ES2216572T3 - Combinacion envase cuerpos moldeados de detergentes y agentes de limpieza. - Google Patents
Combinacion envase cuerpos moldeados de detergentes y agentes de limpieza.Info
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Abstract
Combinación de (una) pastilla(s) de detergente, que contiene alquilbencenosulfonato(s) y un adyuvante de disgregación basado en celulosa, en forma granular, cogranulada o compactada, en cantidades del 0, 5% al 10% en peso, y un sistema de envasado que contiene la(s) pastilla(s) de detergente, caracterizada porque el sistema de envasado presenta una tasa de permeabilidad al vapor de agua de 0, 1 g/m2/día a menos de 20 g/m2/día cuando el sistema de envasado se almacena a 23ºC y una humedad relativa de equilibrio del 85%.
Description
Combinación envase cuerpos moldeados de
detergentes y agentes de limpieza.
La presente invención se refiere a pastillas que
contienen alquilbencenosulfonato(s) y adyuvantes de
disgregación basados en celulosa y que se combinan con un sistema
especial de envasado para garantizar mejores tiempos de disgregación
presentando, simultáneamente, elevadas durezas. Especialmente, la
invención se refiere a aquellas pastillas envasadas especialmente,
tales como pastillas de detergente, pastillas de agentes de
limpieza, pastillas de blanqueo o pastillas de agentes de
ablandamiento del agua, con alquilbencenosulfonato(s) y
adyuvante(s) de disgregación basado(s) en
celulosa.
Las composiciones de detergentes y agentes de
limpieza en forma de pastillas se conocen desde hace mucho tiempo en
el estado de la técnica y se describen ampliamente, aunque, hasta el
momento, esta forma de presentación no tiene una importancia
destacada en el mercado. La causa de ello consiste en que la forma
de presentación de la pastilla tiene, junto a una serie de ventajas,
también desventajas que afectan tanto a la producción y al uso como
también a la aceptación por parte del consumidor. Las ventajas
fundamentales de la pastilla, como la supresión de la medición de la
cantidad de producto necesario por parte del consumidor, la mayor
densidad y, con ello, el coste reducido de los envases y el
almacenamiento y un aspecto estético que no debe despreciarse, se
relativizan al mismo tiempo por las desventajas, tales como la
dicotomía entre la dureza aceptable y la disgregación y la
disolución suficientemente rápidas de las pastillas, así como las
numerosas dificultades tecnológicas durante la producción y el
envasa-
do.
do.
A este respecto, especialmente la dicotomía entre
pastillas suficientemente duras y un tiempo de disgregación
suficientemente rápido constituyen un problema central. Puesto que
las pastillas suficientemente estables, es decir resistentes en su
forma y a la ruptura, pueden producirse únicamente por medio de
presiones de compresión relativamente elevadas, se obtiene una
compactación fuerte de los constituyentes de las pastillas y, debido
a ello, una disgregación retardada de las pastillas en el baño, y,
con ello, una liberación lenta de las sustancias activas en el
proceso de lavado o limpieza.
Además, la disgregación retardada de la pastilla
tiene la desventaja de que las pastillas habituales de detergentes
no pueden transportarse mediante la alimentación de agua a través de
la cubeta del detergente de las lavadoras domésticas, puesto que las
pastillas no se disgregan en un tiempo lo suficientemente rápido en
partículas secundarias que sean lo suficientemente pequeñas para
transportarlas mediante la alimentación de agua de la cubeta del
detergente hacia el tambor de lavado.
En el estado de la técnica se destaca
frecuentemente una cierta inestabilidad de las sustancias contenidas
en los detergentes y agentes de limpieza, especialmente de los
agentes de blanqueo. Como planteamientos de soluciones para este
problema se consideran, por ejemplo, el revestimiento de los agentes
de blanqueo cristalinos, la adición de estabilizantes durante el
proceso de producción o la combinación de estas dos medidas. La
técnica existente para la estabilización y/o el revestimiento de los
agentes de blanqueo no trata la dicotomía entre la dureza y los
tiempos de disgregación de las pastillas de detergentes y agentes de
limpieza. Hasta el momento, los problemas que conlleva la
incorporación de determinados tensioactivos aniónicos en las
pastillas de detergentes y agentes de limpieza, especialmente cuando
éstas contienen agentes de disgregación basados en celulosa, ni se
han apreciado en el estado de la técnica, ni se han descrito
planteamientos de soluciones.
Un planteamiento interesante para garantizar la
estabilidad del percarbonato sódico durante largos tiempos de
almacenamiento se indica en el documento
EP-B-0 634 484 (Procter &
Gamble): en este documento se describe la combinación de una
composición granular de detergentes y un sistema de envasado, para
evitar pérdidas de oxígeno activo del percarbonato. Tampoco en este
documento se encuentran datos sobre pastillas de detergentes ni se
menciona el problema de los largos tiempos de disgregación en el
caso de durezas elevadas.
La solicitud de patente internacional WO98/40464
(Unilever) describe una combinación de al menos una pastilla de
detergente en forma de partículas, compactada, que se almacena al
menos durante 24 horas en un sistema de envasado con una tasa de
permeabilidad al vapor de agua inferior a 20 g/m^{2}/24 h. Según
los datos de este documento, la dureza de las pastillas aumenta
durante el almacenamiento por medio de esta combinación, mientras
que se reducen los tiempos de disolución. A pesar de que el tiempo
de disgregación se mide, según los datos de este documento, bajo
acción mecánica (agitación), todos los tiempos de disgregación son
en parte bastante superiores a 2 minutos. Dichos tiempos de
disgregación altos hacen que las pastillas dadas a conocer en este
documento no sirvan para la dosificación a través de la cubeta del
detergente de las lavadoras domésticas habituales, puesto que no se
disgregan lo suficientemente rápido y, con ello, no pueden
transportarse mediante la alimentación de agua. El uso de
adyuvantes de la disgregación basados en celulosa tampoco se
menciona en este documento.
En el documento US 4.099.912 (Colgate) se dan a
conocer productos combinados basados en pastillas de detergentes de
diferentes composiciones. Las diferentes pastillas pueden
combinarse según sea necesario para dar un detergente o agente de
limpieza adaptado a la necesidad respectiva. Este documento no
presenta datos sobre el envase de estas pastillas.
Las pastillas de detergente sin fosfato y cloro
son el objeto del documento WO 95/04804 (La Marina). Las pastillas
dadas a conocer en este documento no contienen adyuvantes de
disgregación basados en celulosa, como tampoco las pastillas de
agentes de limpieza basados en sistemas de efervescencia descritas
en el documento WO 97/35955 (Kärcher).
Finalmente, el documento DE 2321693 (Henkel) da a
conocer pastillas, en las cuales se utiliza desde celulosa
microcristalina hasta celulosa en forma de fibras. La celulosa en
forma de fibras actúa, dependiendo del largo de las fibras, por
ejemplo como aglutinante y se utiliza en las pastillas sin
granulación previa.
La presente invención se basó en la tarea de
aprovechar las ventajas del uso de alquilbencenosulfonatos también
en pastillas de detergentes y agentes de limpieza, que contienen
adyuvantes de disgregación basados en celulosa, y proporcionar, al
mismo tiempo, pastillas que se caracterizan por una dureza elevada y
simultáneamente presentan cortos tiempos de disgregación. Además de
superar la dicotomía entre la dureza y el tiempo de disgregación,
las pastillas deberían presentar tales cortos tiempos de
disgregación para que sea posible una dosificación a través de la
cubeta del detergente de las lavadoras domésticas habituales sin
problemas ni residuos.
Sorprendentemente, ahora se halló que las tareas
mencionadas anteriormente pueden solucionarse empaquetando una o
varias pastillas de detergente, que contienen alquilbencenosulfonato
y celulosa, en sistemas especiales de envasado.
Es objeto de la presente invención, una
combinación de (una) pastilla(s) de detergente que
contiene(n) alquilbencenosulfonatos y adyuvantes de
disgregación basados en celulosa, en forma granular, cogranulada o
compactada, en cantidades del 0,5 al 10% en peso y un sistema de
envasado que contiene la(s) pastilla(s) de detergente,
caracterizado porque el sistema de envasado presenta una tasa de
permeabilidad al vapor de agua de 0,1 g/m^{2}/día a menos de 20
g/m^{2}/día, cuando el sistema de envasado se almacena a 23ºC y
una humedad relativa de equilibrio del 85%.
El sistema de envasado de la combinación de
pastilla(s) de detergente y sistema de envasado presenta,
según la invención, una tasa de permeabilidad al vapor de agua de
0,1 g/m^{2}/día a menos de 20 g/m^{2}/día, cuando el sistema de
envasado se almacena a 23ºC y una humedad relativa de equilibrio del
85%. Las condiciones de temperatura y humedad mencionadas son las
condiciones de ensayo mencionadas en la norma DIN 53122, con lo que,
según la norma DIN 53122, son admisibles las desviaciones mínimas
(23 \pm 1ºC, 85 \pm 2% de humedad relativa). La tasa de
permeabilidad al vapor de agua de un sistema de envasado o de un
material puede determinarse según otros métodos estándar y se
describe también, por ejemplo, en la norma ASTM
E-96-53T ("Test for measuring
Water Vapor transmission of Materials in Sheet form" (Ensayo para
medir la transmisión de vapor de agua de materiales en forma de
lámina)) y en la norma TAPPI T464 m-45 ("Water
Vapor Permeability of Sheet Materials at high temperature and
Humidity" (Permeabilidad al vapor de agua de materiales laminares
a elevadas temperaturas y humedad)). El principio de medición de los
procedimientos habituales se basa en la absorción de agua del
cloruro de calcio anhidro, que se almacena en un recipiente en la
atmósfera correspondiente, estando cerrado el recipiente en la parte
superior con el material que se va a probar. A partir de la
superficie del recipiente, que está cerrada con el material que se
va a probar (superficie de permeación), el aumento de peso del
cloruro de calcio y el tiempo de exposición, puede calcularse la
tasa de permeabilidad al vapor de agua según
FDDR =
\frac{24\cdot10000}{A}\cdot\frac{x}{y}[g/m^{2}/24
h]
en la que A significa la superficie del material
que se va a probar en cm^{2}, x el aumento de peso del cloruro de
calcio en g e y el tiempo de exposición en
h.
Durante la medición de la tasa de permeabilidad
al vapor de agua, en el marco de la presente invención, la humedad
relativa de equilibrio, denominada frecuentemente como "humedad
relativa del aire", es del 85% a 23ºC. La capacidad de absorción
del aire para vapor de agua aumenta con la temperatura hasta un
contenido máximo respectivo, el denominado contenido de saturación,
y se indica en g/m^{3}. De esta manera, por ejemplo 1 m^{3} de
aire de 17ºC, está saturado con 14,4 g de vapor de agua, a una
temperatura de 11ºC ya presenta una saturación con 10 g de vapor de
agua. La humedad relativa del aire es la relación, expresada en
porcentaje, entre el contenido real de vapor de agua presente y el
contenido de saturación correspondiente a la temperatura reinante.
Por ejemplo, si el aire de 17º contiene 12 g/m^{3} de vapor de
agua, entonces la humedad relativa del aire es =
(12/14,4)\cdot100 = 83%. Si se enfría este aire, entonces
la saturación (100% de h.r.) se alcanza en el denominado punto de
rocío (en el ejemplo: 14ºC), es decir, si se continúa enfriando se
forma una precipitación en forma de vapor (rocío). Para la
determinación cuantitativa de la humedad se utilizan hidrómetros y
psicrómetros.
La humedad relativa de equilibrio del 85% a 23ºC
puede ajustarse exactamente, por ejemplo en cámaras de laboratorio
con control de humedad, dependiendo del tipo de aparato en +/- 2%. A
través de soluciones saturadas de determinadas sales también pueden
formarse humedades relativas del aire bien definidas y constantes, a
una temperatura indicada, en sistemas cerrados, que se basan en el
equilibrio de fases entre la presión parcial del agua, la solución
saturada y el cuerpo de fondo.
Naturalmente, las combinaciones según la
invención de pastillas de detergentes y sistema de envasado pueden
envasarse a su vez en envases secundarios, por ejemplo en cartonajes
o bandejas, sin que deban plantearse requisitos adicionales al
envase secundario. Por tanto, el envase secundario es posible pero
no necesario.
Los sistemas de envasado preferidos en el marco
de la presente invención presentan una tasa de permeabilidad al
vapor de agua de 0,5 g/m^{2}/día a menos de 15 g/m^{2}/día.
El sistema de envasado de la combinación según la
invención comprende, dependiendo de la forma de realización de la
invención, una o varias pastillas de detergente. A este respecto, se
prefiere, según la invención, o bien conformar la pastilla de manera
que comprenda una unidad de aplicación del detergente o agente de
limpieza y envasar esta pastilla individualmente, o bien envasar en
una unidad de envasado el número de pastillas cuya suma comprende
una unidad de aplicación. Es decir, en el caso de una dosificación
teórica de 80 g de detergente o agente de limpieza, según la
invención es posible producir una pastilla de 80 g de peso y
envasarla individualmente, pero también es posible según la
invención envasar dos pastillas de detergente de 40 g cada una en un
envase, para conseguir la combinación según la invención.
Naturalmente, este principio puede ampliarse, de manera que, según
la invención, las combinaciones pueden contener también tres,
cuatro, cinco o más pastillas de detergente en una unidad de
envasado. Naturalmente, dos o más pastillas en un envase pueden
presentar diferentes composiciones. De esta manera es posible
separar en el espacio determinados componentes unos de otros, para
evitar, por ejemplo, problemas de estabilidad.
