ES2220474T3 - Procedimiento para la fabricacion de cuerpos moldeados de agentes de lavado y de limpieza. - Google Patents
Procedimiento para la fabricacion de cuerpos moldeados de agentes de lavado y de limpieza.Info
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Abstract
Procedimiento para la fabricación de cuerpos moldeados de agentes de lavado y de limpieza, caracterizado porque se fabrican una o varias masas moldeables y éstas se conducen a través de orificios de salida a una presión por debajo de 10 bares y las barras de material, salientes, se trocean a las dimensiones de los cuerpos moldeados y se dejan endurecer.
Description
Procedimiento para la fabricación de cuerpos
moldeados de agentes de lavado y de limpieza.
La presente invención se refiere a un
procedimiento de nuevo tipo para la fabricación de cuerpos moldeados
de agentes de lavado y de limpieza con una y varias fases.
Los cuerpos moldeados de agentes de lavado y de
limpieza se han descrito ya en el estado de la técnica y tienen cada
vez mayor aceptación por parte del consumidor debido a su fácil
dosificación. Los agentes de limpieza en forma de tabletas tienen,
frente a los productos pulverulentos, una serie de ventajas: pueden
dosificarse y manipularse de una manera más sencilla y tienen
ventajas en cuánto al almacenamiento y al transporte debido a su
estructura compacta. Por lo tanto existe un estado de la técnica muy
amplio relativo a los cuerpos moldeados de agentes de lavado y de
limpieza, que se refleja también en una amplia literatura de
patentes. En éste caso los encargados de desarrollar productos en
forma de tabletas tuvieron ya, inicialmente, la idea de liberar
determinados componentes sólo bajo condiciones definidas en el
proceso de lavado o de limpieza por medio de zonas constituidas de
manera diferente en el cuerpo moldeado para mejorar de éste modo el
éxito de la limpieza. En éste caso se han impuesto, además de las
tabletas con núcleo/cubierta y las tabletas de anillo/núcleo,
conocidas desde hace mucho tiempo en la industria farmacéutica,
especialmente cuerpos moldeados multicapa, que son ofrecidos en la
actualidad en muchos campos del lavado y de la limpieza o de la
higiene. También la diferenciación óptica de los productos adquiere
cada vez mayor significado de manera que los cuerpos moldeados
monofásicos y monocolor han sido desplazados ampliamente por cuerpos
moldeados polifásicos en el campo del lavado y de la limpieza.
Actualmente son usuales en el mercado cuerpos moldeados con dos
capas, con una fase blanca y con una fase coloreada o con dos capas
coloreadas de manera diferente. Además existen tabletas punteadas,
tabletas con núcleo de anillo, tabletas con recubrimiento, etc.,
que, actualmente, tienen un significado más bien subordinado.
La fabricación de los cuerpos moldeados citados
abarca en éste caso siempre al menos una etapa de entabletado, en la
cuál una premezcla en forma de partículas se transforma en un cuerpo
moldeado compacto mediante aplicación de presión. En el caso de las
tabletas con dos capas, de las tabletas con cubierta/núcleo, etc.,
citados, se prensan premezclas diferentes de manera superpuesta o
bien de manera interpenetrada. Además existen propuestas para la
fabricación de tabletas por medio de la tecnología del prensado
tradicional y rellenar cavidades en éstas tabletas con fusiones o
similares para conseguir cuerpos moldeados compuestos a partir de
partes prensadas y no prensadas.
Otro procedimiento que se utiliza para la
fabricación de trozos compactos de agentes de lavado y de limpieza
consiste en la extrusión. En éste caso se plastifica una premezcla
bajo presión elevada y se descarga a través de moldes perforados,
después de lo cuál se lleva a cabo un moldeo mediante troceado y,
eventualmente, tratamiento final. En contra de lo que ocurre en el
entabletado, en el que casi se "sinteriza" el lecho de las
partículas, y en el que los cuerpos moldeados tienen todavía un
volumen hueco, la extrusión mediante una presión elevada de 100
bares y por encima de éste valor conduce a partículas o bien a
trozos muy compactos, cuyo volumen interno se ha reducido
claramente.
