{10}-C_{18})-glicerol-éteres,
los (alquil C_{10}-C_{18})poliglucósidos
y los correspondientes poliglucósidos sulfatados, y ésteres de
ácidos grasos
C_{12}-C_{18}-sulfonados. Si se
desea, también se pueden incluir en todas las composiciones los
tensioactivos no iónicos y anfóteros convencionales, como los
(alquil
C_{12}-C_{18})-etoxilatos
("AE"), incluidos los denominados alquiletoxilatos de pico
estrecho y (alquil
C_{6}-C_{12})fenolalcoxilatos
(especialmente etoxilatos y etoxi/propoxi mixtos), óxidos de aminas
C_{10}-C_{18}. También se pueden usar las
N-(alquil C_{10}-C_{18} )amidas de ácidos grasos
polihidroxilados. Ejemplos típicos incluyen las
N-metilglucamidas
C_{12}-C_{18}. Véase el documento WO 9.206.154.
Otros tensioactivos derivados de azúcares incluyen las
N-alcoxiamidas de ácidos grasos polihidroxilados,
como N-(3-metoxipropil)glucamida
C_{10}-C_{18}. También se pueden usar las
N-propil a
N-hexil-glucamidas
C_{12}-C_{18} para baja formación de espuma.
También se pueden usar jabones convencionales
C_{10}-C_{20}. Si se desea mucha formación de
espuma, se pueden usar jabones C_{10}-C_{16} de
cadena ramificada. Son especialmente útiles mezclas de
tensioactivos aniónicos y no iónicos.
Como tensioactivos detergentes en la presente
memoria, también se pueden usar tensioactivos catiónicos y
tensioactivos adecuados del tipo amonio cuaternario se seleccionan
entre tensioactivos [mono-N-(alquil
C_{6}-C_{16}, preferiblemente
C_{6}-C_{10}) o
alquenil]-amonio, en los que las posiciones
restantes de N están sustituidas por grupos metilo, hidroxietilo o
hidroxipropilo. Como tensioactivos detergentes también se pueden
usar tensioactivos anfolíticos, que incluyen derivados alifáticos
de aminas heterocíclicas secundarias y terciarias; tensioactivos de
ion híbrido, que incluyen derivados de compuestos alifáticos de
amonio cuaternario, fosfonio y sulfonio; sales solubles en agua de
ésteres de ácidos grasos alfa-sulfonados; alquil
éter-sufatos; sales solubles en agua de
olefinsulfonatos; beta-alquiloxialcanosulfonatos;
betaínas que tienen la fórmula
R(R^{1})2N^{+}R^{2}COO^{-}, en la que R es un
grupo hidrocarbilo C_{6}-C_{18},
preferiblemente un grupo alquilo C_{10}-C_{16} o
un grupo (acil
C_{10}-C_{16})amidoalquilo, cada R^{1}
es típicamente alquilo C_{1}-C_{3},
preferiblemente metilo, y R^{2} es un grupo hidrocarbilo
C_{1}-C_{5}, preferiblemente un grupo alquileno
C_{1}-C_{3}, más preferiblemente un grupo
alquileno C_{1}-C_{2}. Ejemplos de betaínas
adecuadas incluyen cocoacilamidopropildimetilbetaína;
hexadecildimetilbetaína; (acil
C_{12}-C_{14})amidopropilbetaína; (acil
C_{8}-C_{14})-amidohexildietilbetaína;
4-[(acil
C_{14}-C_{16})metilamidodietilamonio]-1-carboxibutano;
(acil C_{16}-C_{18})amidodimetilbetaína;
(acil
C_{12}-C_{16})-amidopentanodietilbetaína;
y (acil
C_{12}-C_{16})metilamidodimetilbetaína.
Las betaínas preferidas son hexanoato de
(C_{12}-C_{18})dimetilamonio y las (acil
C_{10}-C_{18})amido-propano(o
etano)dimetil(o dietil)betaínas; y las
sultaínas que tienen la fórmula
(R(R^{1})2N^{+}R^{2}SO3^{-} en la que R es un
grupo hidrocarbilo C_{6}-C_{18}, preferiblemente
un grupo alquilo C_{10}-C_{16}, más
preferiblemente un grupo alquilo C_{12}-C_{13},
cada R^{1} es típicamente alquilo C_{1}-C_{3},
preferiblemente metilo, y R^{2} es un grupo hidrocarbilo
C_{1}-C_{6}, preferiblemente un grupo alquileno
o, preferiblemente, hidroxialquileno
C_{1}-C_{3}. Ejemplos de sultaínas adecuadas
incluyen
(C_{12}-C_{14})dimetil-amonio-2-hidroxipropilsulfonato,
(C_{12}-C_{14})amidopropilamonio-2-hidroxipropil-sultaína,
(C_{12}-C_{14})dihidroxietilamoniopropanosulfonato
y
(C_{16}-C_{18})dimetilamonio-hexanosulfonato,
prefiriéndose
(C_{12}-C_{14})amidopropilamonio-2-hidroxipropil-sultaína.