El sistema de envasado de la combinación según la
invención puede estar compuesto por los más diferentes materiales y
tomar cualquier forma exterior. No obstante, por motivos económicos
y por motivos de la fácil procesabilidad, se prefieren los sistemas
de envasado en los cuales el material del envase tiene un peso leve,
es fácil de procesar y favorable en su coste. En las combinaciones
preferidas según la invención, el sistema de envasado está compuesto
por un saco o una bolsa de papel laminado o de una única capa y/o
una lámina de plástico.
A este respecto, la(s) pastilla(s)
de detergente puede(n) envasarse sin clasificar, es decir,
como carga a granel, en una bolsa de los materiales mencionados. Sin
embargo, por motivos estéticos y para la clasificación de las
combinaciones en envases secundarios, se prefiere envasar la
pastilla de detergente de manera individual, o varias pastillas
clasificadas, en sacos o bolsas. Para las unidades de aplicación
individuales de las pastillas de detergente, que se encuentran en un
saco o una bolsa, se ha adoptado en la técnica el concepto "flow
pack". Opcionalmente, dichos "flow packs" pueden envasarse
entonces, de nuevo preferiblemente clasificados, en un envase
secundario, lo que resalta la forma de presentación compacta de la
pastilla.
Los sacos o las bolsas de papel laminado o de una
única capa o de lámina de plástico, que se utilizan preferiblemente
como sistema de envasado, pueden estar configuradas de las maneras
más diferentes, por ejemplo como bolsas infladas sin línea de
separación media o como bolsas con línea de separación media, que se
cierran por medio de calor (fusión en calor), adhesivos o cintas
adhesivas. Los materiales de bolsas o sacos de una única capa son
los conocidos papeles, que, dado el caso, pueden estar impregnados,
así como las láminas de plástico, que, dado el caso, pueden ser
coextrusionadas. Las láminas de plástico que pueden utilizarse en el
marco de la presente invención como sistema de envasado se indican,
por ejemplo, en Hans Domininghaus "Die Kunststoffe und ihre
Eigenschaften" (Los plásticos y sus propiedades), 3ª edición,
editorial VDI, Düsseldorf, 1988, página 193. La figura 111 mostrada
en este documento ofrece simultáneamente puntos de referencia sobre
la permeabilidad al vapor de agua de los materiales mencionados.
Las combinaciones especialmente preferidas en el
marco de la presente invención contienen como sistema de envasado,
un saco o una bolsa de una lámina de plástico laminada o de una
única capa, con un espesor de 10 a 200 \mum, preferiblemente de
20 a 100 \mum y especialmente de 25 a 50 \mum.
A pesar de que es posible utilizar también,
además de las láminas y los papeles mencionados, papeles revestidos
con cera en forma de cartonajes como sistema de envasado para la
pastilla de detergente, en el marco de la presente invención se
prefiere que el sistema de envasado no comprenda cartones de papel
revestido con cera. En este sentido, el concepto "sistema de
envasado", en el marco de la presente invención, siempre
caracteriza el envase primario de las pastillas, es decir, el
envase que en su cara interior está directamente en contacto con la
superficie de las pastillas. No se plantea ningún tipo de requisitos
al envase secundario opcional, de manera que aquí pueden utilizarse
todos los materiales y sistemas habituales.
Como se ha mencionado anteriormente, las
pastillas de detergente de la combinación según la invención
contienen, dependiendo del uso previsto, otras sustancias contenidas
en los detergentes y agentes de limpieza en cantidades variables.
Independientemente del uso previsto de las pastillas, según la
invención se prefiere que la(s) pastilla(s) de
detergente presente(n) una humedad relativa de equilibrio
inferior al 30% a 35ºC.
A este respecto, la humedad relativa de
equilibrio de las pastillas de detergente puede determinarse según
métodos habituales, habiéndose elegido en el marco de la presente
invención el siguiente procedimiento: un recipiente de 1 litro,
impermeable al agua, con una tapa que presenta una abertura que
puede cerrarse para la introducción de muestras, se llenó con 300 g
de pastillas de detergente en total y se mantuvo durante 24 horas a
23ºC constantes, para garantizar una temperatura uniforme del
recipiente y la sustancia. La presión del vapor de agua en el
espacio sobre las pastillas puede determinarse entonces con un
higrómetro (Hygrotest 6100, Testoterm Ltd., Inglaterra). La presión
del vapor de agua se mide ahora cada 10 minutos, hasta que dos
valores consecutivos no muestren ninguna desviación (humedad
relativa de equilibrio). El higrómetro mencionado anteriormente
permite una lectura directa de los valores medidos en % de humedad
relativa.
En las combinaciones preferidas en el marco de la
presente invención, la(s) pastilla(s) de detergente
contiene(n) otro(s) tensioactivo(s) y
adyuvante(s).
Para facilitar la disgregación de las pastillas
de detergente según la invención, éstas contienen un adyuvante de
disgregación basado en celulosa. La celulosa pura presenta la
composición bruta (C_{6}H_{10}O_{5})_{n} y desde el
punto de vista formal representa un
\beta-1,4-poliacetal de celobiosa,
que a su vez está formada por dos moléculas de glucosa. A este
respecto, las celulosas adecuadas están compuestas por
aproximadamente de 500 a 5000 unidades de glucosa y tienen, por
tanto, pesos moleculares medios de 50.000 a 500.000. En el marco de
la presente invención, también pueden utilizarse como agentes de
disgregación basados en celulosa los derivados de celulosa que se
obtienen de la celulosa por medio de reacciones análogas a la
polimerización. En lo anterior, dichas celulosas modificadas
químicamente comprenden, por ejemplo, productos de esterificaciones
o eterificaciones, en los que se sustituyeron átomos de hidrógenos
de hidroxilo. Pero como derivados de celulosa también pueden
utilizarse celulosas, en las que los grupos hidroxilo se
sustituyeron por grupos funcionales que no están unidos a través de
un átomo de oxígeno. En el grupo de los derivados de celulosa se
encuentran, por ejemplo, celulosas alcalinas, carboximetilcelulosa
(CMC), ésteres y éteres de celulosa, así como aminocelulosas.
Preferiblemente, los derivados de celulosa
mencionados no se utilizan solos como agentes de disgregación
basados en celulosa, sino en una mezcla con celulosa. El contenido
de derivados de celulosa en estas mezclas es, preferiblemente,
inferior al 50% en peso, prefiriéndose especialmente inferior al 20%
en peso, referido al agente de disgregación basado en celulosa. Como
agente de disgregación basado en celulosa se utiliza, de manera
especialmente preferida, celulosa pura, libre de derivados de
celulosa. Preferiblemente, la celulosa utilizada como adyuvante de
disgregación no se emplea en forma fina, sino que se transforma en
una forma más gruesa, por ejemplo se granula o se compacta, antes de
mezclarla con las premezclas que se van a compactar. En la solicitud
de patente alemana DE 197 10 254 (Henkel) se describen pastillas de
detergente que contienen adyuvantes de disolución en forma granular
o, dado el caso, cogranulada. Tales pastillas se prefieren en el
marco de la presente invención. Por tanto, según la invención se
prefiere especialmente una combinación, en la que la(s)
pastilla(s) de detergente contiene(n) el adyuvante de
disgregación basado en celulosa en forma granular, cogranulada o
compactada, en cantidades del 3 al 7% en peso y especialmente del 4
al 6% en peso, referido respectivamente al peso de la pastilla.
Como otro agente de disgregación basado en
celulosa o como constituyente de este componente puede utilizarse
celulosa microcristalina. Esta celulosa microcristalina se obtiene
por medio de la hidrólisis parcial de las celulosas, bajo
condiciones tales que sólo afecten y disuelvan completamente las
zonas amorfas de la celulosa (aproximadamente el 30% de la masa
total de celulosa), dejando intactas las zonas cristalinas
(aproximadamente el 70%). La desagregación subsiguiente de las
celulosas microfinas producidas por medio de la hidrólisis
proporciona las celulosas microcristalinas, que presentan tamaños de
partículas primarias de aproximadamente 5 \mum y que pueden
compactarse, por ejemplo, para dar granulados con un tamaño medio de
partículas de 200 \mum.
Frecuentemente, en las pastillas de detergente
también se utilizan como sistemas que estimulan la disgregación los
denominados "sistemas de efervescencia". Habitualmente, en los
sistemas de efervescencia se utilizan ácidos oligocarboxílicos
oligoméricos, tales como ácido succínico, ácido maleico y
especialmente ácido cítrico, en combinación con carbonatos o
hidrógenocarbonatos. No obstante, en las formas de realización
preferidas de la presente invención, la pastilla de detergente no es
una "pastilla de efervescencia", es decir, las pastillas de
detergente preferidas están libres de ácidos oligocarboxílicos
oligoméricos, especialmente ácido cítrico.
El revestimiento de la pastilla también es
posible técnicamente, con un revestimiento que recubre toda la
pastilla. Este tipo de pastillas de detergente revestidas pueden
producirse pulverizando una masa fundida o una solución del material
de revestimiento sobre los cuerpos de las pastillas o sumergiendo
el cuerpo de la pastilla en la masa fundida o la solución.
Por medio del uso según la invención de
adyuvantes de disgregación basados en celulosa y del
alquilbencenosulfonato en combinación con el sistema de envasado y,
opcionalmente, apoyado por medio del uso de otros adyuvantes de
disgregación (véase lo expuesto anteriormente), según la invención
pueden producirse pastillas de detergente que, presentando elevadas
durezas, se disgregan extremadamente rápido en sus constituyentes en
el agua.
Para desarrollar el poder de lavado y de
limpieza, las combinaciones según la invención contienen
alquilbencenosulfonato(s). Los alquilbencenosulfonatos se
conocen desde los años treinta de nuestro siglo como tensioactivos
aniónicos potentes. En aquel entonces, por medio de la
monocloración de fracciones de Kogasin y la alquilación subsiguiente
de Friedel-Craft se produjeron alquilbencenos que
se sulfonaron con óleum (ácido sulfúrico fumante) y se
neutralizaron con lejía sódica. Al comienzo de los años cincuenta,
para la producción de alquilbencenosulfonatos se tetramerizó
propileno para dar \alpha-dodecileno ramificado y
el producto se hizo reaccionar por una reacción de
Friedel-Craft, utilizando tricloruro de aluminio o
fluoruro de hidrógeno, para dar el tetrapropilenbenceno que a
continuación se sulfonó y neutralizó. Esta posibilidad económica de
producción de tetrapropilenbencenosulfonatos (TPS) llevó al éxito de
esta clase de tensioactivos, que subsiguientemente sustituyó a los
jabones como tensioactivos principales en los detergentes y agentes
de limpieza.
Debido a la biodegradabilidad deficiente de TPS
constaba la necesidad de describir nuevos alquilbencenosulfonatos
que se caracterizan por su comportamiento ecológico mejorado. Los
alquilbencenosulfonatos lineales cumplen con estas exigencias,
siendo hoy en día los alquilbencenosulfonatos que se producen casi
exclusivamente y se documentan con la abreviatura ABS.
Los alquilbencenosulfonatos lineales se producen
a partir de alquilbencenos, que se obtienen a su vez a partir de
olefinas lineales. Para ello, las fracciones de petróleo se separan
a escala industrial con cribas moleculares en las
n-parafinas de pureza deseada y de deshidrogenan
para dar las n-olefinas, dando como resultando tanto
\alpha como i-olefinas. Entonces, las olefinas
obtenidas se hacen reaccionar en presencia de catalizadores ácidos
con benceno para dar los alquilbencenos, con lo que la elección del
catalizador de Friedel-Craft tiene una influencia
sobre la distribución isomérica de los alquilbencenos lineales
obtenidos: si se utiliza tricloruro de aluminio, el contenido de los
isómeros de 2-fenilo, en la mezcla con los isómeros
en 3, 4, 5 y otros isómeros, es de aproximadamente el 30% en peso,
si por el contrario se utiliza fluoruro de hidrógeno como
catalizador, el contenido de isómeros de 2-fenilo
puede reducirse hasta aproximadamente el 20% en peso. Finalmente, la
sulfonación de los alquilbencenos lineales se consigue hoy en día a
escala industrial con óleum, ácido sulfúrico o trióxido de
azufre gaseoso, teniendo éste último ampliamente la mayor
importancia. Para la sulfonación se utilizan reactores de película o
de haz tubular especiales, que proporcionan como producto un ácido
alquilbencenosulfónico (ABBS) al 97%, que se comercializa de esta
manera o se neutraliza con NaOH para dar pastas de ABS acuosas con
contenidos de sustancia activa de alrededor del 60% en peso, que
entonces se comercializan.
Por medio de la elección del medio neutralizante,
a partir de ABSS pueden obtenerse las más diferentes sales, es
decir, los alquilbencenosulfonatos. A este respecto, por motivos
económicos se prefiere producir y utilizar las sales de metales
alcalinos y, entre éstos, preferiblemente las sales de sodio del
ABBS. Éstas pueden describirse por medio de la fórmula I
general:
en la que la suma de x e y es habitualmente de
entre 5 y 13. En el marco de la presente invención se prefieren las
combinaciones en las que las pastillas de detergente contienen las
sales de metales alcalinos, preferiblemente las de sodio, de los
ácidos alquilbencenosulfónicos con de 8 a 16 átomos de carbono,
preferiblemente con de 9 a 13 átomos de carbono, que se derivan de
los alquilbencenos que presentan un contenido de tetralina inferior
al 5% en peso, referido al
alquilbenceno.