Se han descrito tabletas multicapa de agentes de
limpieza para el fregado a máquina de la vajilla por ejemplo en la
solicitud de patente europea EP 224 128 (Henkel KGaA). Las dos capas
presentan, en éste caso, diferencias de solubilidad lo cuál conduce
a propiedades ventajosas de aplicación.
Se han descrito tabletas polifásicas de limpieza
para WC por ejemplo en la EP 055 100 (Jeyes Group). Ésta publicación
divulga bloques de agentes para la limpieza del cuarto de baño, que
comprenden un cuerpo moldeado constituido por una composición de
agente de limpieza que se solubiliza lentamente, en el que está
incrustada una tableta de agente de blanqueo. Ésta publicación
divulga al mismo tiempo las formas de configuración más diversas
para los cuerpos moldeados polifásicos. La fabricación de los
cuerpos moldeados se lleva a cabo según las enseñanzas de ésta
publicación bien mediante la inserción de una tableta de agente de
blanqueo prensada en un molde y colada alrededor de ésta tableta con
una composición del agente de limpieza, o mediante la introducción
por regado de una parte de la composición del agente de limpieza en
la forma seguido de la introducción de la tableta del agente de
blanqueo y, eventualmente, regado superficial subsiguiente con una
cantidad adicional de la composición del agente de limpieza.
Igualmente la publicación EP 481 547 (Unilever)
describe cuerpos moldeados polifásicos de agentes de limpieza, que,
según dicha publicación, pueden emplearse para el fregado a máquina
de la vajilla. Éstos cuerpos moldeados tienen la forma de tabletas
con núcleo/cubierta y se fabrican mediante prensado escalonado de
los componentes: en primer lugar se lleva a cabo el prensado de una
composición del agente de blanqueo para dar un cuerpo moldeado, que
se dispone en una matriz llenada hasta la mitad con una composición
de polímero, que se llena a continuación con una cantidad adicional
de la composición de polímero y se prensa para dar un cuerpo
moldeado de agente de blanqueo dotado con una cubierta de polímero.
El procedimiento se repite a continuación con una composición
alcalina de agente de limpieza de manera que se produzca un cuerpo
moldeado con tres fases.
Otra vía para la fabricación de cuerpos
moldeados, ópticamente diferenciados, de agentes de lavado y de
limpieza, se describe en las solicitudes de patente internacionales
WO99/06522, WO99/27063 y WO99/27067 (Procter&Gamble). Según las
enseñanzas de éstas publicaciones, se prepara un cuerpo moldeado que
presenta una cavidad, que se llena con una fusión solidificable.
Alternativamente se carga en la cavidad un polvo y se fija por medio
de una capa de revestimiento. Las tres solicitudes tienen en común
que no deber ser prensada la zona a ser ocupada por la cavidad
puesto que, de éste modo, deben protegerse los componentes
"sensibles a la presión".
En la solicitud europea EP 0 814 152 A2 se
describe un procedimiento para la fabricación de agentes sólidos de
lavado y de limpieza, que contienen tensioactivos aniónicos con
elevado peso a granel, que se caracterizan por un comportamiento
mejorado a la disolución y a la formación de gel. Para ello se
prensa la premezcla con plastificadores a presión de 25 hasta 200
bares.
Las memorias descriptivas de las patentes
británicas GB 2 298 867 A así como GB 1 048 831 divulgan tabletas de
agentes de lavado y de limpieza, que presentan propiedades mejoradas
en lo que se refiere a la dureza debido a productos estructurantes
parcial o completamente hidratados. Se describen procedimientos de
fabricación simples sin citar las presiones aplicadas durante la
extrusión.
El documento US 3 455 834 describe un
procedimiento para la fabricación a elevada velocidad de tabletas de
agentes de lavado, que se caracterizan, por lo tanto, por durezas
mejoradas. Desde luego éste estado de la técnica no cita las
presiones empleadas y se limita a citar las temperaturas y el tiempo
necesarios.