La cantidad del polvo fino del presente
procedimiento, que se usa en la primera etapa, puede ser de 94% a
30%, preferiblemente de 86% a 54%, referido a la cantidad total de
material de partida para la primera etapa. El polvo fino de partida
del presente procedimiento se selecciona preferiblemente del grupo
que consiste en carbonato sódico molido, tripolifosfato sódico
(STPP) en polvo, tripolifosfato hidratado, sulfatos sódicos
molidos, aluminosilicatos, silicatos cristalinos en capas,
nitrilotriacetatos (NTA), fosfatos, silicatos precipitados,
polímeros, carbonatos, citratos, tensioactivos en polvo (como
ácidos alcanosulfónicos en polvo) y una corriente de recirculación
interna de polvo procedente del procedimiento de la presente
invención, en la que el diámetro medio del polvo es de 0,1 a 500
micrómetros, preferiblemente de 1 a 300 micrómetros, más
preferiblemente 5 a 100 micrómetros. En el caso de usar STPP
hidratado como polvo fino de la presente invención, se prefiere STPP
hidratado hasta un nivel no inferior a 50%. Los materiales de
intercambio iónico del tipo de aluminosilicatos usados en la
presente memoria como mejoradores de la detergencia tienen
preferiblemente tanto una capacidad alta como una velocidad alta de
intercambio de iones calcio. Sin pretender estar limitado por la
teoría, se cree que tales capacidad y velocidad altas de
intercambio de iones calcio son función de varios factores
interrelacionados derivados del método por el que se produce el
material de intercambio iónico de tipo aluminosilicato. A este
respecto, los materiales de intercambio iónico de tipo
aluminosilicato usados en la presente memoria, se producen
preferiblemente de acuerdo con Corkill et al., patente de
los Estados Unidos número 4.605.509 (Procter & Gamble), cuya
descripción se incorpora como referencia en la presente memoria.
Preferiblemente el material de intercambio iónico
de tipo aluminosilicato está en forma "sódica" puesto que las
formas potásica e hidrogenada del aluminosilicato no tienen una
velocidad ni capacidad de intercambio tan altas como las
proporcionadas por la forma sódica. Adicionalmente, el material de
intercambio iónico de tipo aluminosilicato está preferiblemente en
forma muy seca para facilitar la producción de aglomerados de
detergentes desmenuzables como los descritos en la presente
memoria. Los materiales de intercambio iónico de tipo
aluminosilicato usados en la presente memoria tienen preferiblemente
diámetros de partículas que optimizan su eficacia como mejoradores
de la detergencia. En la presente memoria, la expresión "diámetro
de partículas" representa el diámetro medio de partículas de un
material de intercambio iónico de tipo aluminosilicato dado,
determinado por técnicas analíticas convencionales, como
determinación microscópica y microscopia electrónica de barrido
(SEM). El diámetro de partículas preferido del aluminosilicato es de
0,1 micrómetros a 10 micrómetros, más preferiblemente de 0,5
micrómetros a 9 micrómetros. Lo más preferiblemente, el diámetro de
partículas es de 1 micrómetro a 8 micrómetros.
Preferiblemente, el material de intercambio
iónico de tipo aluminosilicato tiene la fórmula:
Na_{z}[(AlO_{2})_{Z}\cdot(SiO_{2})_{y}]xH_{2}O
en la que z e y son números enteros de al menos
6, la relación molar de z a y es de 1 a 5 y x es de 10 a 264. Más
preferiblemente, el aluminosilicato tiene la
fórmula:
Na_{12}[(AlO_{2})_{12}\cdot(SiO_{2})_{12}]xH_{2}O
en la que x es de 20 a 30, preferiblemente 27.
Estos aluminosilicatos preferidos están disponibles comercialmente,
por ejemplo, con las designaciones de zeolita A, zeolita B y
zeolita X. Alternativamente, materiales de intercambio iónico de
tipo aluminosilicato naturales o sintéticos adecuados para usar en
la presente memoria se pueden preparar como describen Krummel et
al., patente de Estados Unidos número
3.985.669.
Los aluminosilicatos usados en la presente
memoria se carcterizan además por su capacidad de intercambio
iónico, que es al menos 200 mg equivalentes de dureza
CaCO_{3}/gramo, calculada con base anhidra, y que preferiblemente
está en el intervalo de 300 a 352 mg equivalentes de dureza
CaCO_{3}/gramo.
La cantidad de líquido finamente atomizado del
presente procedimiento puede ser de 1% a 10% (base activa),
preferiblemente de 2% a 6% (base activa), en cantidad total del
producto final obtenido por el procedimiento de la presente
invención. El líquido finamente atomizado del presente procedimiento
se puede seleccionar del grupo que consiste en silicatos líquidos,
tensioactivos aniónicos o catiónicos, que están en forma líquida,
soluciones de polímero acuosas o no acuosas, agua y sus mezclas.
Otros ejemplos opcionales del líquido finamente atomizado de la
presente invención pueden ser disolución de carboximetilcelulosa
sódica, polietilenglicol (PEG) y disoluciones de ácido
dimetilentriaminopentametilfosfónico (DETMP).