Además se prefiere utilizar en las combinaciones
según la invención, alquilbencenosulfonatos cuyos alquilbencenos se
produjeron según el procedimiento HF, de manera que se prefieren
combinaciones en las que los componentes de alquilbencenosulfonato
contienen sales de metales alcalinos, preferiblemente de sodio, de
ácidos alquilbencenosulfónicos con de 8 a 16 átomos de carbono,
preferiblemente de 9 a 13 átomos de carbono, que presentan un
contenido de isómeros de 2-fenilo inferior al 22% en
peso, referido al ácido alquilbencenosulfónico.
En las combinaciones según la invención,
la(s) pastilla(s) de detergente contiene(n) los
alquilbencenosulfonatos en cantidades preferiblemente del 0,5 al 30%
en peso, más preferido del 1 al 25% en peso, prefiriéndose
especialmente del 2 al 20% en peso y especialmente del 5 al 15% en
peso, referido respectivamente al peso de la pastilla.
Además de los alquilbencenosulfonatos, las
pastillas de detergente en las combinaciones según la invención
pueden contener otras sustancias tensioactivas (tensioactivos), que
preferiblemente provienen de los grupos de los tensioactivos
aniónicos y/o no iónicos. El contenido total de tensioactivos en las
pastillas es del 5 al 60% en peso, referido al peso de la pastilla,
prefiriéndose los contenidos de tensioactivos superiores al 15% en
peso.
Como tensioactivos aniónicos se utilizaron, por
ejemplo, aquellos del tipo de los sulfonatos y sulfatos. En este
sentido, como tensioactivos de tipo sulfonato se consideran, por
ejemplo, sulfonatos de olefinas, es decir, mezclas de sulfonatos de
alquenos e hidroxialcanos, así como disulfonatos, como los que se
obtienen, por ejemplo, a partir de monoolefinas con de 12 a 18
átomos de carbono con doble enlace terminal o interior, por medio de
la sulfonación con trióxido de azufre gaseoso e hidrólisis alcalina
o ácida subsiguiente de los productos de sulfonación. También son
adecuados los alcanosulfonatos, que se obtienen, por ejemplo, a
partir de alcanos con de 12 a 18 átomos de carbono por medio de la
sulfocloración o sulfoxidación con hidrólisis o neutralización
subsiguiente. También son adecuados los ésteres de
\alpha-sulfo (ácido graso) (éstersulfonatos), por
ejemplo los ésteres metílicos \alpha-sulfonados de
los ácidos grasos de coco, de semilla de palma o sebo
hidrogenados.
Otros tensioactivos aniónicos adecuados son los
ésteres sulfitados de glicerina y ácidos grasos. Por ésteres de
glicerina y ácidos grasos se entienden los mono, di y triésteres,
así como sus mezclas, tal como se obtienen en la producción por
medio de esterificación de una monoglicerina con de 1 a 3 moles de
ácido graso o en la transesterificación de triglicéridos con de 0,3
a 2 moles de glicerina. A este respecto, los ésteres de ácidos
grasos y glicerina sulfitados preferidos son los productos de
sulfitación de ácidos grasos saturados con de 6 a 22 átomos de
carbono, por ejemplo del ácido caprónico, ácido caprílico, ácido
caprínico, ácido mirístico, ácido láurico, ácido palmítico, ácido
esteárico o ácido behénico.
Como alqu(en)ilsulfatos se
prefieren las sales alcalinas, y especialmente de sodio, de los
semiésteres del ácido sulfúrico y los alcoholes grasos con de 12 a
18 átomos de carbono, por ejemplo de alcohol graso de coco, alcohol
graso de sebo, alcohol laurílico, mirístico, cetílico y esteárico o
los oxoalcoholes con de 10 a 20 átomos de carbono y aquellos
semiésteres de alcoholes secundarios con estos largos de cadena.
Además se prefieren los alqu(en)ilsulfonatos de los
largos de cadena mencionados que contienen un resto alquilo
sintético, con estructura de cadena lineal, producido en base
petroquímica, que tienen un comportamiento de desintegración análogo
al de los compuestos adecuados basados en materias primas químicas
de grasas. Por un interés técnico en cuanto al lavado se prefieren
los alquilsulfatos con de 12 a 16 átomos de carbono y los
alquilsulfatos con de 12 a 15 átomos de carbono, así como los
alquilsulfatos con de 14 a 15 átomos de carbono. También son
tensioactivos aniónicos adecuados los
2,3-alquilsulfatos, que pueden producirse, por
ejemplo, según las memorias de las patentes estadounidenses
3.234.258 o 5.075.041 y que pueden obtenerse como productos
comerciales de la Shell Oil Company bajo el nombre DAN®.
También son adecuados los monoésteres de ácido
sulfúrico y los alcoholes etoxilados con de 1 a 6 moles de óxido de
etileno, con estructura de cadena lineal o ramificados, con de 7 a
21 átomos de carbono, tales como 2-metil-(alcohol
ramificado con de 9 a 11 átomos de carbono), con, en promedio, 3,5
moles de óxido de etileno (OE) o alcoholes grasos con de 12 a 18
átomos de carbono con de 1 a 4 OE. Debido a su marcado
comportamiento espumante, éstos se utilizan en agentes de limpieza
únicamente en cantidades relativamente pequeñas, por ejemplo en
cantidades del 1 al 5% en peso.
Otros tensioactivos aniónicos adecuados son
también las sales del ácido alquilsulfosuccínico, que también se
denominan como sulfosuccinatos o como ésteres del ácido
sulfosuccínico y representan monoésteres y/o diésteres del ácido
sulfosuccínico con alcoholes, preferiblemente con alcoholes grasos
y especialmente alcoholes grasos etoxilados. Los sulfosuccinatos
preferidos contienen restos de alcoholes grasos con de 8 a 18 átomos
de carbono o mezclas de los mismos. Los sulfosuccinatos
especialmente preferidos contienen un resto de alcohol graso, que se
deriva de alcoholes grasos etoxilados, que en sí representan
tensioactivos no iónicos (descripción véase lo expuesto
posteriormente). En lo anterior, a su vez se prefieren especialmente
los sulfosuccinatos cuyos restos de alcohol graso se derivan de
alcoholes grasos etoxilados con una distribución reducida de
homólogos. También es posible utilizar un ácido
alqu(en)ilsuccínico con preferiblemente de 8 a 18
átomos de carbono en la cadena de alqu(en)ilo o sus
sales.
Como tensioactivos aniónicos se consideran
también especialmente los jabones. Son adecuados los jabones
saturados de ácidos grasos, tales como las sales del ácido láurico,
ácido mirístico, ácido palmítico, ácido esteárico, ácido erúcico
hidrogenado y ácido behénico, así como especialmente las mezclas de
jabones derivadas de los ácidos grasos naturales, por ejemplo
ácidos grasos de coco, de semilla de palma o de sebo.
Los tensioactivos aniónicos, inclusive los
jabones, pueden estar presentes en forma de sus sales de sodio,
potasio o amonio, así como en forma de sales solubles de bases
orgánicas, como mono, di o trietanolamina. Preferiblemente, los
tensioactivos aniónicos están presentes en forma de sus sales de
sodio o potasio, especialmente en forma de las sales de sodio.
Como tensioactivos no iónicos se utilizan
preferiblemente alcoholes alcoxilados, ventajosamente etoxilados,
especialmente primarios, con preferiblemente de 8 a 18 átomos de
carbono y, en promedio, de 1 a 12 moles de óxido de etileno (OE) por
mol de alcohol, en los que el resto de alcohol puede ser lineal o
preferiblemente ramificado con metilo en posición 2 o puede contener
restos lineales y ramificados con metilo mezclados, de la manera en
que están presentes habitualmente en los restos de oxoalcoholes.
Sin embargo, se prefieren especialmente los etoxilatos de alcoholes
con restos lineales, a partir de alcoholes de origen nativo con de
12 a 18 átomos de carbono, por ejemplo de grasa de coco, palma, sebo
o alcohol oleico, y, en promedio, de 2 a 8 OE por mol de alcohol. A
los alcoholes etoxilados preferidos pertenecen, por ejemplo, los
alcoholes con de 12 a 14 átomos de carbono con 3 OE o 4 OE, el
alcohol con de 9 a 11 átomos de carbono con 7 OE, los alcoholes con
de 13 a 15 átomos de carbono con 3 OE, 5 OE, 7 OE u 8 OE, los
alcoholes con de 12 a 18 átomos de carbono con 3 OE, 5 OE o 7 OE y
mezclas de los mismos, tales como mezclas de alcoholes con de 12 a
14 átomos de carbono con 3 OE y alcoholes con de 12 a 18 átomos de
carbono con 5 OE. Los grados de etoxilación indicados representan
valores medios estadísticos, que, para un producto en especial
pueden ser un número entero o una fracción. Los etoxilatos de
alcohol preferidos presentan una distribución reducida de homólogos
(narrow range ethoxylates, NRE). Adicionalmente a estos
tensioactivos no iónicos pueden utilizarse también alcoholes grasos
con más de 12 OE. Ejemplos para ello son alcoholes grasos de sebo
con 14 OE, 25 OE, 30 OE o 40 OE.
Además, como tensioactivos no iónicos pueden
utilizarse también alquilglicósidos de fórmula general
RO(G)_{x}, en los que R significa un resto
alifático, primario, con estructura de cadena lineal o ramificada
con metilo, especialmente ramificada con metilo en posición 2, con
de 8 a 22, preferiblemente con de 12 a 18 átomos de carbono, y G es
el símbolo que ocupa el lugar de una unidad de glucosa con 5 o 6
átomos de carbono, preferiblemente de glucosa. El grado x de
oligomerización, que indica la distribución de monoglicósidos y
oligoglicósidos, es un número cualquiera entre 1 y 10;
preferiblemente x es de 1,2 a 1,4.
Otra clase de tensioactivos no iónicos utilizados
preferiblemente, que pueden utilizarse o bien como tensioactivo no
iónico único o en combinación con otros tensioactivos no iónicos,
son los ésteres alquílicos de ácidos grasos alcoxilados,
preferiblemente etoxilados o etoxilados y propoxilados,
preferiblemente con de 1 a 4 átomos de carbono en la cadena alquilo,
especialmente ésteres metílicos de ácidos grasos, como se describen,
por ejemplo, en la solicitud de patente japonesa JP 58/217598 o que
se producen preferiblemente según el procedimiento descrito en la
solicitud de patente internacional
WO-A-90/13533.
También pueden ser adecuados los tensioactivos no
iónicos del tipo de los óxidos de aminas, por ejemplo óxido de
N-(alquil de coco)-N,N-dimetilamina
y óxido de N-(alquil de
sebo)-N,N-dihidroxietilamina, y de
las alcanolamidas de ácidos grasos. Preferiblemente, la cantidad de
estos tensioactivos no iónicos es inferior a la de los alcoholes
grasos etoxilados, especialmente inferior a la mitad de ella.
Otros tensioactivos adecuados son amidas de los
polihidroxi(ácidos grasos) de fórmula (II),
(II)R---CO---
\uelm{N}{\uelm{\para}{R ^{1} }}---[Z]
en la que RCO es un resto acilo alifático con de
6 a 22 átomos de carbono, R^{1} es hidrógeno, un resto alquilo o
hidroxialquilo con de 1 a 4 átomos de carbono y [Z] un resto lineal
o ramificado de polihidroxialquilo con de 3 a 10 átomos de carbono y
de 3 a 10 grupos hidroxilo. En cuanto a las amidas de
polihidroxi(ácidos grasos) se trata de sustancias conocidas, que
habitualmente pueden obtenerse por medio de la aminación reductora
de un azúcar reductor con amoníaco, una alquilamina o una
alcanolamina, con una acilación subsiguiente con un ácido graso, un
éster alquílico de ácido graso o un cloruro de ácido
graso.
Al grupo de las amidas de polihidroxi(ácidos
grasos) pertenecen también los compuestos de fórmula (III),
(III)R---CO---
\uelm{N}{\uelm{\para}{R ^{1} ---O---R ^{2} }}---[Z]
en la que R es un resto alquilo o alquenilo,
lineal o ramificado, con de 7 a 12 átomos de carbono, R^{1} es un
resto alquilo lineal, ramificado o cíclico, o un resto arilo, con
de 2 a 8 átomos de carbono, y R^{2} es un resto alquilo lineal,
ramificado o cíclico, o un resto arilo o un resto
oxi-alquilo, con de 1 a 8 átomos de carbono, con lo
que se prefieren los restos alquilo con de 1 a 4 átomos de carbono o
los restos fenilo, y [Z] es un resto lineal de polihidroxialquilo,
cuya cadena alquilo está sustituida con al menos dos grupos
hidroxilo, o derivados alcoxilados, preferiblemente etoxilados o
propoxilados de este
resto.
[Z] se obtiene preferiblemente por medio de la
aminación reductora de un azúcar reductor, por ejemplo glucosa,
fructosa, maltosa, lactosa, galactosa, manosa o xilosa. Los
compuestos sustituidos con N-alcoxi o
N-ariloxi pueden transformarse entonces, por
ejemplo, según la enseñanza de la solicitud internacional
WO-A-95/07331, por medio de la
reacción con ésteres metílicos de ácidos grasos en presencia de un
alcóxido como catalizador, en las amidas de polihidroxi(ácidos
grasos) deseadas.
En el marco de la presente invención se prefieren
combinaciones, en las que las pastillas de detergente contienen
(un) tensioactivo(s) aniónico(s) y no
iónico(s), con lo que pueden obtenerse ventajas técnicas de
uso a partir de determinadas relaciones de cantidades, en las que
pueden utilizarse las clases de tensioactivos individuales.