Tanto el entabletado como también la extrusión
conducen a una elevada solicitación por presión de las premezclas a
ser elaboradas, que dificulta o bien que imposibilita la
incorporación de componentes sensibles a la presión. Del mismo modo
la fabricación de cuerpos moldeados con tres o con varias fases no
es posible, sin problemas, con ambos procedimientos puesto que el
coste técnico aumenta en gran medida a medida que aumenta el número
de las fases.
La extrusión o la coextrusión de varias
premezclas apenas es posible en el caso de proporciones fuertemente
diferentes de las fases individuales. El entabletado tradicional de
tabletas con varias capas tiene limitaciones igualmente en el campo
de los cuerpos moldeados de los agentes de lavado y de limpieza
cuando una capa deba presentar únicamente una pequeña proporción con
respecto al conjunto del cuerpo moldeado. Si se desciende por debajo
de un determinado espesor de la capa, se hará cada vez más difícil
un prensado de una capa adherida sobre el resto del cuerpo
moldeado.
La presente invención tenía como tarea poner a
disposición un procedimiento para la fabricación de cuerpos
moldeados con una fase y con varias fases, en el cuál pudiesen
incorporarse también componentes sensibles a la presión en regiones
limítrofes, no estando sometidas a ninguna limitación las regiones
limítrofes en lo que se refiere a su tamaño con relación al conjunto
del cuerpo moldeado. En éste caso debía conseguirse además, por un
lado, una diferenciación óptica con respecto a las tabletas de dos
capas tradicionales, por otro lado debería funcionar de manera
segura la fabricación de los cuerpos moldeados sin gran coste
técnico, incluso en grandes series sin que los cuerpos moldeados
presentasen inconvenientes en lo que se refiere a la estabilidad o
sin que haya que temer inexactitudes en el momento del
dosificado.
Especialmente la presente invención tenía como
tarea poner a disposición un procedimiento de fabricación de nuevo
tipo para cuerpos moldeados de agentes de lavado y de limpieza, que
superase a las tecnologías de entabletado y de extrusión actuales en
lo que se refiere al cuidado de los componentes frente a la
solicitación térmica, a la presión y a la cizalla, que fuese menos
costoso desde el punto de vista de la instalación y que fuese más
conveniente para la economía del procedimiento así como que
posibilitase mayores producciones. Además el procedimiento debería
ser aplicable sin un coste elevado también para la fabricación de
cuerpos moldeados con tres o más fases.
Se ha encontrado ahora que las masas
endurecibles, moldeables mediante elaboración en forma de barra a
baja presión, son adecuadas para la fabricación de cuerpos moldeados
de agentes de lavado y de limpieza y que, en éste caso, cumplen el
perfil de requisitos citado.
El objeto de la invención es un procedimiento
para la fabricación de cuerpos moldeados de agentes de lavado y de
limpieza, en el cuál se fabrican una o varias masas moldeables y
éstas se dirigen con una presión menor que 10 bares a orificios de
descarga y las barras de material salientes de trocean a las
dimensiones de los cuerpos moldeados y se dejan endurecer.
Preferentemente se conducirán las masas
moldeables y endurecibles después del moldeo, hasta los orificios de
salida a presiones todavía más bajas para proteger a los componentes
sensibles a la presión. En éste caso los procedimientos preferentes
se caracterizan porque la o las masas moldeables se conducen hasta
los orificios de salida con una presión por debajo de 35 bares,
preferentemente por debajo de 30 bares, de forma especialmente
preferente por debajo de 20 bares.
De acuerdo con la confección de las masas
moldeables (véase más adelante) y de acuerdo con la configuración de
las máquinas transformadoras pueden realizarse también presiones aún
más bajas o bien es posible una forma de trabajar sin presión. Los
procedimientos en los que se conducen la o las masas moldeables
hasta los orificios de salida con una presión por debajo de 8,5
bares, preferentemente por debajo de 7,5 bares, de forma
especialmente preferente por debajo de 6,5 bares y, especialmente,
por debajo de 5 bares, constituyen otra forma importante de
realización de la presente invención.