Los ejemplos preferibles de disoluciones de
tensioactivos aniónicos que se pueden usar como líquido finamente
atomizado en la presente invención son HLAS de
88-97% de compuesto activo, NaLAS de
30-50% de compuesto activo, disolución de AE3S de
28% de compuesto activo, silicato líquido de 40-50%
de compuesto activo.
También se pueden usar como líquido finamente
atomizado de la presente memoria, tensioactivos catiónicos y
tensioactivos adecuados del tipo de amonio cuaternario se
seleccionan entre tensioactivos [mono-N-(alquil
C_{6}-C_{16}, preferiblemente
C_{6}-C_{10}) o
alquenil]-amonio, en los que las posiciones
restantes de N están sustituidas por grupos metilo, hidroxietilo o
hidroxipropilo.
Ejemplos preferibles de disoluciones de polímero
acuosas o no acuosas que se pueden usar como líquido finamente
atomizado en la presente invención son poliaminas modificadas que
comprenden una cadena principal que corresponde a la fórmula:
que tiene una fórmula de poliamina modificada
V_{(n+1)}W_{m}Y_{n}Z, o una cadena principal de poliamina que
corresponde a la
fórmula:
que tiene una fórmula de poliamina modificada
V_{(n-k+1)}W_{m}Y_{n}Y'_{k}Z, en las que k
es igual o menor que n, teniendo la citada cadena principal de
poliamina un peso molecular, antes de la modificación, mayor que
aproximadamente 200 daltons, en las
que:
i) las unidades V son unidades terminales que
tienen la formula:
ii) las unidades W son unidades de la cadena
principal que tienen la
fórmula:
iii) las unidades Y son unidades de
ramificaciones que tienen la
fórmula:
(iv) las unidades Z son unidades terminales que
tienen la fórmula:
en las que las unidades R de unión de la cadena
principal se seleccionan del grupo que consiste en alquileno
C_{2}-C_{12}, alquenileno
C_{4}-C_{12}, hidroxialquileno
C_{3}-C_{12},
dihidroxi-alquileno
C_{4}-C_{12}, dialquilarileno
C_{8}-C_{12},
-(R^{1}O)_{x}R^{1}-,
-(R^{1}O)_{x}R^{5}(OR^{1})_{x}-, -(CH_{2}CH(OR_{2})CH_{2}O)_{Z}(R^{1}O)_{y}R^{1}(OCH_{2}CH(OR^{2} )CH_{2})_{w}-, -C(O)(R^{4})_{r}C(O)-, -CH_{2}CH(OR^{2})CH_{2}-, y sus mezclas; en las que R^{1} es alquileno C_{2}-C_{6} y sus mezclas; R^{2} es hidrógeno, -(R^{1}O)_{x}B, y sus mezclas; R^{3} es alquilo C_{1}-C_{18}, arilalquilo C_{7}-C_{2}, arilo sustituido con alquilo C_{7}-C_{12}, arilo C_{6}-C_{12}, y sus mezclas; R^{4} es alquileno C_{1}-C_{12}, alquenileno C_{4}-C_{12}, arilalquileno C_{8}-C_{12}, arileno C_{6}-C_{10}, y sus mezclas; R^{5} es alquileno C_{1}-C_{12}, hidroxialquileno C_{3}-C_{12}, dihidroxi-alquileno C_{4}-C_{12}, dialquilarileno C_{8}-C_{12}, -C(O)-, -C(O)NHR^{6}NHC(O)-, -R^{1}(OR^{1})-, -C(O)(R^{4})_{r}C(O)-, -CH_{2}CH(OH)CH_{2}-, -CH_{2}CH(OH)CH_{2}O(R^{1}O)_{y}R^{1}OCH_{2}CH(OH)CH_{2}-, y sus mezclas; R^{6} es alquileno C_{2}-C_{12} o arileno C_{6}-C_{12}; las unidades E se seleccionan del grupo que consiste en hidrógeno, alquilo C_{1}-C_{22}, alquenilo C_{3}-C_{22}, arilalquilo C_{7}-C_{22}, hidroxialquilo C_{2}-C_{22}, -(CH_{2})_{p}CO_{2}M, -(CH_{2})_{q}SO_{3}M, -CH(CH_{2}CO_{2}M)CO_{2}M, -(CH_{2})_{p}PO_{3}M, -(R^{2}O)_{x}B, -C(O)R^{3} y sus mezclas; óxido; B es hidrógeno, alquilo C_{1}-C_{6}, -(CH_{2})_{q}SO_{3}M, -(CH_{2})_{p}CO_{2}M, -(CH_{2})_{q}(CHSO_{3}M)CH_{2}SO_{3}M, -(CH_{2})_{q}-(CHSO_{2}M)CH_{2}SO_{3}M, -(CH_{2})_{p}PO_{3}M, -PO_{3}M, y sus mezclas; M es hidrógeno o un catión soluble en agua en cantidad suficiente para equilibrar la carga; X es un anión soluble en agua; m tiene el valor de 4 a 400; n tiene el valor de 0 a 200; p tiene el valor de 1 a 6, q tiene el valor de 0 a 6; r tiene el valor 0 ó 1; w tiene el valor 0 ó 1; x tiene el valor de 1 a 100; y tiene el valor de 0 a 100; z tiene el valor 0 ó 1. Un ejemplo de las polietileniminas más preferidas sería una polietilenimina que tenga un peso molecular de 1.800 y que haya sido adicionalmente modificada por etoxilación hasta un grado de aproximadamente 7 residuos etilenoxi por nitrógeno (PEI 1800, E7). Es preferible que la disolución del polímero anterior forme un precomplejo con un tensioactivo aniónico, como NaLAS.