Por ejemplo, de esta manera se prefieren
especialmente las combinaciones en las que en las pastillas de
detergente la relación de tensioactivo(s) aniónico(s)
con respecto a tensioactivo(s) no iónico(s) es de
entre 10:1 y 1:10, preferiblemente de entre 7,5:1 y 1:5 y
especialmente de entre 5:1 y 1:2.
Desde el punto de vista técnico de uso puede
tener ventajas si algunas fases de las pastillas de detergente o la
pastilla completa, es decir, todas las fases, no contienen
determinadas clases de tensioactivos. Por tanto, otra forma de
realización importante de la presente invención prevé que al menos
una fase de la pastilla esté libre de tensioactivos no iónicos.
De manera contraria, por medio del contenido de
determinados tensioactivos en fases individuales o en la pastilla
completa, es decir en todas las fases, puede conseguirse un efecto
positivo. En lo anterior, la introducción de los
alquilpoliglicósidos mencionados anteriormente ha demostrado ser
ventajosa, de manera que se prefieren las pastillas de detergente en
las que al menos una fase de la pastilla contiene
alquilpoliglicósidos.
De manera similar al caso de los tensioactivos no
iónicos, también dejando de lado los tensioactivos aniónicos en
fases individuales o en todas las fases, pueden conseguirse
pastillas de detergente que son más adecuadas para determinados
campos de aplicación. Por tanto, en el marco de la presente
invención también son concebibles pastillas de detergente, en las
que al menos una fase de la pastilla está libre de tensioactivos
aniónicos.
En las pastillas de detergente de la combinación
según la invención pueden estar contenidas todos los adyuvantes
utilizados habitualmente en detergentes y agentes de limpieza, es
decir, especialmente zeolitas, silicatos, carbonatos, coadyuvantes
orgánicos y, en los casos en que no existen prejuicios ecológicos en
contra de su uso, también fosfatos.
Los silicatos de sodio cristalinos, en forma de
capas, adecuados, tienen la fórmula general
NaMSi_{x}O_{2x+1}\cdotH_{2}O, en la que M significa sodio o
hidrógeno, x es un número de 1,9 a 4 e y es un número de 0 a 20, y
los valores preferidos para x son 2, 3 o 4. Este tipo de silicatos
cristalinos en capas se describen, por ejemplo, en la solicitud de
patente europea EP-A-0 164 514. Los
silicatos cristalinos en capas, preferidos, de la fórmula indicada,
son aquellos en los cuales M es sodio y x toma los valores 2 o 3.
Especialmente se prefieren tanto los \beta como también los
\delta-silicatos de sodio
Na_{2}Si_{2}O_{5}\cdotyH_{2}O, pudiendo obtenerse el
\beta-silicato de sodio, por ejemplo, según el
procedimiento que se describe en la solicitud de patente
internacional WO-A-91/08171.
También pueden utilizarse los silicatos amorfos
de sodio con un módulo Na_{2}O:SiO_{2} de 1:2 a 1:3,3,
preferiblemente de 1:2 a 1:2,8 y especialmente de 1:2 a 1:2,6, que
son de disolución retardada y presentan propiedades secundarias de
lavado. En lo anterior, el retardo en la disolución, frente a
silicatos de sodio amorfos tradicionales, puede haber sido producido
de diferentes maneras, por ejemplo por medio del tratamiento
superficial, la composición, la compactación/compresión o por medio
del sobresecado. En el marco de la presente invención, por el
concepto "amorfo" se entiende también "amorfo para rayos
X". Esto significa que los silicatos, en el caso de experimentos
de difracción de rayos X, no proporcionan reflexiones definidas de
los rayos X, como las que son típicas para las sustancias
cristalinas, sino a lo sumo uno o varios máximos de la radiación de
rayos X dispersa, que presentan una anchura del ángulo de difracción
de varias unidades de grados. Sin embargo, pueden conseguirse,
incluso muy bien, buenas propiedades de adyuvante, si las partículas
de silicato proporcionan máximos de difracción poco claros o incluso
definidos. Esto debe interpretarse tal que los productos
microcristalinos presentan zonas con un tamaño de 10 a algunos
cientos de nm, prefiriéndose valores hasta un máximo de 50 nm y
especialmente hasta un máximo de 20 nm. Este tipo de silicatos
denominados amorfos para rayos X, los que también presentan un
retardo en la disolución frente a los vidrios solubles
tradicionales, se describen, por ejemplo, en la solicitud de patente
alemana DE-A- 44 00 024. Se prefieren especialmente
los silicatos amorfos compactados/comprimidos, los silicatos amorfos
compuestos y los silicatos amorfos para rayos X sobresecados.
La zeolita utilizada, finamente cristalina,
sintética, que contiene agua unida, es preferiblemente zeolita A y/o
P. Como zeolita P se prefiere zeolita MAP® (producto comercial de la
empresa Crosfield). Sin embargo, también son adecuadas la zeolita X,
así como las mezclas de A, X y/o P. Un producto que puede obtenerse
comercialmente y utilizarse preferiblemente en el marco de la
presente invención, es también un producto cocristalizado de zeolita
X y zeolita A (aproximadamente 80% en peso de zeolita X),
comercializado por la empresa CONDEA Augusta S.p.A. bajo el nombre
comercial VEGOBOND AX®, y que puede describirse por medio de la
fórmula
nNa_{2}O\cdot
(1-n)K_{2}O\cdot Al_{2}O_{3}\cdot
(2-2,5)SiO_{2}\cdot (3,5 - 5,5)
H_{2}O.
En este sentido, la zeolita puede utilizarse
tanto como adyuvante en un material compuesto granular, como también
para algo así como un "empolvado" de la mezcla total a
compactar, utilizándose habitualmente los dos caminos para la
incorporación de la zeolita en la premezcla. Las zeolitas adecuadas
presentan un tamaño medio de partícula inferior a 10 \mum
(distribución de volumen; método de medición: Coulter Counter) y
contienen preferiblemente del 18 al 22% en peso, especialmente del
20 al 22% en peso de agua unida.
Evidentemente, también es posible el uso de los
fosfatos conocidos en general como sustancias adyuvantes, siempre
que este tipo de uso no deba evitarse por motivos ecológicos. Entre
la gran cantidad de fosfatos que pueden adquirirse comercialmente,
en la industria de los detergentes y los agentes de limpieza tienen
la mayor importancia los fosfatos de metales alcalinos,
prefiriéndose especialmente el trifosfato pentasódico o el
trifosfato pentapotásico (tripolifosfato de sodio o potasio).
A este respecto, fosfatos de metales alcalinos es
la denominación compendiada para las sales de metales alcalinos
(especialmente sodio y potasio) de los diferentes ácidos de fósforo,
entre los cuales pueden diferenciarse los ácidos metafosfóricos
(HPO_{3})_{n} y el ácido ortofosfórico H_{3}PO_{4},
además de representantes de mayor peso molecular. En este sentido,
los fosfatos unen varias ventajas en sí mismos: actúan como
portadores de álcali, evitan recubrimientos de cal sobre las partes
de las máquinas o incrustaciones de cal en los tejidos y además
contribuyen al poder de limpieza.
El dihidrógenofosfato de sodio,
NaH_{2}PO_{4}, existe como dihidrato (densidad 1,91 gcm^{-3},
punto de fusión 60ºC) y como monohidrato (densidad 2,04 gcm^{-3}).
Las dos sales son blancas, son polvos muy fácilmente solubles en
agua, que pierden el agua cristalina al calentar y se transforman a
200ºC en el difosfato (hidrógenodifosfato de disodio,
Na_{2}H_{2}P_{2}O_{7}) levemente ácido, a mayores
temperaturas en trimetafosfato de sodio (Na_{3}P_{3}O_{9}) y
sal de Maddrell (véase lo expuesto posteriormente). El
NaH_{2}PO_{4} reacciona como ácido; se produce cuando el ácido
fosfórico se ajusta a un valor de pH de 4,5 con lejía sódica y se
pulveriza la sustancia macerada. El dihidrógenofosfato de potasio
(fosfato de potasio primario o monobásico, bifosfato de potasio,
KDP), KH_{2}PO_{4}, es una sal blanca de densidad 2,33
gcm^{-3}, tiene un punto de fusión de 253ºC [Descomposición con la
formación de polifosfato de potasio (KPO_{3})_{x}] y es
fácilmente soluble en agua.
El hidrógenofosfato disódico (fosfato de sodio
secundario), Na_{2}HPO_{4}, es una sal cristalina, incolora, muy
fácilmente soluble en agua. Existe anhidro y con 2 moles (densidad
2,066 gcm^{-3}, pérdida del agua a 95ºC), 7 moles (densidad 1,68
gcm^{-3}, punto de fusión 48ºC bajo pérdida de 5 H_{2}O) y 12
moles de agua (densidad 1,52 gcm^{-3}, punto de fusión 35ºC con
pérdida de 5 H_{2}O), a los 100ºC se hace anhidro y al calentar
más fuertemente se transforma en difosfato Na_{4}P_{2}O_{7}.
El hidrógenofosfato disódico se produce por medio de la
neutralización del ácido fosfórico con una solución de sosa
utilizando fenolftaleína como indicador. El hidrógenofosfato
dipotásico (fosfato de potasio secundario o dibásico),
K_{2}HPO_{4}, es una sal blanca, amorfa, fácilmente soluble en
agua.
El fosfato trisódico, fosfato de sodio terciario,
Na_{3}PO_{4}, son cristales incoloros, que presentan como
dodecahidrato una densidad de 1,62 gcm^{-3} y un punto de fusión
de 73-76ºC (descomposición), como decahidrato
(correspondiente al 19-20% de P_{2}O_{5}) un
punto de fusión de 100ºC y en forma anhidra (correspondiente al
39-40% de P_{2}O_{5}) una densidad de 2,536
gcm^{-3}. El fosfato trisódico es fácilmente soluble en agua con
reacción alcalina y se produce por evaporación de una solución de
exactamente 1 mol de fosfato disódico y 1 mol de NaOH. El fosfato
tripotásico (fosfato de potasio terciario o tribásico),
K_{3}PO_{4}, es un polvo blanco, delicuescente, granulado, de
densidad 2,56 gcm^{-3}, tiene un punto de fusión de 1340ºC y es
fácilmente soluble en agua con reacción alcalina. Se produce, por
ejemplo, al calentar escoria básica con carbón y sulfato de potasio.
A pesar del elevado precio, en la industria de los agentes de
limpieza se prefieren mucho más los fosfatos de potasio, más
fácilmente solubles, por tanto altamente eficaces, frente a los
compuestos correspondientes de sodio.
El difosfato tetrasódico (pirofosfato de sodio),
Na_{4}P_{2}O_{7}, existe en forma anhidra (densidad 2,534
gcm^{-3}, punto de fusión 988ºC, también se indican 880ºC) y como
decahidrato (densidad 1,815-1,836 gcm^{-3}, punto
de fusión 94ºC con pérdida de agua). Las dos sustancias son
cristales incoloros, solubles en agua con reacción alcalina. El
Na_{4}P_{2}O_{7} se produce al calentar fosfato disódico a
> 200ºC o haciendo reaccionar el ácido fosfórico con sosa en una
relación estequiométrica y deshidratando la solución por
pulverización. El decahidrato compleja sales de metales pesados y
formadores de dureza y disminuye por tanto la dureza del agua. El
fosfato dipotásico (pirofosfato de potasio), K_{4}P_{2}O_{7},
existe en forma del trihidrato y representa un polvo incoloro,
higroscópico con densidad 2,33 gcm^{-3}, que es soluble en agua,
siendo el valor de pH de la solución al 1% a 25ºC de 10,4.
Por medio de la condensación del
NaH_{2}PO_{4} o del KH_{2}PO_{4} se producen fosfatos de
sodio y potasio de mayor peso molecular, entre los cuales pueden
diferenciarse representantes cíclicos, los metafosfatos de sodio o
potasio, y los tipos en forma de cadena, los fosfatos de sodio y
potasio. Especialmente para estos últimos se utilizan un gran número
de denominaciones: fosfatos fundidos o calcinados, sal de Graham,
sal de Kurrol y Maddrell. Todos los fosfatos de sodio y potasio
superiores se denominan en conjunto como fosfatos condensados.
El trifosfato pentasódico,
Na_{5}P_{3}O_{10} (tripolifosfato de sodio), importante
técnicamente, es una sal anhidra o que se cristaliza con 6 H_{2}O,
no higroscópica, blanca, soluble en agua de fórmula general
NaO-[P(O)(ONa)-O]_{n}-Na
con n = 3. En 100 g de agua se disuelven a temperatura ambiente
aproximadamente 17 g, a 60ºC aproximadamente 20 g, a 100ºC alrededor
de 32 g de la sal sin agua cristalina; después de calentar durante
dos horas la solución a 100ºC se producen por hidrólisis
aproximadamente un 8% de ortofosfato y un 15% de difosfato. En la
producción de trifosfato pentasódico se hacen reaccionar el ácido
fosfórico con una solución de sosa o lejía sódica en relación
estequiométrica y la solución se deshidrata por pulverización. De
manera similar a la sal de Graham y el difosfato de sodio, el
trifosfato pentasódico disuelve muchos compuestos insolubles de
metales (también jabones de cal, etc.). El trifosfato pentapotásico,
K_{5}P_{3}O_{10} (tripolifosfato de potasio), se comercializa,
por ejemplo, en forma de una solución al 50% en peso (> 23% de
P_{2}O_{5}, 25% de K_{2}O). Los polifosfatos de potasio se
utilizan ampliamente en la industria de los detergentes y agentes de
limpieza. Además también existen los tripolifosfatos de sodio y
potasio, que también pueden utilizarse en el marco de la presente
invención. Estos se producen, por ejemplo, cuando se hidroliza el
trimetafosfato de sodio con KOH:
(NaPO_{3})_{3} + 2
KOH \rightarrow Na_{3}K_{2}P_{3}O_{10} +
H_{2}O
Éstos pueden utilizarse, al igual que
tripolifosfato de sodio, el tripolifosfato de potasio o las mezclas
de estos dos; también pueden utilizarse según la invención las
mezclas de tripolifosfato de sodio y tripolifosfato de sodio y
potasio o mezclas de tripolifosfato de potasio y tripolifosfato de
sodio y potasio o mezclas de tripolifosfato de sodio y
tripolifosfato de potasio y tripolifosfato de sodio y potasio.