A continuación se describirán parámetros de la
instalación y particularidades de la tecnología del procedimiento
según la invención, antes de hacer referencia a los componentes y a
los parámetros físicos de las masas a ser elaboradas.
El procedimiento según la invención prevé la
elaboración de masas moldeables, que se endurecen o bien se
solidifican tras el moldeo para dar cuerpos moldeados compactos. En
contra de lo que ocurre en la extrusión de agentes de lavado y de
limpieza, en la que se plastifican y se moldean premezclas
esparcibles mediante presiones elevadas, se llevará a cabo el
procedimiento según la invención a presiones bajas y se parte de
masas moldeables. Éstas masas moldeables no se encuentran en forma
de partículas sino que son de tipo pasta o bien plástico y se
endurecen tras la elaboración moldeante.
Una forma preferente de proceder en el ámbito de
la presente invención, correspondiente a la conducción de las masas
moldeables hasta los orificios de salida, consiste en su
introducción entre dos rodillos, que presentan sentidos de rotación
opuestos. De éste modo se transporta la masa, que se encuentra entre
los rodillos, en función de la anchura del intersticio comprendido
entre los rodillos y de la velocidad de los rodillos, bajo ligera
presión, hacia los orificios de salida. Según el número de pares de
rodillos y de orificios de salida así como de acuerdo con la
configuración de éstos orificios resultan barras de material con una
fase o con varias fases, que pueden presentar formas y/o colores
diferentes. Éstas barras de material se trocean en secciones de
longitud predeterminada y los trozos individuales de la barra se
dejan endurecer para dar los cuerpos moldeados acabados de los
agentes de lavado y de limpieza.
Los cuerpos moldeados monofásicos se fabrican en
éste caso, ventajosamente, conduciéndose una masa moldeable con un
par de rodillos hasta un orificio de salida. Los procedimientos
preferentes se caracterizan en éste caso porque se introduce una
masa moldeable entre dos rodillos, se descarga a partir de los
orificios de salida en forma de barra de material, se trocean hasta
la dimensión deseada para el cuerpo moldeado y se deja
endurecer.
Los aparatos adecuados para el procedimiento
preferente pueden obtenerse, por ejemplo, en la firma Hosokava Bepex
GmbH uno bajo el nombre "Drehstab-Walzenpresse
DP". Los orificios de salida de tales aparatos pueden estar
configurados, en éste caso, por ejemplo con forma circular,
triangular, cuadrada, rectangular, en forma de corazón, en forma de
media luna, etc. los orificios citados en primer lugar condicionan
entonces cuerpos moldeados cilíndricos, prismáticos, cúbicos o
tetragonales, tetragonales y ortorómbicos. Los dibujos muestran en
las figuras 27 así como 29 hasta 42 de manera ejemplificativa
algunas formas posibles para la configuración de los orificios de
salida.
Igualmente es posible hacer girar las barras de
material, como paso previo al troceado hasta las dimensiones
deseadas para el cuerpo moldeado, en estado transformable por
moldeo, tras la salida de los orificios. De éste modo se forman
cuerpos moldeados con superficies laterales irregulares, en forma de
espiral, que ofrecen una atracción óptica especial.