-(R^{1}O)_{x}R^{5}(OR^{1})_{x}-, -(CH_{2}CH(OR_{2})CH_{2}O)_{Z}(R^{1}O)_{y}R^{1}(OCH_{2}CH(OR^{2} )CH_{2})_{w}-, -C(O)(R^{4})_{r}C(O)-, -CH_{2}CH(OR^{2})CH_{2}-, y sus mezclas; en las que R^{1} es alquileno C_{2}-C_{6} y sus mezclas; R^{2} es hidrógeno, -(R^{1}O)_{x}B, y sus mezclas; R^{3} es alquilo C_{1}-C_{18}, arilalquilo C_{7}-C_{2}, arilo sustituido con alquilo C_{7}-C_{12}, arilo C_{6}-C_{12}, y sus mezclas; R^{4} es alquileno C_{1}-C_{12}, alquenileno C_{4}-C_{12}, arilalquileno C_{8}-C_{12}, arileno C_{6}-C_{10}, y sus mezclas; R^{5} es alquileno C_{1}-C_{12}, hidroxialquileno C_{3}-C_{12}, dihidroxi-alquileno C_{4}-C_{12}, dialquilarileno C_{8}-C_{12}, -C(O)-, -C(O)NHR^{6}NHC(O)-, -R^{1}(OR^{1})-, -C(O)(R^{4})_{r}C(O)-, -CH_{2}CH(OH)CH_{2}-, -CH_{2}CH(OH)CH_{2}O(R^{1}O)_{y}R^{1}OCH_{2}CH(OH)CH_{2}-, y sus mezclas; R^{6} es alquileno C_{2}-C_{12} o arileno C_{6}-C_{12}; las unidades E se seleccionan del grupo que consiste en hidrógeno, alquilo C_{1}-C_{22}, alquenilo C_{3}-C_{22}, arilalquilo C_{7}-C_{22}, hidroxialquilo C_{2}-C_{22}, -(CH_{2})_{p}CO_{2}M, -(CH_{2})_{q}SO_{3}M, -CH(CH_{2}CO_{2}M)CO_{2}M, -(CH_{2})_{p}PO_{3}M, -(R^{2}O)_{x}B, -C(O)R^{3} y sus mezclas; óxido; B es hidrógeno, alquilo C_{1}-C_{6}, -(CH_{2})_{q}SO_{3}M, -(CH_{2})_{p}CO_{2}M, -(CH_{2})_{q}(CHSO_{3}M)CH_{2}SO_{3}M, -(CH_{2})_{q}-(CHSO_{2}M)CH_{2}SO_{3}M, -(CH_{2})_{p}PO_{3}M, -PO_{3}M, y sus mezclas; M es hidrógeno o un catión soluble en agua en cantidad suficiente para equilibrar la carga; X es un anión soluble en agua; m tiene el valor de 4 a 400; n tiene el valor de 0 a 200; p tiene el valor de 1 a 6, q tiene el valor de 0 a 6; r tiene el valor 0 ó 1; w tiene el valor 0 ó 1; x tiene el valor de 1 a 100; y tiene el valor de 0 a 100; z tiene el valor 0 ó 1. Un ejemplo de las polietileniminas más preferidas sería una polietilenimina que tenga un peso molecular de 1.800 y que haya sido adicionalmente modificada por etoxilación hasta un grado de aproximadamente 7 residuos etilenoxi por nitrógeno (PEI 1800, E7). Es preferible que la disolución del polímero anterior forme un precomplejo con un tensioactivo aniónico, como NaLAS.
Otros ejemplos preferibles de disoluciones de
polímeros acuosas o no acuosas que se pueden usar como líquido
finamente atomizado en la presente invención son dispersantes del
tipo de policarboxilatos polímeros que se pueden preparar
polimerizando o copolimerizando monómeros insaturados adecuados,
preferiblemente en su forma ácida. Ácidos insaturados que son
monómeros que se pueden polimerizar para formar policarboxilatos
polímeros adecuados incluyen ácido acrílico, ácido maleico (o
anhídrido maleico), ácido fumárico, ácido itacónico, ácido
aconítico, ácido mesacónico, ácido citracónico y ácido
metilenmalónico. La presencia de segmentos monómeros que no
contienen radicales carboxilato, como vinil metil éter, estireno,
etileno, etc., en los policarboxilatos polímeros es adecuada con la
condición de que tales segmentos no constituyan más de 40% en peso
del polímero.