En las pastillas de detergente según la
invención, como coadyuvantes orgánicos pueden utilizarse
especialmente policarboxilatos/ácidos policarboxílicos,
policarboxilatos poliméricos, ácido aspártico, poliacetales,
dextrinas, otros coadyuvantes orgánicos (véase lo expuesto
posteriormente), así como fosfonatos. Estas clases de sustancias se
describen a continuación.
Los adyuvantes orgánicos aptos son, por ejemplo,
los ácidos policarboxílicos que pueden utilizarse en forma de sus
sales de sodio, entendiéndose por ácidos policarboxílicos aquellos
ácidos carboxílicos que llevan más de una función ácida. Estos son,
por ejemplo, el ácido cítrico, ácido adípico, ácido succínico, ácido
glutárico, ácido málico, ácido tartárico, ácido maleico, ácido
fumárico, ácidos sacáricos, ácidos aminocarboxílicos, ácido
nitrilotriacético (NTA), siempre que este tipo de uso no pueda
rechazarse por motivos ecológicos, así como mezclas de los mismos.
Las sales preferidas son las sales de los ácidos policarboxílicos,
tales como ácido cítrico, ácido adípico, ácido succínico, ácido
glutárico, ácido tartárico, ácidos sacáricos y mezclas de las
mismas.
También pueden utilizarse los ácidos en sí.
Además de su efecto de adyuvante, los ácidos tienen también
típicamente la propiedad de un componente de acidificación y, con
ello, sirven también para el ajuste de un valor de pH bajo y suave
de los detergentes y agentes de limpieza. Aquí deben nombrarse
especialmente el ácido cítrico, ácido succínico, ácido glutárico,
ácido adípico, ácido glucónico y cualquier mezcla de éstos.
Además, como adyuvante son adecuados los
policarboxilatos poliméricos, estos son, por ejemplo, las sales de
metales alcalinos del poli(ácido acrílico) o del poli(ácido
metacrílico), por ejemplo aquellas con un peso molecular relativo de
500 a 70000 g/mol.
En cuanto a los pesos moleculares indicados para
los policarboxilatos poliméricos se trata, en el sentido de este
documento, de pesos moleculares M_{w} promedio en peso de la forma
respectiva del ácido, que se determinaron básicamente mediante la
cromatografía de permeación en gel (GPC), para lo cual se utilizó
un detector de rayos UV. A este respecto, la medición se realizó
frente a un patrón externo de poli(ácido acrílico), que proporciona
valores de peso molecular similares a los reales debido a su
afinidad estructural con los polímeros analizados. Estos datos
difieren marcadamente de los datos de pesos moleculares para los
cuales se utiliza un patrón de poli(ácidos estirenosulfónicos). Los
pesos moleculares medidos frente a poli(ácidos estirenosulfónicos)
son en general marcadamente más altos que los pesos moleculares
indicados en este documento.
Los polímeros adecuados son especialmente
poliacrilatos, que presentan preferiblemente un peso molecular de
2000 a 20000 g/mol. Debido a su solubilidad superior, de este grupo
pueden preferirse a su vez los poliacrilatos de cadena corta, que
presentan pesos moleculares de 2000 a 10000 g/mol, y prefiriéndose
especialmente de 3000 a 5000 g/mol.
Además son adecuados los policarboxilatos
copoliméricos, especialmente aquellos del ácido acrílico con ácido
metacrílico y del ácido acrílico o el ácido metacrílico con ácido
maleico. Han demostrado ser especialmente adecuados los copolímeros
del ácido acrílico con ácido maleico, que contienen del 50 al 90% de
ácido acrílico y del 50 al 10% de ácido maleico. Su peso molecular
relativo, referido al ácido libre, es generalmente de 2000 a 70000
g/mol, preferiblemente de 20000 a 50000 g/mol y especialmente de
30000 a 40000 g/mol.
Los policarboxilatos (co)poliméricos
pueden utilizarse o bien como polvo o bien como solución acuosa. El
contenido de policarboxilatos (co)poliméricos en los medios
es preferiblemente del 0,5 al 20% en peso, especialmente del 3 al
10% en peso.
Para mejorar la solubilidad, los polímeros pueden
contener también ácidos alilsulfónicos como monómeros, como por
ejemplo ácido aliloxibencenosulfónico y ácido metalilsulfónico.
También se prefieren especialmente los polímeros
biodegradables de más de dos unidades de monómeros diferentes, por
ejemplo aquellos que contienen como monómeros, sales del ácido
acrílico y del ácido maleico, así como alcohol vinílico o derivados
del alcohol vinílico, o contienen como monómeros, sales del ácido
acrílico y del ácido 2-alquilalilsulfónico, así
como derivados del azúcar.
Otros copolímeros preferidos son aquellos que se
describen en las solicitudes de patente alemana
DE-A-43 03 320 y
DE-A-44 17 734 y presentan como
monómeros preferiblemente acroleína y ácido acrílico/sal de ácido
acrílico o acroleína y acetato de vinilo.
También deben mencionarse como sustancias
adyuvantes preferidas los ácidos aminodicarboxílicos poliméricos,
sus sales o sus sustancias precursoras. Se prefieren especialmente
los poli(ácidos aspárticos) o sus sales y derivados, de los que se
da a conocer en la solicitud de patente alemana
DE-A-195 40 086, que presentan
también un efecto estabilizador de blanqueo además de sus
propiedades de coadyuvante.
Otras sustancias adyuvantes adecuadas son los
poliacetales, que pueden obtenerse por reacción de dialdehídos con
ácidos policarboxílicos, que presentan de 5 a 7 átomos de carbono y
al menos 3 grupos hidroxilo. Los poliacetales preferidos se obtienen
a partir de dialdehídos, tales como glioxal, glutaraldehído,
tereftalaldehído, así como sus mezclas, y a partir de ácidos
poliolcarboxílicos, tales como ácido glucónico y/o ácido
glucoheptónico.
Otras sustancias adyuvantes orgánicas adecuadas
son dextrinas, por ejemplo oligómeros o polímeros de hidratos de
carbono, que pueden obtenerse por hidrólisis parcial de almidones.
La hidrólisis puede realizarse según procedimientos habituales, por
ejemplo catalizados por ácidos o enzimas. Preferiblemente se trata
de productos de hidrólisis con pesos moleculares promedio en el
intervalo de 400 a 500000 g/mol. En este sentido, se prefiere un
polisacárido con un equivalente de dextrosa (ED) en el intervalo de
0,5 a 40, especialmente de 2 a 30, con lo que ED es una medida usual
para el efecto reductor de un polisacárido en comparación con la
dextrosa, que tiene un ED de 100. Son aptas, tanto las
maltodextrinas con un ED de entre 3 y 20 y los jarabes de glucosa
seco con un ED de entre 20 y 37, como también las denominadas
dextrinas amarillas y dextrinas blancas con mayores pesos
moleculares en el intervalo de 2000 a 30000 g/mol.
En cuanto a los derivados oxidados de este tipo
de dextrinas se trata de sus productos de reacción con agentes
oxidantes, que son capaces de oxidar al menos una función de alcohol
del anillo del sacárido para dar una función de ácido carboxílico.
Este tipo de dextrinas oxidadas y de procedimientos para su
producción se conocen, por ejemplo, a partir de las solicitudes de
patente europea EP-A-0 232 202,
EP-A-0 427 349,
EP-A-0 472 042 y
EP-A-0 542 496, así como a partir de
las solicitudes de patente internacional WO 92/18542, WO 93/08251,
WO 93/16110, WO 94/28030, WO 95/07303, WO 95/12619 y WO 95/20608.
También es adecuado un oligosacárido oxidado según la solicitud de
patente alemana DE-A-196 00 018. Un
producto oxidado en el C_{6} del anillo del sacárido puede ser
especialmente ventajoso.
Otros coadyuvantes adecuados son también los
oxidisuccinatos y otros derivados de los disuccinatos,
preferiblemente etilendiaminodisuccinato. En lo anterior, el ácido
N,N'-etilendiamino-N,N-disuccínico
(EDDS) se utiliza preferiblemente en forma de sus sales de sodio o
magnesio. En este contexto se prefieren además los disuccinatos de
glicerina y trisuccinatos de glicerina. Las cantidades de uso
adecuadas son del 3 al 15% en peso, en formulaciones que contienen
zeolita y/o silicato.
Por ejemplo, otros adyuvantes orgánicos adecuados
son ácidos hidroxicarboxílicos acetilados o sus sales, que, dado el
caso, también pueden estar presentes en forma de lactona y que
contienen al menos 4 átomos de carbono y al menos un grupo
hidroxilo, así como un máximo de dos grupos ácidos. Este tipo de
coadyuvantes se describen, por ejemplo, en la solicitud de patente
internacional WO 95/20029.
Otra clase de sustancias con propiedades de
coadyuvante son los fosfonatos. En lo anterior se trata
especialmente de fosfonatos de hidroxialcanos o aminoalcanos. Bajo
los fosfonatos de hidroxialcanos, el 1,1-difosfonato
de 1-hidroxietano (HEDP) tiene una especial
importancia como coadyuvante. Se utiliza preferiblemente como sal de
sodio, reaccionando la sal disódica neutra y la sal tetrasódica
alcalina (pH 9). Como fosfonatos de aminoalcano se consideran
preferiblemente el fosfonato de etilendiaminotetrametileno (EDTMP),
el fosfonato de dietilentriaminopentametileno (DTPMP), así como sus
homólogos superiores. Se utilizan preferiblemente en forma de las
sales de sodio de reacción neutra, por ejemplo como la sal
hexasódica de EDTMP o como sal hepta y octasódica de DTPMP. En este
sentido, de la clase de los fosfonatos se utiliza preferiblemente
como adyuvante el HEDP. Además, los fosfonatos de aminoalcano tienen
un marcado poder de unión de metales pesados. De manera
correspondiente puede preferirse el uso de fosfonatos de
aminoalcano, especialmente de DTPMP, especialmente cuando los medios
también contienen agentes de blanqueo, o el uso de mezclas de los
fosfonatos mencionados.
Además, todos los compuestos capaces de formar
complejos con iones alcalinotérreos pueden utilizarse como
coadyuvante.
La cantidad de adyuvante es habitualmente de
entre el 10 y el 70% en peso, preferiblemente de entre el 15 y el
60% en peso y especialmente de entre el 20 y el 50% en peso. A su
vez, la cantidad de los adyuvantes utilizados depende del uso
previsto, de manera que las pastillas de blanqueo pueden presentar
mayores cantidades de adyuvantes (por ejemplo de entre el 20 y el
70% en peso, preferiblemente de entre el 25 y el 65% en peso y
especialmente de entre el 30 y el 55% en peso) que, por ejemplo, las
pastillas de detergente (habitualmente del 10 al 50% en peso,
preferiblemente del 12,5 al 45% en peso y especialmente de entre el
17,5 y el 37,5% en peso).
Además del/de los
alquilbencenosulfonato(s), el/los agente(s)
auxiliar(es) de disgregación basado(s) en celulosa y
los otros tensioactivos y adyuvantes utilizados opcionalmente, las
pastillas de detergente en las combinaciones según la invención
pueden contener otras sustancias contenidas habitualmente en los
detergentes y agentes de limpieza del grupo de agentes de blanqueo,
activadores de blanqueo, colorantes, sustancias olorosas,
blanqueadores ópticos, enzimas, inhibidores de espuma, aceites de
silicona, agentes de antirredeposición, inhibidores de agrisado,
inhibidores de transferencia de color e inhibidores de la
corrosión.
Entre los compuestos que sirven como agentes de
blanqueo y proporcionan H_{2}O_{2} en agua, el perborato de
sodio tetrahidratado y el perborato de sodio monohidratado tienen
una importancia especial. Otros agentes de blanqueo aptos son, por
ejemplo, percarbonato de sodio, peroxipirofosfatos, perhidratos de
citrato, así como sales perácidas o perácidos que proporcionan
H_{2}O_{2}, tales como perbenzoatos, peroxoftalatos, ácido
diperazelaico, ftaloiminoperácido o diácido diperdodecanoico. Los
agentes de blanqueo orgánicos típicos son los peróxidos de diacilo,
tales como, por ejemplo, peróxido de dibenzoilo. Otros agentes de
blanqueo orgánicos típicos son los peroxiácidos, mencionándose como
ejemplos especialmente los alquilperoxiácidos y los
arilperoxiácidos. Representantes preferidos son (a) el ácido
peroxibenzoico y sus derivados sustituidos en el anillo, tales como
los ácidos alquilperoxibenzoicos, pero también pueden utilizarse el
ácido peroxi-\alpha-naftoico y el
monoperftalato de magnesio, (b) los peroxiácidos alifáticos o
sustituidos alifáticos, tales como el ácido peroxiláurico, ácido
peroxiesteárico, ácido
\varepsilon-ftalimidoperoxicaprónico [ácido
ftaloiminoperoxihexanoico (PAP)], ácido
o-carboxibenzamidoperoxicaprónico, ácido
N-nonenilamidoperadípico y
N-nonenilamidopersuccinatos, y (c) ácidos
peroxidicarboxílicos alifáticos y aralifáticos, tales como ácido
1,12-di-peroxicarboxílico, ácido
1,9-diperoxiazelaico, ácido diperoxisebácico, ácido
diperoxibrasílico, ácido diperoxiftálico, ácido
2-decildiperoxibutano-1,4-dicarboxílico,
ácido
N,N-tereftaloil-di(6-antinopercaprónico).