Los cuerpos moldeados de dos fases pueden
generarse de manera correspondiente con dos pares de rodillos. Los
procedimientos, preferentes para ello, se caracterizan porque se
introducen dos masas moldeables, de composición diferente, entre dos
pares de rodillos y se descargan en forma de barra de material
maciza, hueca o con varias capas a partir de los orificios de
salida, se cortan hasta la dimensión deseada para el cuerpo moldeado
y se dejan endurecer. Evidentemente es posible también elaborar de
manera análoga dos masas de composición idéntica. Entonces esto no
sirve para la separación material o para la consecución de
determinados efectos de los agentes de lavado y de limpieza, sino
que sirve para la atracción óptica. También los aparatos adecuados
para tales procedimientos según la invención pueden obtenerse en la
firma Hosokava Bepex GmbH uno bajo el nombre
"Doppel-Drehstab-Walzenpresse
DDP". Los orificios de salida de tales aparatos pueden estar
dispuestos en éste caso de manera adyacente o de manera insertada
entre sí, con lo cuál se producen cuerpos moldeados con varias capas
o con varias fases. Las figuras 15 a 26 y 28 muestran de manera
ejemplificativa secciones transversales de orificios de salida para
masas diferentes. En las figuras 15, 16, 17, 19, 21, 23 y 25
resultan barras y cuerpos moldeados en los cuáles una parte está
completamente rodeada por la otra parte, con excepción de las
superficies de corte. Las otras figuras citadas muestran barras o
bien cuerpos moldeados en los cuáles una de las partes está
incrustada en la otra parte o únicamente lo está de manera parcial.
También en éste caso es posible a su vez una rotación de la barra de
material como paso previo al troceado para la obtención de efectos
ópticos especiales.
El procedimiento según la invención puede
aplicarse también sin problemas para la fabricación de cuerpos
moldeados con tres fases. De manera completamente análoga a la de
las realizaciones citadas hasta ahora se llevan a cabo aquellos
procedimientos según la invención en los cuáles se introducen tres
masas plásticamente moldeables, de composiciones diferentes, entre
tres pares de rodillos y se descargan de los orificios de salida en
forma de barras de material simples, dobles o triples, macizas,
huecas, con dos o con tres capas, se trocean a la dimensión deseada
para el cuerpo moldeado y se dejan endurecer.
Evidentemente es posible también elaborar dos o
incluso tres masas de idéntica composición. Del mismo modo esto no
sirve (únicamente) para la separación de los productos activos o
para la consecución de determinados efectos de lavado y de limpieza,
sino que sirve para la atracción óptica. Los aparatos adecuados para
la fabricación de cuerpos moldeados con tres fases pueden obtenerse
también en la firma Hosokava Bepex GmbH uno bajo el nombre
"Dreifach-Drehstab-Walzenpresse
DP/3". Los orificios de salida de tales aparatos pueden estar
dispuestos en éste caso de manera adyacente o insertados entre sí,
con lo cuál se producen cuerpos moldeados con varias capas o con
varias fases. Las figuras 1 a 14 muestran de manera ejemplificativa
una sección transversal de los orificios de salida para diversas
masas. En éste caso es posible igualmente una rotación de la barra
de material como paso previo al troceado para conseguir efectos
ópticos especiales.
Las posibilidades para descargar varias barras de
material del aparato dispuestas de manera superpuesta, de manera
adyacente, por encima, por debajo o insertadas unas en las otras,
son ilimitadas de manera que pueden fabricarse de manera sencilla
también cuerpos moldeados con cuatro o con más fases. Puesto que los
aparatos y los sistemas de toberas correspondientes están
construidos de manera sencilla y robusta, es posible, de manera
rápida y sin complicaciones, un cambio de la forma del producto y la
adaptación a las diversas exigencias del mercado. También mediante
el tratamiento adecuado de la barra de material como paso previo al
troceado pueden provocarse sin problemas modificaciones de la forma
sobre los cuerpos moldeados generados. Si, por ejemplo, según la
figura 1 se descargan a partir de tres orificios de salida de
sección transversal redonda, tres barras de material, se producirán,
tras el troceado, cuerpos moldeados que presentarán la configuración
de tres cilindros apilados. Mediante una simple rotación de las tres
barras de material alrededor de su eje longitudinal como paso previo
al troceado se obtienen cuerpos moldeados de agentes de lavado y de
limpieza que tienen la forma de segmentos girados entre sí y que
recuerdan a las cuerdas o a las trenzas. La flexibilidad del
procedimiento según la invención en lo que se refiere al cambio de
las formas y a la configuración estética es, por lo tanto, mayor que
en el caso de los procedimientos conocidos hasta ahora.