Los preferidos son los policarboxilatos
homopolímeros que tienen pesos moleculares superiores a 4.000 como
los descritos a continuación. Los policarboxilatos homopolímeros
particularmente adecuados se pueden derivar del ácido acrílico.
Tales polímeros basados en ácido acrílico que son útiles en la
presente memoria son las sales solubles en agua de ácido acrílico
polimerizado. El peso molecular medio de tales polímeros en forma
ácida preferiblemente está en el intervalo de más de 4.000 a
10.000, preferiblemente de más de 4.000 a 7.000 y lo más
preferiblemente de más de 4.000 a 5.000. Las sales solubles en agua
de tales polímeros de ácido acrílico pueden incluir, por ejemplo,
las sales de metales alcalinos, amonio y amonio sustituido.
También se pueden usar policarboxilatos
copolímeros, como copolímeros basados en ácido acrílico/ácido
maleico. Tales materiales incluyen las sales solubles en agua de
copolímeros de ácido acrílico y ácido maleico. El peso molecular
medio de dichos copolímeros en forma ácida varía generalmente de
2.000 a 100.000, más preferiblemente de 5.000 a 75.000, lo más
preferiblemente de 7.000 a 65.000. La relación de segmentos
acrilato a maleato en dichos copolímeros variará generalmente de
30:1 a 1:1, más preferiblemente de aproximadamente 10:1 a 2:1. Las
sales solubles en agua de dichos copolímeros de ácido acrílico/ácido
maleico pueden incluir, por ejemplo, las sales de metales
alcalinos, amonio y amonio sustituido. Es preferible que la
disolución de los polímeros antes mencionados sea un precomplejo
con un tensioactivo aniónico, como LAS.
El material detergente de partida del presente
procedimiento puede incluir ingredientes detergentes adicionales y/o
se puede incorporar en la composición detergente cualquier número de
ingredientes adicionales durante etapas posteriores del presente
procedimiento. Estos ingredientes adyuvantes incluyen otros agentes
mejoradores de la detergencia, blanqueantes, activadores del
blanqueo, potenciadores o supresores de espuma, agentes contra el
deslustre y contra la corrosión, agentes de suspensión de suciedad,
agentes de eliminación de suciedad, germicidas, agentes reguladores
del pH, fuentes de alcalinidad que no sean aditivos mejoradores de
la detergencia, agentes quelantes, arcillas esmectitas, enzimas,
agentes estabilizadores de enzimas y perfumes. Véase la patente de
EE.UU. 3.936.537, expedida el 3 de febrero de 1976 a Baskerville,
Jr. et al.
Otros aditivos mejoradores de la detergencia se
pueden seleccionar generalmente de los diversos fosfatos,
polifosfatos, fosfonatos, polifosfonatos, carbonatos, boratos,
polihidroxisulfonatos, poliacetatos, carboxilatos y policarboxilatos
de metal alcalino, amonio o amonio sustituido solubles en agua. De
estas sales se prefieren las sales de metal alcalino, especialmente
sodio. Preferidos para uso en la presente memoria son los fosfatos,
carbonatos, ácidos grasos C_{10}-C_{18},
policarboxilatos y sus mezclas. Más preferidos son tripolifosfato
sódico, pirofosfato tetrasódico, citrato, tartrato, mono- y
disuccinatos y sus mezclas (véase más adelante).
En comparación con silicatos sódicos amorfos, los
silicatos sódicos cristalinos en capas tienen una capacidad
claramente mejor de intercambio de iones calcio y magnesio. Además,
los silicatos sódicos en capas prefieren los iones magnesio a los
iones calcio, una característica necesaria para asegurar que
sustancialmente toda la "dureza" se elimina del agua de
lavado. Sin embargo, estos silicatos sódicos cristalinos en capas
son generalmente más costosos que silicatos amorfos y que otros
aditivos mejoradores de la detergencia. En consecuencia, para
proporcionar un detergente para lavar ropa económicamente viable, se
debe determinar apropiadamente la proporción de silicatos sódicos
cristalinos en capas. Tales silicatos sódicos cristalinos en capas
se discuten en Corkill et al, patente de EE.UU. nº
4.605.509.
Ejemplos específicos mejoradores de la
detergencia tipo fosfatos inorgánicos son tripolifosfato,
pirofosfato, metafosfato polímero que tiene un grado de
polimerización de 6 a 21 y ortofosfatos sódicos y potásicos.
Ejemplos de aditivos mejoradores de la detergencia tipo
polifosfonato son las sales sódicas y potásicas del ácido
etilendifosfónico, las sales sódicas y potásicas del ácido
etano-1-hidroxi-1-difosfónico
y las sales sódicas y potásicas del ácido
etano-1,1,2-trifosfónico. Otros
compuestos mejoradores de la detergencia fosforados se describen en
las patentes de Estados Unidos 3.159.581; 3.213.030; 3.422.021;
3.422.137; 3.400.176 y 3.400.148.