Como agentes de blanqueo en composiciones para el
lavado a máquina de vajillas pueden utilizarse también sustancias
que liberen cloro o bromo. Entre los materiales adecuados que
liberan cloro o bromo se consideran, por ejemplo,
N-bromamidas y N-cloramidas
heterocíclicas, por ejemplo ácido tricloroisocianúrico, ácido
tribromoisocianúrico, ácido dibromoisocianúrico y/o ácido
dicloroisocianúrico (DICA) y/o sus sales con cationes, tales como
potasio y sodio. También son adecuados los compuestos de hidantoína,
tales como
1,3-dicloro-5,5-dimetilhidantoína.
Las combinaciones preferidas en el marco de la
presente invención son pastillas de detergente envasadas, que son
adecuadas para el lavado de materiales textiles de colores y no
contienen agentes de blanqueo. Por tanto, una combinación
especialmente preferida está caracterizada porque la(s)
pastilla(s) de detergente está(n) libre(s) de
agente(s) de blanqueo.
Para conseguir un mejor efecto de blanqueo
lavando o limpiando a temperaturas de 60ºC e inferiores pueden
añadirse activadores de blanqueo. Como activadores de blanqueo
pueden utilizarse compuestos que en condiciones de perhidrólisis dan
como resultado ácidos peroxocarboxílicos alifáticos con
preferiblemente de 1 a 10 átomos de carbono, especialmente con de 2
a 4 átomos de carbono, y/o, dado el caso, ácido perbenzoico
sustituido. Son adecuadas las sustancias que llevan grupos
O-acilo y/o N-acilo del número de
átomos de carbono mencionado y/o, dado el caso, grupos benzoilo
sustituidos. Se prefieren las alquilendiaminas aciladas,
especialmente tetraacetiletilendiamina (TAED), derivados acilados de
triazina, especialmente
1,5-diacetil-2,4-dioxohexahidro-1,3,5-triazina
(DADHT), glicoluriles
(tetrahidroimidazo[4,5-d]imidazol-2,5-(1H,3H)-diona)
acilados, especialmente tetraacetilglicoluril (TAGU),
N-acilimidas, especialmente
N-nonanoilsuccimida (NOSI), fenolsulfonatos
acilados, especialmente n-nonanoil o
isononanoiloxibencenosulfonato (n-NOBS o
iso-NOBS), anhídridos de ácidos carboxílicos,
especialmente anhídrido del ácido ftálico, alcoholes polivalentes
acilados, especialmente triacetina, diacetato de etilenglicol y
2,5-diacetoxi-2,5-dihidrofurano.
Adicionalmente a los activadores de blanqueo
convencionales o en su lugar pueden añadirse también los denominados
catalizadores de blanqueo. En cuanto a estas sustancias, se trata de
sales de metales de transición o de complejos de metales de
transición que intensifican el blanqueo, tales como, por ejemplo,
complejos de salen o complejos carbonílicos de Mn, Fe, Co, Ru o Mo.
Como catalizadores de blanqueo pueden utilizarse también los
complejos de Mn, Fe, Co, Ru, Mo, Ti, V y Cu con ligandos tripod que
contienen N, así como aminocomplejos de Co, Fe, Cu y Ru.
Se prefiere, de manera análoga que en el caso de
lo agentes de blanqueo, cuando las pastillas en las combinaciones
según la invención están libres de activador(es) de blanqueo.
Combinaciones preferidas en el marco de la presente invención están
caracterizadas porque la(s) pastilla(s) de detergente
está(n) libre(s) de activador(es) de blanqueo.
Para mejorar la impresión estética de las
pastillas de detergente según la invención, éstas pueden colorearse
con colorantes adecuados. Los colorantes adecuados, cuya selección
no causa ninguna dificultad al experto, tienen una elevada
estabilidad de almacenamiento e insensibilidad frente a las otras
sustancias contenidas en los medios y frente a la luz, así como no
presentan una sustantividad marcada frente a las fibras textiles,
para no colorearlas.
Para el uso en las pastillas de detergente de la
combinación según la invención se prefieren los medios colorantes
que pueden destruirse oxidativamente en el proceso de lavado, así
como mezclas de los mismos con colorantes azules adecuados, los
denominados tonos azules. Ha demostrado ser ventajoso el utilizar
medios colorantes, que sean solubles en agua o a temperatura
ambiente en sustancias orgánicas líquidas. Por ejemplo, son
adecuados los medios colorantes aniónicos, por ejemplo, colorantes
nitroso aniónicos. Un medio colorante posible es, por ejemplo, verde
naftol (Colour Index (CI) Parte 1: Acid Green 1; Parte 2: 10020),
que puede obtenerse comercialmente, por ejemplo, como Basacid® Grün
(verde) 970 de la empresa BASF, Ludwigshafen, así como mezclas de
estos con colorantes azules adecuados. Como colorantes se utilizan
también Pigmosol® Blau (azul) 6900 (CI 74160), Pigmosol® Grün
(verde) 8730 (CI 74260, Basonyl® Rot (rojo) 545 FL (CI 45170),
Sandolan® Rhodamin (rodamina) EB400 (CI 45100), Basacid® Gelb
(amarillo) 094 (CI 47005), Sicovit® Patentblau (azul patente) 85 E
131 (CI 42051), Acid Blue (azul ácido) 183 (CAS
12217-22-0, Cl Acidblue (azul ácido)
183), Pigment Blue (pigmento azul) 15 (CI 74160), Supranol® Blau
(azul) GLW (CAS 12219-32-8), Cl
Acidblue (azul ácido) 221), Nylosan® Gelb (amarillo)
N-7GL SGR (CAS
61814-57-1, Cl Acidyellow (amarillo
ácido) 218) y/o Sandolan® Blau (azul) (CI Acid Blue (azul ácido)
182,
CAS-12219-26-0).
En la elección del medio colorante debe tenerse
en cuenta que los medios colorantes no presenten una afinidad
demasiado fuerte por las superficies textiles y, en este sentido,
especialmente por las fibras artificiales. Simultáneamente, también
debe tenerse en cuenta en la elección de los medios colorantes
adecuados, que los medios colorantes presentan diferentes
estabilidades frente a la oxidación. En general es válido que los
medios colorantes no solubles en agua son más estables frente a la
oxidación que los medios colorantes solubles en agua. La
concentración del medio colorante en los detergentes y agentes de
limpieza varía dependiendo de la solubilidad, y con ello también de
la sensibilidad a la oxidación. En el caso de medios colorantes con
buena solubilidad en agua, por ejemplo del Basacid® Grün (verde)
mencionado anteriormente o el Sandolan® Blau (azul) igualmente
mencionado anteriormente, normalmente se eligen concentraciones del
medio colorante en el intervalo de aproximadamente 10^{-2} a
10^{-3}% en peso. En el caso de los colorantes de pigmentos,
preferidos especialmente debido a su brillo, no obstante con una
solubilidad peor en agua, por ejemplo los colorantes Pigmosol®
mencionados anteriormente, la concentración adecuada del medio
colorante en detergentes y agentes de limpieza es, por el contrario,
normalmente de aproximadamente 10^{-3} a 10^{-4}% en peso.
Las pastillas pueden contener blanqueadores
ópticos del tipo de los derivados del ácido
diaminoestilbenodisulfónico o sus sales de metales alcalinos. Por
ejemplo, son adecuadas las sales del ácido
4,4'-bis(2-anilino-4-morfolino-1,3,5-triazinil-6-amino)estilbeno-2,2'-disulfónico
o compuestos estructurados del mismo modo, que en lugar del grupo
morfolino llevan un grupo dietanolamino, un grupo metilamino, un
grupo anilino o un grupo 2-metoxietilamino. Además
pueden estar presentes los blanqueadores del tipo de los
difenilestirilos sustituidos, por ejemplo las sales alcalinas del
4,4'-bis(2-sulfoestiril)-difenilo,
4,4'-bis(4-cloro-3-sulfoestiril)-difenilo,
o
4-(4-cloroestiril)-4'-(2-sulfoestiril)-difenilo.
También pueden utilizarse mezclas de los blanqueadores mencionados
anteriormente. Los blanqueadores ópticos se utilizan en las
pastillas de detergente según la invención en concentraciones de
entre el 0,01 y el 1% en peso, preferiblemente entre el 0,05 y el
0,5% en peso y especialmente entre el 0,1 y el 0,25% en peso,
referido respectivamente a la pastilla completa, siempre que se
desee su uso. En las combinaciones preferidas, las pastillas de
detergente envasadas están libres de blanqueadores ópticos, de
manera que las combinaciones preferidas están caracterizadas porque
la(s) pastilla(s) de detergente está(n)
libre(s) de blanqueadores ópticos.
A los medios según la invención se les añaden
sustancias olorosas para mejorar la impresión estética de los
productos y proporcionar al consumidor, además del rendimiento, un
producto "típico e inconfundible" visual y sensorialmente. Como
aceites de perfume o sustancias olorosas pueden utilizarse
compuestos de sustancias odoríferas individuales, por ejemplo los
productos sintéticos del tipo de los ésteres, éteres, aldehídos,
cetonas, alcoholes e hidrocarburos. Los compuestos de sustancias
odoríferas del tipo de los ésteres son, por ejemplo, acetato de
bencilo, isobutirato de fenoxietilo, acetato de
p-terc-butilciclohexilo, acetato de
linalilo, acetato de dimetilbencilcarbinilo, acetato de feniletilo,
benzoato de linalilo, formiato de bencilo, glicinato de
etilmetilfenilo, propionato de alilciclohexilo, propionato de
estiralilo y salicilato de bencilo. Por ejemplo, a los éteres
pertenece el benciletiléter, a los aldehídos, por ejemplo los
aldehídos alifáticos lineales con de 8 a 18 átomos de carbono,
citral, citronelal, citroneliloxiacetaldehído, aldehído ciclamen,
hidroxicitronelal, lilial y bourgeonal, a las cetonas, por ejemplo
las iononas, \alpha-isometilionona y
metil-cedrilcetona, a los alcoholes anetol,
citronelol, eugenol, geraniol, linalool, alcohol feniletílico y
terpineol, a los hidrocarburos pertenecen principalmente los
terpenos, tales como limoneno y pineno. Sin embargo se prefieren las
mezclas de diferentes sustancias odoríferas, que juntas producen una
nota de olor agradable. Dichos aceites de perfume también pueden
contener mezclas de sustancias odoríferas, como a las que puede
accederse a partir de fuentes vegetales, por ejemplo aceite de pino,
de cítricos, de jazmín, de pachouli, de rosas o
Ylang-Ylang. También son adecuados aceite de uva
moscatel, aceite de salvia, aceite de manzanilla, aceite de clavel,
aceite de melisa, aceite de menta, aceite de hojas de canela, aceite
de flor de tilo, aceite de bayas de enebro, aceite de vetiver,
aceite de olibano, aceite de galbano y aceite de jara, así como
aceite de azahar, aceite de neroli, aceite de cáscara de naranja y
aceite de madera de sándalo.
El contenido de sustancias olorosas en las
pastillas de detergente en las combinaciones según la invención es
habitualmente de hasta el 2% en peso de la formulación total. Las
sustancias olorosas pueden añadirse directamente en los medios según
la invención, pero también puede ser ventajoso disponer las
sustancias olorosas sobre soportes, que refuercen la adherencia del
perfume sobre la ropa y que se encarguen de que el olor de los
materiales textiles se mantenga por mucho tiempo a través de la
liberación lenta del olor. Por ejemplo, han probado su eficacia como
materiales de soporte las ciclodextrinas, pudiendo revestirse los
complejos de ciclodextrina-perfume adicionalmente
con otros agentes auxiliares.
Como enzimas se consideran aquellas de la clase
de las proteasas, lipasas, amilasas, celulasas o sus mezclas. Se
adecuan especialmente los principios activos enzimáticos obtenidos a
partir de cepas de bacterias u hongos, tales como Bacillus
subtilis, Bacillus licheniformis y Streptomyces
griseus. Preferiblemente se utilizan proteasas del tipo de la
subtilisina y especialmente proteasas obtenidas a partir de
Bacillus lentus. En lo anterior, las mezclas de enzimas, por
ejemplo de proteasa y amilasa o proteasa y lipasa o proteasa y
celulasa o de celulasa y lipasa o de proteasa, amilasa y lipasa o
proteasa, lipasa y celulasa, sin embargo especialmente las mezclas
que contienen celulasa son de especial interés. También las
peroxidasas y oxidasas han demostrado ser adecuadas en algunos
casos. Las enzimas pueden estar adsorbidas en materiales de soporte
y/o empotradas en sustancias de revestimiento, para protegerlas
frente a la descomposición anticipada. El porcentaje de las enzimas,
mezclas de enzimas o granulados de enzimas en las pastillas de las
combinaciones según la invención puede ser, por ejemplo, del 0,1 al
5% en peso, preferiblemente del 0,1 a aproximadamente el 2% en
peso.
Las pastillas de detergente pueden contener
adicionalmente también componentes que influyen positivamente en el
lavado de aceite y grasa de los materiales textiles (los denominados
soil repellents (repelentes de suciedad)). Este efecto se percibe
especialmente cuando se ensucia un material textil que ya se lavó
antes varias veces con el detergente según la invención, que
contiene este componente disolvente de aceite y grasa. A los
componentes disolventes de aceite y grasa preferidos pertenecen, por
ejemplo, los éteres de celulosa no iónicos, tales como metilcelulosa
y metilhidroxi-propilcelulosa, con un porcentaje de
grupos metoxilo del 15 al 30% en peso y de grupos hidroxipropoxilo
del 1 al 15% en peso, referido respectivamente al éter de celulosa
no iónico, así como los polímeros del ácido ftálico y/o del ácido
tereftálico o de sus derivados, conocidos a partir del estado de la
técnica, especialmente los polímeros de tereftalatos de etileno y/o
tereftalatos de polietilenglicol o derivados de éstos modificados
aniónica y/o no iónicamente. De éstos se prefieren especialmente los
derivados sulfonados de los polímeros del ácido ftálico y del ácido
tereftálico.
En las pastillas de detergente envasadas de la
presente invención se prefiere el uso de inhibidores de
transferencia de color. Los inhibidores de transferencia de color
tienen la tarea de filtrar, o de mantener suspendidos en el baño,
los colorantes que se hayan disuelto eventualmente de los materiales
textiles y de evitar de esta manera que vuelvan a depositarse sobre
las fibras. Como inhibidores de transferencia de color han
demostrado su eficacia especialmente los polímeros, siendo
especialmente importante la polivinipirrolidona (PVP). Las
combinaciones preferidas en el marco de la presente invención están
caracterizadas porque la o las pastillas de detergente contienen
adicionalmente inhibidores de transferencia de color,
preferiblemente polivinilpirrolidona, en cantidades del 0,1 al 2,0%
en peso, preferiblemente del 0,2 al 1,5% en peso y especialmente del
0,5 al 1,0% en peso, referido respectivamente al peso de la
pastilla.
La producción de pastillas activas para el lavado
y la limpieza tiene lugar por medio de la aplicación de presión
sobre una mezcla a compactar, que se encuentra en la cavidad de una
prensa. En el caso más sencillo de la producción de pastillas, que a
continuación se denomina de manera simplificada preparación de
pastillas, la mezcla que va a prepararse en pastillas se compacta
directamente, es decir, sin granulación anterior. Las ventajas de
esta denominada preparación de pastillas directa son su uso sencillo
y favorable en su coste, puesto que no se necesitan otros pasos de
procedimiento y, por tanto, tampoco otras instalaciones. Pero junto
a estas ventajas se encuentran también desventajas. De esta manera,
una mezcla de polvos que debe prepararse en pastillas directamente
debe presentar suficiente deformabilidad plástica y buenas
propiedades de flujo, además no puede tener tendencia a la
separación de la mezcla durante el almacenamiento, el transporte y
el rellenado de la matriz. Estas tres condiciones son
excepcionalmente difíciles de controlar en el caso de muchas mezclas
de sustancias, de manera que la preparación de pastillas directa no
se utiliza frecuentemente en la producción de pastillas de
detergentes y agentes de limpieza. Por tanto, el camino habitual
para la producción de pastillas de detergentes y agentes de limpieza
parte de componentes en polvo ("partículas primarias"), que se
aglomeran o granulan por medio de procedimientos adecuados para dar
partículas secundarias con mayor diámetro de partícula. Estos
granulados o estas mezclas de diferentes granulados se mezclan
entonces con los materiales suplementarios individuales, en forma de
polvo, y se alimentan a la preparación de pastillas.
Las pastillas de detergente preferidas en el
marco de la presente invención se obtienen por compactación de una
premezcla en forma de partículas, de al menos un granulado que
contiene tensioactivos y al menos un componente en forma de polvo,
añadido posteriormente. En este sentido, los granulados que
contienen tensioactivos pueden producirse a través de procedimientos
habituales de granulación, tales como granulación en mezclador,
granulación de plato, granulación en lecho fluidizado, extrusión,
peletización o compactación. A este respecto, es ventajoso para las
posteriores pastillas de detergente si la premezcla a compactar
presenta un peso aparente de al menos 500 g/l, preferiblemente de al
menos 600 g/l y especialmente superior a 700 g/l. Otra ventaja
puede resultar de una distribución más estrecha de los tamaños de
partículas de los granulados de tensioactivos utilizados. En el
marco de la presente invención se prefieren las pastillas de
detergente, en las cuales los granulados tienen un tamaño de
partículas de entre 10 y 4000 \mum, preferiblemente de entre 100
y 2000 \mum y especialmente de entre 600 y 1400 \mum.
Antes de la compactación de la premezcla en forma
de partículas para dar pastillas de detergente, la premezcla puede
"empolvarse" con medios de tratamiento de la superficie en
partículas finas. Esto puede ser ventajoso para la consistencia y
las propiedades físicas, tanto de la premezcla (almacenamiento,
compactación) como también de las pastillas de detergente listas.
Los medios de empolvado en partículas finas se conocen desde hace
mucho tiempo en el estado de la técnica, utilizándose la mayoría de
las veces zeolitas, silicatos u otras sales inorgánicas. Sin
embargo, la premezcla se empolva preferiblemente con zeolita en
partículas finas, prefiriéndose las zeolitas del tipo faujasita. En
el marco de la presente invención, el concepto "zeolita del tipo
faujasita" denomina todas las tres zeolitas, que forman el
subgrupo faujasita del grupo 4 estructural de zeolitas (véase Donald
W. Breck: "Zeolite Molecular Sieves" (Cribas moleculares de
zeolita), John Wiley & Sons, Nueva York, Londres, Sidney,
Toronto, 1974, página 92). Es decir, además de la zeolita X pueden
utilizarse también la zeolita Y y faujasita, así como mezclas de
estos compuestos, prefiriéndose la zeolita X pura.
También pueden utilizarse como medios de
empolvado, mezclas o cocristalizados de zeolitas del tipo faujasita
con otras zeolitas, que no tienen que pertenecer obligatoriamente al
grupo 4 estructural de zeolitas, siendo ventajoso si al menos el 50%
en peso del medio de empolvado está compuesto por una zeolita del
tipo faujasita.
En el marco de la presente invención se prefieren
las pastillas de detergente que están compuestas por una premezcla
en forma de partículas, que contiene componentes granulares y
materiales en forma de polvo añadidas posteriormente, con lo que el
o uno de los componentes en forma de polvo añadido posteriormente es
una zeolita del tipo faujasita, con tamaños de partícula inferiores
a 100 \mum, preferiblemente inferiores a 10 \mum y especialmente
inferiores a 5 \mum y representando al menos el 0,2% en peso,
preferiblemente al menos el 0,5% en peso y especialmente más del 1%
en peso de la premezcla a compactar.
En lo anterior, los componentes de preparación en
partículas finas, con los tamaños de partículas mencionados
anteriormente, pueden mezclarse en seco con la premezcla a
compactar. Pero también es posible y se prefiere el "pegarlas"
en la superficie de las partículas más gruesas por medio de la
adición de pequeñas cantidades de materiales líquidos. Estos
procedimientos de empolvado están descritos ampliamente en el estado
de la técnica y son habituales para el experto. Como componentes
líquidos, que son adecuados proporcionar la unión de los medios de
empolvado, pueden utilizarse, por ejemplo, tensioactivos no iónicos
o soluciones acuosas de tensioactivos u otras sustancias contenidas
en detergentes y agentes de limpieza. En el marco de la presente
invención se prefiere utilizar perfume como agentes de unión líquido
entre el medio de empolvado de partículas finas y las partículas de
granos gruesos. Para la producción de las pastillas según la
invención, las premezclas se comprimen en una denominada matriz
entre dos punzones para dar un material comprimido firme. Este
proceso, que se denomina a continuación breve como preparación de
pastillas, se divide en cuatro etapas: dosificación, compresión
(deformación elástica), deformación plástica y expulsión.
La preparación de pastillas se realiza en prensas
de pastillas habituales, que pueden estar equipadas en principio con
punzones simples o dobles. En el último caso, no sólo el punzón
superior se utiliza para ejercer presión, también el punzón inferior
se mueve durante el procedimiento de prensado hacia el punzón
superior, mientras que el punzón superior presiona hacia abajo. Para
pequeñas cantidades de producción se utilizan preferiblemente
prensas excéntricas de pastillas, en las cuales el o los punzones
están fijados a un disco excéntrico, que a su vez está ensamblada a
un eje con una determinada velocidad de rotación. El movimiento de
estos punzones de compactación puede compararse con el modo de
trabajo de un motor habitual de cuatro tiempos. La compactación
puede realizarse con un punzón superior y uno inferior
respectivamente, pero también pueden estar fijados varios punzones a
un disco excéntrico, con lo que la cantidad de orificios de la
matriz está ampliada de manera correspondiente. Los rendimientos de
las prensas excéntricas varían según el tipo desde algunos cientos
hasta un máximo de 3000 pastillas por hora.
Para mayores rendimientos se eligen las prensas
rotativas de pastillas, en las cuales sobre una denominada mesa de
matriz están dispuestas circularmente una cantidad mayor de
matrices. El número de matrices varía según el modelo entre 6 y 55,
pudiendo obtenerse también matrices más grandes en el mercado. A
cada matriz sobre la mesa de matrices le están asignados un punzón
superior y uno inferior, pudiendo ejercerse la presión de
compactación activamente por medio de únicamente el punzón superior
o inferior, pero también por medio de los dos punzones. La mesa de
matrices y el punzón se mueven alrededor de un eje perpendicular
común, con lo que, durante la rotación, el punzón se lleva con ayuda
de vías en curva a modo de guía a las posiciones para el rellenado,
la compactación, la deformación plástica y la expulsión. En los
puntos en los cuales se necesita un ascenso o descenso del punzón
especialmente intenso (rellenado, compactación, expulsión), estas
vías en curva están sustentadas mediante piezas de baja compresión,
guías de baja tracción y vías de elevación. El rellenado de la
matriz se realiza a través de un dispositivo de alimentación
dispuesto de forma rígida, la denominada alimentadora de matrices,
que está unido a un recipiente de reserva para la premezcla. La
presión de compactación sobre la premezcla puede ajustarse
individualmente por medio de las carreras de prensado de los
punzones superior e inferior, con lo que la presión se forma al
rodar los cabezales del vástago del punzón por los rodillos de
presión.
Las prensas rotativas pueden dotarse también con
dos alimentadoras de matrices para aumentar el rendimiento, con lo
que para producir una pastilla debe recorrerse ya solamente un
semicírculo. Para producir pastillas de dos y más capas se disponen
varias alimentadoras de matrices, una detrás de la otra, sin que la
primera capa, levemente compactada, sea expulsada antes del
rellenado siguiente. De esta manera, por medio de un control
adecuado del proceso pueden producirse también pastillas de
revestimiento y de ojo de buey, que tienen una estructura del tipo
de una cáscara de cebolla, con lo que en el caso de las pastillas de
ojo de buey, la parte superior del núcleo o de las capas del núcleo
no se recubre y, con ello se mantiene visible. También las prensas
rotativas de pastillas pueden equiparse con instrumentos simples o
múltiples, de manera que para compactar pueden utilizarse
simultáneamente, por ejemplo, un círculo exterior con 50 y un
círculo interior con 35 orificios. Los rendimientos de las prensas
rotativas de pastillas modernas son superiores a un millón de
pastillas por hora.
En el caso de la preparación pastillas con
prensas rotativas ha demostrado ser ventajoso realizar la
preparación pastillas con variaciones de peso de la pastilla lo más
pequeñas posible. De esta manera pueden reducirse también las
variaciones de dureza de la pastilla. Las variaciones de peso leves
pueden conseguirse de la siguiente manera:
- uso de capas de plástico con pequeñas
tolerancias de espesor
- bajo número de revoluciones del rotor
- alimentadoras de matrices grandes
- regulación del número de revoluciones del ala
de la alimentadora de matrices respecto al número de revoluciones
del rotor
- alimentadora de matrices con nivel de polvo
constante
- desacople de la alimentadora de matrices y el
recipiente del polvo
Para reducir las aglutinaciones en los punzones
sirven todos los revestimientos antiadherentes conocidos a partir de
la técnica. Los revestimientos de plástico, las capas de plástico o
los punzones de plástico son especialmente ventajosos. También han
demostrado ser ventajosos los punzones giratorios, con lo que según
las posibilidades, el punzón superior y el inferior deberían
realizarse giratorios. En el caso de los punzones giratorios puede
suprimirse generalmente la capa de plástico. En este caso, las
superficies de los punzones deberían pulirse eléctricamente.
Además se ha mostrado que son ventajosos los
tiempos de compactación largos. Éstos pueden ajustarse mediante
guías de presión, varios rodillos de presión o menores números de
revoluciones del rotor. Puesto que las variaciones de dureza de la
pastilla son causadas por las variaciones de las fuerzas de
prensado, deberían utilizarse sistemas que limiten la fuerza de
prensado. Para ello, en el trayecto de la fuerza pueden utilizarse
punzones elásticos, compensadores neumáticos o elementos elásticos.
También el rodillo de presión puede realizarse elástico.
Las máquinas de preparación de pastillas
adecuadas en el marco de la presente invención pueden adquirirse,
por ejemplo, de las empresas Apparatebau Holzwarth GbR, Asperg,
Wilhelm Fette GmbH, Schwarzenbek, Hofer GmbH, Weil, Horn & Noack
Pharmatechnik GmbH, Worms, IMA Verpackungssystema GmbH Viersen,
KILIAN, Colonia, KOMAGE, Kell am See, KORSCH Pressen AG, Berlín, así
como Romaco GmbH, Worms. Otros proveedores son, por ejemplo, Dr.