Ejemplos de aditivos mejoradores de la
detergencia inorgánicos no fosforados son tetraborato decahidratado
y silicatos que tienen una relación ponderal de SiO_{2} a óxido
de metal alcalino de 0,5 a 4,0, preferiblemente de 1,0 a 2,4.
Aditivos mejoradores de la detergencia orgánicos no fosforados
solubles en agua, útiles en la presente memoria, incluyen los
diversos poliacetatos, carboxilatos, policarboxilatos y
polihidroxisulfonatos de metal alcalino, amonio y amonio
sustituido. Ejemplos de mejoradores de la detergencia de tipo
poliacetato y policarboxilato son las sales de sodio, potasio,
litio, amonio y amonio sustituido de los ácidos
etilendiaminotetraacético, nitrilotriacético, oxidisuccínico,
melítico, bencenopolicarboxílicos y cítrico.
Mejoradores de la detergencia de tipo
policarboxilato polímero se exponen en la patente de Estados Unidos
3.308.067, Diehl, expedida el 7 de marzo de 1967. Dichos materiales
incluyen las sales solubles en agua de homo- y copolímeros de
ácidos carboxílicos alifáticos, como ácido maleico, ácido itacónico,
ácido mesacónico, ácido fumárico, ácido aconítico, ácido
citracónico y ácido metilenmalónico. Algunos de estos materiales
son útiles como polímero aniónico soluble en agua, descrito
anteriormente, pero sólo mezclados íntimamente con un tensioactivo
aniónico que no sea un jabón.
Otros policarboxilatos adecuados para usar en la
presente memoria son los poliacetalcarboxilatos descritos en la
patente de Estados Unidos 4.144.226, expedida el 13 de marzo de
1979 a Crutchfield et al., y la patente de Estados Unidos
4.246.495, expedida el 27 de marzo de 1979 a Crutchfield et
al.Estos poliacetalcarboxilatos se pueden preparar mezclando en
condiciones de polimerización un éster del ácido glioxílico y un
iniciador de la polimerización. El éster poliacetalcarboxilato
resultante se une después a grupos terminales estables químicamente
para estabilizar el poliacetalcarboxilato frente a una rápida
despolimerización en disolución alcalina, se convierte en la
correspondiente sal y se añade a la composición detergente. Los
mejoradores de la detergencia de tipo policarboxilato
particularmente preferidos son las composiciones mejoradoras de la
detergencia de tipo etercarboxilatos que comprenden una combinación
de tartratomonosuccinato y tartratodisuccinato, descritas en la
patente de Estados Unidos 4.663.071, Bush et al., expedida
el 5 de mayo de 1987.
Agentes blanqueantes y activadores se describen
en la patente de EE.UU. 4.412.934, Chung et al., expedida el
1 de noviembre de 1983, y en la patente de EE.UU. 4.483.781,
Hartman, expedida el 20 de noviembre de 1984. También se describen
agentes quelantes en la patente de Estados Unidos 4.663.071, Bush
et al., de la columna 17, línea 54, hasta la columna 18,
línea 68. Los modificadores de espuma son también ingredientes
opcionales y se describen en las patentes de Estados Unidos
3.933.672, expedida el 20 de enero de 1976 a Bartoletta et
al., y 4.136.045, expedida el 23 de enero de 1979 a Gault et
al.
Arcillas esmectitas adecuadas para usar en la
presente memoria se describen en la patente de los Estados Unidos
4.762.645, Tucker et al., expedida el 9 de agosto de 1988,
de la columna 6, línea 3, hasta la columna 7, línea 24. Se enumeran
aditivos mejoradores de la detergencia adicionales adecuados para
usar en la presente memoria en la patente de Baskerville, de la
columna 13, línea 54 hasta la columna 16, línea 16, y en la patente
de Estados Unidos 4,663,071, Bush et al., expedida el 5 de
mayo de 1987.
Opcionalmente, el procedimiento puede comprender
la etapa de pulverizar un agente aglutinante adicional en uno o más
de uno de los mezcladores primero, segundo y/o tercero de la
presente invención. Se añade un agente aglutinante con el fin de
aumentar la aglomeración proporcionando un agente "aglutinante"
o "adherente" para los componentes detergentes. El agente
aglutinante se selecciona preferiblemente del grupo que consiste en
agua, tensioactivos aniónicos, tensioactivos no iónicos, silicatos
líquidos, polietilenglicol, poliacrilatos de polivinilpirrolidona,
ácido cítrico y sus mezclas. Otros materiales aglutinantes
adecuados, incluidos los relacionados en la presente memoria, se
describen en Beerse et al., patente de Estados Unidos número
5.108.646 (Procter & Gamble Co.).
Otras etapas opcionales contempladas por el
presente procedimiento incluyen tamizar los aglomerados de
detergentes de tamaño mayor que el deseado en un aparato de
tamizado que puede tomar una diversidad de formas, incluidos, pero
sin carácter limitativo, tamices convencionales elegidos para el
tamaño de partículas deseado del producto detergente final. Otras
etapas opcionales incluyen acondicionar los aglomerados detergentes
sometiéndolos a un secado adicional por medio de aparatos descritos
anteriormente.