Herbert Pete, Viena (AU), Mapag Maschinenbau AG, Berna (CH), BWI
Manesty, Liverpool (GB), I. Holand Ltd., Nottingham (GB), Courtoy N.
V., Halle (BE/LU), así como Mediopharm Kamnik (SI). Por ejemplo, la
prensa hidráulica de doble presión HPF 630 de la empresa LAEIS, D es
especialmente adecuada. Los instrumentos de preparación de pastillas
pueden obtenerse, por ejemplo, de las empresas Adams
Tablettierwerkzeuge, Dresden, Wilhelm Fett GmbH, Schwarzenbeck,
Klaus Hammer, Solingen, Herber & Söhne GmbH, Hamburgo, Hofer
GmbH, Weil, Horn & Noack, Pharmatechnik GmbH, Worms, Ritter
Pharmatechnik GmbH, Hamburgo, Romaco GmbH, Worms y Nottar
Werkzeugbau, Tamm. Otros proveedores son, por ejemplo, Senss AG,
Reinach (CH) y Medicopharm, Kamnik (SI).
En lo anterior, las pastillas pueden fabricarse
con una forma espacial predeterminada y un tamaño predeterminado,
con lo que siempre están compuestas de varias fases, es decir,
capas, incrustaciones o núcleos y anillos. Como formas espaciales
pueden considerarse prácticamente todas las conformaciones que
puedan manipularse de manera práctica, por tanto, por ejemplo, la
formación como tableta, forma de vara o de barra, cubo, prisma
rectangular y elementos espaciales correspondientes con superficies
laterales planas, así como especialmente conformaciones en forma
cilíndrica con sección transversal circular u oval. En este sentido,
la última conformación comprende desde la forma de presentación de
la pastilla hasta la de trozos cilíndricos compactos con una
relación de altura respecto al diámetro superior a 1.
A este respecto, los cuerpos compactos en
porciones pueden estar formados respectivamente como elementos
individuales separados unos de otros, que corresponden a la cantidad
de dosificación predeterminada de los detergentes y agentes de
limpieza. Pero también es posible formar cuerpos compactos que unen
una pluralidad de dichas unidades de masa en un cuerpo moldeado,
estando prevista la fácil separación de las unidades en porciones
más pequeñas por medio de puntos de rotura teóricos predeterminados.
Para el uso de detergentes para materiales textiles en máquinas del
tipo habitual en Europa, con mecanismos dispuestos horizontales,
puede ser conveniente la formación de los cuerpos compactos en
porciones con forma de pastilla, en forma cilíndrica o de prisma
rectangular, prefiriéndose una relación de diámetro/altura en el
intervalo de aproximadamente 0,5:2 a 2:0,5. Las prensas hidráulicas,
prensas excéntricas o prensas rotativas habituales, son dispositivos
adecuados especialmente para la producción de este tipo de cuerpos
compactos.
La forma espacial de otra forma de realización de
las pastillas está adaptada en sus dimensiones a la cubeta del
detergente de las lavadoras domésticas, de manera que las pastillas
pueden dosificarse directamente en la cubeta del detergente sin
ayuda de dosificación, donde se disuelve durante el proceso de
alimentación de agua. Evidentemente, también es posible sin
problemas el uso de las pastillas de detergente a través de una
ayuda de dosificación.
Otra pastilla preferida de varias fases que puede
producirse, tiene una estructura de tipo placa o tableta, alternando
segmentos largos gruesos y cortos finos, de manera que los segmentos
individuales de esta barra de varias fase pueden quebrarse en los
puntos de rotura teóricos, representados por los segmentos cortos
finos, e introducirse en la máquina. Este principio del detergente
en pastillas "en forma de barra" puede lograrse también con
otras formas geométricas, por ejemplo con triángulos dispuestos
verticalmente, que están unidos entre sí sólo a lo largo de uno de
sus lados. Por motivos ópticos, en este caso puede considerarse el
formar la base del triángulo, que une los segmentos individuales
entre sí, como una fase, mientras que la punta del triángulo forma
la segunda fase. En esta forma de realización es especialmente
atractiva la diferente coloración de estas dos fases.
Además de la estructura en capas, las pastillas
de varias fases pueden producirse en forma de pastillas de núcleo y
anillo, de pastillas de núcleo y envoltura o de las denominadas
pastillas "bulleye" (ojo de buey). Una vista general sobre este
tipo de formas de realización está descrita en el documento EP 055
100 (Jeyes Group). Este documento da a conocer bloques de agentes de
limpieza para lavabos, que comprenden un cuerpo moldeado de una
composición de agente de limpieza lentamente soluble, en el que está
encapsulada una pastilla de agente de blanqueo. Simultáneamente,
este documento da a conocer las formas de conformación de las
pastillas de varias fases más diferentes, desde la pastilla simple
de varias fases hasta los sistemas complicados de varias fases con
capa de plástico.
Después de la compactación, las pastillas de
detergente presentan una elevada estabilidad. La resistencia a la
rotura de las pastillas de forma cilíndrica puede registrarse a
través del parámetro de medición del esfuerzo de rotura diametral.
Éste puede determinarse según
\sigma = \frac{2P}{\pi
Dt}
En ella, \sigma representa el esfuerzo de
rotura diametral (diametral fracture stress, DFS) en Pa, P es la
fuerza en N, que lleva a la presión ejercida sobre las pastillas,
que causa la rotura de la pastilla, D es el diámetro de la pastilla
en metros y t la altura de la pastilla.
Para la producción de pastillas de detergente que
contienen alquilbencenosulfonato y celulosa se mezcló un granulado
de tensioactivo con otros componentes de preparación y se compactó
en una prensa excéntrica de pastillas para formar pastillas. La
composición del granulado de tensioactivo se indica en la tabla 1
siguiente, la composición de la premezcla a compactar (y, con ello,
la composición de las pastillas) se encuentra en la tabla 2.
Granularo de tensioactivo [% en peso] | |
(Alquil con de 9 a 13 átomos de carbono)bencenosulfonato | 19,4 |
Sulfato de alcohol graso con de 12 a 18 átomos de carbono | 5,2 |
Alcohol graso con de 12 a 18 átomos de carbono, con 7 OE | 4,8 |
(Alquil con de 12 a 16 átomos de carbono)-1,4-glicósido | 1,0 |
Jabón | 1,6 |
Carbonato de sodio | 17,2 |
Silicato de sodio | 5,6 |
Zeolita A (sustancia activa anhidra) | 28,5 |
1,1-difosfonato sódico de hidroxietano | 0,8 |
Copolímero de ácido acrílico-ácido maleico | 5,6 |
Agua, sales | Resto |
Premezcla [% en peso] | |
Granulado de tensioactivo | 87,3 |
Inhibidor de espuma | 3,5 |
Enzimas | 1,7 |
Perfume | 0,5 |
Zeolita A (Wessalith® P, Degussa) | 1,0 |
Celulosa | 5,0 |
Las premezclas aptas de preparación de pastillas
se compactaron en una prensa excéntrica Korsch para formar pastillas
(diámetro: 44 mm, altura: 22 mm, peso: 37,5 g). En lo anterior, la
presión de compactación se ajustó de manera que se obtuvieron
respectivamente tres series de pastillas (E, E', E'' y V, V', V''),
que se diferencian en su dureza. Las pastillas E de detergente según
la invención se envasaron después de su producción para dar una
combinación según la invención, envasando respectivamente dos
pastillas en un flor back de película de plástico laminado (lámina
revestida con aluminio por evaporación, espesor: 35 \mum,
permeabilidad al vapor de agua: 1 g/m^{2}/24 h); los ejemplos V de
comparación se almacenaron abiertos. De todas las series de
pastillas se midieron la dureza y el tiempo de desintegración, antes
del envasado. Las dos pastillas (combinación E según la invención y
pastilla V de comparación) se almacenaron durante 14 días en una
cámara climática a 23ºC y 85% de humedad relativa del aire
(condiciones de prueba según la norma DIN 53122), después de lo cual
se midieron nuevamente la dureza y los tiempos de disgregación. La
dureza de las pastillas se midió por deformación de la pastilla
hasta la rotura, actuando la fuerza sobre las superficies laterales
de la pastilla y determinándose la fuera máxima que soportó la
pastilla.
Para la determinación de la disgregación de la
pastilla, la pastilla se colocó en un vaso de precipitados con agua
(600 ml de agua, temperatura 30ºC) y se midió el tiempo hasta la
disgregación completa de la pastilla. Para determinar la capacidad
de transporte mediante la alimentación de agua, tres pastillas se
colocaron en la cubeta del detergente de una lavadora doméstica (AEG
Öko Lavärnat) y se inició un programa a 40ºC sin prelavado. Tras
finalizar el proceso de alimentación de agua se secaron y pesaron
los restos que se encontraban en la cubeta del detergente. La tabla
3 muestra los datos experimentales de las series individuales de
pastillas:
De manera impresionante, la tabla 3 muestra que
las durezas y los tiempos de disgregación de las pastillas de
detergente en las combinaciones según la invención sólo cambian de
manera insignificante, mientras que las pastillas de los ejemplos V
de comparación se endurecen posteriormente de manera inaceptable y
se disgregan extremadamente mal o ya no se disgregan.
Claims (15)
1. Combinación de (una) pastilla(s) de
detergente, que contiene alquilbencenosulfonato(s) y un
adyuvante de disgregación basado en celulosa, en forma granular,
cogranulada o compactada, en cantidades del 0,5% al 10% en peso, y
un sistema de envasado que contiene la(s) pastilla(s)
de detergente, caracterizada porque el sistema de envasado
presenta una tasa de permeabilidad al vapor de agua de 0,1
g/m^{2}/día a menos de 20 g/m^{2}/día cuando el sistema de
envasado se almacena a 23ºC y una humedad relativa de equilibrio del
85%.
2. Combinación según la reivindicación 1,
caracterizada porque el sistema de envasado tiene una tasa de
permeabilidad al vapor de agua de 0,5 g/m^{2}/día a menos de 15
g/m^{2}/día.
3. Combinación según una de las reivindicaciones
1 o 2, caracterizada porque la(s) pastilla(s)
de detergente presenta(n) una humedad relativa de equilibrio
inferior al 30% a 35ºC.
4. Combinación según una de las reivindicaciones
1 a 3, caracterizada porque el sistema de envasado está
compuesto por una bolsa o saco, de papel de una única capa o
laminado y/o lámina de plástico.
5. Combinación según la reivindicación 4,
caracterizada porque el sistema de envasado está compuesto
por una bolsa o saco de lámina de plástico de una única capa o
laminada, que tiene un espesor de 10 a 200 \mum, preferiblemente
de 20 a 100 \mum y especialmente de 25 a 50 \mum.
6. Combinación según una de las reivindicaciones
1 a 5, caracterizada porque el sistema de envasado no
comprende envases de cartón de papel revestido con cera.
7. Combinación según una de las reivindicaciones
1 a 6, caracterizada porque la(s) pastilla(s)
de detergente comprende(n) otro(s)
tensioactivo(s) y adyuvante(s).
8. Combinación según una de las reivindicaciones
1 a 7, caracterizada porque la(s) pastilla(s)
de detergente contienen el adyuvante de disgregación basado en
celulosa en forma granular, cogranulada o compactada, en cantidades
del 3 al 7% en peso y especialmente del 4 al 6% en peso, referido
respectivamente al peso de la pastilla.
9. Combinación según una de las reivindicaciones
1 a 8, caracterizada porque la(s) pastilla(s)
de detergente está(n) libre(s) de blanqueador(es).
10. Combinación según una de las reivindicaciones
1 a 9, caracterizada porque la(s) pastilla(s)
de detergente está(n) libre(s) de activador(es) de
blanqueo.
11. Combinación según una de las reivindicaciones
1 a 10, caracterizada porque la(s) pastilla(s)
de detergente está(n) libre(s) de blanqueadores ópticos.
12. Combinación según una de las reivindicaciones
1 a 11, caracterizada porque la(s) pastilla(s)
de detergente contiene(n) adicionalmente inhibidores de
transferencia de color, preferiblemente polivinilpirrolidona, en
cantidades del 0,1 al 2,0% en peso, preferiblemente del 0,2 al 1,5%
en peso y especialmente del 0,5 al 1,0% en peso, referido
respectivamente al peso de la pastilla.
13. Combinación según una de las reivindicaciones
1 a 12, caracterizada porque la(s) pastilla(s)
de detergente contiene(n) las sales de metales alcalinos,
preferiblemente las sales de sodio, de los ácidos
alquilbencenosulfónicos con de 8 a 16 átomos de carbono,
preferiblemente con de 9 a 13 átomos de carbono, que se derivan de
alquilbencenos que tienen un contenido de tetralina inferior al 5%
en peso, referido al alquilbenceno.
14. Combinación según una de las reivindicaciones
1 a 13, caracterizada porque la(s) pastilla(s)
de detergente contiene(n) las sales de metales alcalinos,
preferiblemente las sales de sodio, de los ácidos
alquilbencenosulfónicos con de 8 a 16 átomos de carbono,
preferiblemente con de 9 a 13 átomos de carbono, que tienen un
contenido del isómero de 2-fenilo inferior al 22%
en peso, referido al ácido alquilbencenosulfónico.
15. Combinación según una de las reivindicaciones
1 a 14, caracterizada porque la(s) pastilla(s)
de detergente contiene(n) los alquilbencenosulfonatos en
cantidades del 0,5 al 30% en peso, preferiblemente del 1 al 25% en
peso, más preferiblemente del 2 al 20% en peso y especialmente del 5
al 15% en peso, referido respectivamente al peso de la pastilla.
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