Otra etapa opcional del presente procedimiento es
acabar los aglomerados detergentes resultantes por medio de una
diversidad de procedimientos, incluidos pulverización y/o mezclado
con otros ingredientes detergentes convencionales. Por ejemplo, la
etapa de acabado comprende pulverizar perfumes, abrillantadores
ópticos y enzimas sobre los aglomerados acabados, para proporcionar
una composición detergente más completa. Dichas técnicas e
ingredientes son bien conocidos en la técnica.
Otra etapa opcional del procedimiento es un
procedimiento para estructurar una pasta de tensioactivo, por
ejemplo, endureciendo una pasta acuosa de un tensioactivo aniónico
incorporando un material endurecedor de la pasta usando un
extrusor, antes del procedimiento de la presente invención.
El siguiente es un ejemplo para obtener
aglomerados que tienen una densidad alta usando un mezclador Schugi
FX-160 seguido de un aparato de lecho fluido para
granulaciones adicionales.
Etapa
1
En el mezclador Schugi FX-160 se
dispersan 120-160 kg/h de HLAS [un precursor ácido
de un (alquil
C_{11}-C_{18})bencenosulfonato; 96% de
compuesto activo] en una corriente de aire muy turbulento junto con
220 kg/h de STPP en polvo (tamaño medio de partículas
40-75 micrómetros), 160-280 kg/h de
carbonato sódico molido (tamaño medio de partículas 15 micrómetros),
80-120 kg/h de sulfato sódico molido (tamaño medio
de partículas 15 micrómetros) y 200 kg/h de corriente recirculada
interna de polvo. El tensioactivo se alimenta a aproximadamente 50
a 60ºC y los polvos se alimentan a temperatura ambiente. Después,
en el mezclador FX-160 se dispersan 30 kg/h de HLAS
[un precursor ácido de un (alquil
C_{11}-C_{18})bencenosulfonato;
94-97% de compuesto activo] en forma de líquido
finamente atomizado a aproximadamente 50 a 60ºC. Se añaden al
mezclador Schugi 20-80 kg/h de carbonato sódico
(tamaño medio de partículas aproximadamente 10-20
micrómetros). Las condiciones del mezclador Schugi son las
siguientes:
- Tiempo medio de permanencia: 0,2 - 5 segundos
- Velocidad periférica: 16 - 26 m/s
- Condición de energía: 0,15 - 2 kj/kg
- Velocidad del mezclador: 2000 - 3200 rpm
Etapa
2
Los aglomerados procedentes del mezclador Schugi
se alimentan a un aparato de secado de lecho fluido para secar,
redondear y hacer crecer los aglomerados. También se pueden añadir
20-80 kg/h de silicato líquido (43% de sólidos; R
2,0) al aparato de secado de lecho fluido a 35ºC. Las condiciones
del aparato de secado de lecho fluido son las siguientes:
- Tiempo medio de permanencia: 2 - 4 minutos
- Profundidad del lecho sin fluidificar: 200 mm
- Tamaño de las gotas del pulverizado: inferior a 50 micrómetros
- Altura del pulverizado: 175 - 250 mm (por encima de la placa del distribuidor)
- Velocidad de fluidificación: 0,4 - 0,8 m/s
- Temperatura del lecho: 40 - 70ºC
El material resultante de la etapa 2 tiene una
densidad de aproximadamente 600 g/l y se pueden someter
opcionalmente al procedimiento opcional de enfriado, separación por
tamaños y/o trituración.
El siguiente es un ejemplo para obtener
aglomerados que tienen una densidad alta usando un mezclador Schugi
FX-160 seguido de un aparato de lecho fluido para
granulaciones adicionales.
Etapa
1
En un mezclador Schugi FX-160 se
dispersan 120-160 kg/h de HLAS [un precursor ácido
de un (alquil
C_{11}-C_{18})bencenosulfonato; 95% de
compuesto activo] a aproximadamente 50ºC, en una corriente de aire
muy turbulento junto con 220 kg/h de STPP en polvo (tamaño medio de
partículas 40-75 micrómetros),
160-280 kg/h de carbonato sódico molido (tamaño
medio de partículas 15 micrómetros), 80-120 kg/h de
sulfato sódico molido (tamaño medio de partículas 15 micrómetros) y
200 kg/h de corriente recirculada interna de polvo. Las condiciones
en el mezclador Schugi son las siguientes:
- Tiempo medio de permanencia: 0,2 - 5 segundos
- Velocidad periférica: 6 - 26 m/s
- Condición de energía: 0,15 - 2 kj/kg
- Velocidad del mezclador: 2000 - 3200 rpm
Etapa
2
Los aglomerados procedentes del mezclador Schugi
se alimentan a un aparato de secado de lecho fluido para secar,
redondear y hacer crecer los aglomerados. También se pueden añadir
al aparato de secado de lecho fluido, 20-80 kg/h de
silicato líquido (43% de sólidos; R 2,0), a 35ºC. Las condiciones
del aparato de secado de lecho fluido son las siguientes:
- Tiempo medio de permanencia: 2- 4 minutos
- Profundidad del lecho sin fluidificar: 200 mm
- Tamaño de las gotas del pulverizado: inferior a 50 micrómetros
- Altura del pulverizado: 175 - 250 mm (por encima de la placa del distribuidor)
- Velocidad de fluidificación: 0.4 - 0.8 m/s
- Temperatura del lecho: 40 - 70ºC
Etapa
3
El material resultante del aparato de secado de
lecho fluido se alimenta a un aparato de enfriamiento de lecho
fluido. Al aparato se añaden 5-10 kg/h de silicato
líquido (43% de sólidos; R 2,0). Las condiciones del aparato de
enfriamiento de lecho fluido son las siguientes:
- Tiempo medio de permanencia: 2- 4 minutos
- Profundidad del lecho sin fluidificar: 200 mm
- Velocidad de fluidificación: 0,4 - 0,8 m/s
- Temperatura del lecho: 2 - 60ºC
El producto resultante de la etapa 3 tiene una
densidad de aproximadamente 600 g/l y se puede someter
opcionalmente al procedimiento opcional de separación por tamaños
y/o trituración.
Habiendo así descrito en detalle la invención,
será obvio para los expertos en la técnica que se pueden hacer
distintos cambios sin alejarse del alcance de la invención y la
invención no se ha de considerar limitada a lo que se describe en
la memoria descriptiva.
Claims (7)
1.Un procedimiento sin torre para preparar una
composición detergente granular que tiene una densidad de al menos
600 g/l, que comprende las etapas de:
(a) dispersar un tensioactivo, y revestir el
tensioactivo con polvo fino que tiene un diámetro de 0,1 a 500
micrómetros, humectar el tensioactivo revestido con el polvo fino
con líquido finamente atomizado, en un mezclador, en el que las
condiciones del mezclador en el que se forman los aglomerados
incluyen (i) de 0,2 a 5 segundos de tiempo medio de permanencia,
(ii) de 15 a 26 m/s de velocidad periférica, y (iii) una condición
de energía de 0,2 a 3 kj/kg; y
(b) granular los aglomerados en un secador de
lecho fluido y un enfriador de lecho fluido en los que las
condiciones de cada uno de los aparatos fluidizados incluyen (i) de
1 a 10 minutos de tiempo medio de permanencia, (ii) de 100 a 300 mm
de profundidad de lecho sin fluidificar, (iii) no más de 50
micrómetros de tamaño de las gotas del pulverizado, (iv) de 175 a
250 mm de altura del pulverizado, (v) de 0,2 a 1,4 m/s de velocidad
de fluidificación y (vi) de 12 a 100ºC de temperatura del lecho, en
el que el tiempo medio de permanencia de la etapa (b) en total es
de 2 a 12 minutos, y en el que un agente de revestimiento
seleccionado del grupo que consiste en aluminosilicatos, silicatos,
carbonatos y sus mezclas se añade a la etapa (b) o directamente
después del enfriador de lecho fluido o del secador de lecho
fluido; y/o entre el secador de lecho fluido y el enfriador de lecho
fluido; y/o directamente al secador de lecho fluido.
2. El procedimiento según la reivindicación 1, en
el que dicho tensioactivo se selecciona del grupo que consiste en
tensioactivos aniónicos, tensioactivos no iónicos, tensioactivos
catiónicos, tensioactivos de ion híbrido, anfóteros y sus
mezclas.
3. El procedimiento según la reivindicación 1, en
el que dicho tensioactivo se selecciona del grupo que consiste en
alquilbenceno sulfonatos, alquilalcoxisulfatos, alquiletoxilatos,
alquilsulfatos, (alcohol graso de coco)sulfatos y sus
mezclas.
4. El procedimiento según la reivindicación 1, en
el se dispersa una disolución de polímero acuosa o no acuosa con
dicho tensioactivo en al etapa (a).
5. El procedimiento según con la reivindicación
1, en el que el polvo fino se selecciona del grupo que consiste en
carbonato sódico, tripolifosfato sódico en polvo, tripolifosfato
hidratado, sulfatos sódicos, aluminosilicatos, silicatos
cristalinos en capas, fosfatos, silicatos precipitados, polímeros,
carbonatos, citratos, nitrilotriacetatos, tensioactivos en polvo y
sus mezclas.
6. El procedimiento según la reivindicación 1, en
el que el líquido finamente atomizado se selecciona del grupo que
consiste en silicatos líquidos, tensioactivos aniónicos,
tensioactivos catiónicos, disoluciones de polímero acuosas,
disoluciones de polímero no acuosas, agua y sus mezclas.
7. El procedimiento según la reivindicación 1, en
el que se añade también a la etapa (a) una corriente recirculada
interna de polvo procedente del aparato de fluidización.
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| WOPCT/US96/15881 | 1996-10-04 | ||
| PCT/US1996/015881 WO1998014549A1 (en) | 1996-10-04 | 1996-10-04 | Process for making a low density detergent composition by non-tower process |
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| ES2212109T3 true ES2212109T3 (es) | 2004-07-16 |
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Family Applications (5)
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|---|---|---|---|
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