En el caso de la fabricación de cuerpos moldeados
con varias fases puede elegirse libremente la proporción de las
fases entre sí, pudiendo ser ventajoso desde el punto de vista
estético, que una fase constituya al menos 1/100, preferentemente al
menos 1/20 y, especialmente al menos 1/10 del volumen o del peso de
la o de las otras fases. En los productos preferentes del
procedimiento la proporción en peso de las masas entre sí se
encuentra en el intervalo desde 1:1 hasta 1:100, preferentemente
desde 1:2 hasta 1:75 y, especialmente, desde 1:2,5 hasta 1:30
(cuerpos moldeados con dos fases) o bien en el intervalo desde 1:1:1
hasta 1:100:100, preferentemente desde 1:1:2 hasta 1:75:75 y,
especialmente, desde 1:1:2,5 hasta 1:30:30 (cuerpos moldeados con
tres fases). La proporción de las superficies de las fases
individuales de los cuerpos moldeados se encuentra preferentemente
en intervalos similares.
De acuerdo con la confección de las masas
moldeables (véase más abajo), es decir en función de los componentes
y de los parámetros físicos de las masas a ser elaboradas pueden
conseguirse caudales elevados, diferentes, que además dependen del
tamaño de los orificios de salida. En éste caso es preferente
respetar determinadas velocidades de salida para las barras de
material. En los procedimientos preferentes se descargan las barras
de material con una velocidad desde 0,2 m/min. hasta 30 m/min.,
preferentemente entre 0,25 m/min. hasta 20 m/min., de forma
especialmente preferente desde 0,5 m/min. hasta 15 m/min. y,
especialmente, desde 1 m/min. hasta 10 m/min. a partir de los
orificios de salida.
En principio el procedimiento según la invención
no está limitado en cuánto a la forma y al tamaño de los orificios
de salida. En lo que se refiere a los productos a ser fabricados y a
su tamaño o bien masa, que se encuentran en tales productos
usualmente en el intervalo desde 5 hasta 500 g, preferentemente
desde 10 hasta 250 g, de forma especialmente preferente desde 15
hasta 100 g y, especialmente, entre 20 y 50 g, son preferentes los
procedimientos en los que los orificios de salida presenten
superficies de los orificios de 50 mm^{2} hasta 2500 mm^{2},
preferentemente desde 100 mm^{2} hasta 2000 mm^{2}, de forma
especialmente preferente desde 200 mm^{2} hasta 1500 mm^{2} y,
especialmente, desde 300 mm^{2} hasta 1000 mm^{2}, con una
preferencia especial desde 350 mm^{2} hasta 750 mm^{2}.
Sin embargo puede descenderse por debajo de éstos
valores para orificios de salida individuales, por ejemplo cuando
uno de los orificios de salida sirva para aplicar un "macarrón"
delgado sobre otra barra, para que ésta sea casi revestida de éste
modo. Tales secciones de la barra se han esquematizado, por ejemplo,
en las figuras 15, 17, 21 y 23, pudiendo ser respectivamente la
parte externa mucho más delgada. En los cuerpos moldeados acabados
se presentan entonces barras que, con excepción de la superficie de
corte (superficies de corte) están recubiertas, con lo cuál pueden
conseguirse efectos en lo que se refiere a la liberación retardada o
acelerada. Con excepción de tales barras de revestimiento son
preferentes, sin embargo, procedimientos en los cuáles el espesor de
al menos una de las barras de material, que salen de los orificios
de salida, sea al menos de 5 mm, preferentemente de al menos de 7,5
mm y, especialmente, de al menos 10 mm.
El troceado de las barras de material que salen
de los orificios de salida puede llevarse a cabo según los
procedimientos conocidos por el estado de la técnica, por ejemplo
mediante cuchillas giratorias, cuchillas o alambres descendentes. La
masa de los cuerpos moldeados acabados depende en éste caso, por un
lado, del tamaño de los orificios de salida, por otro lado de la
longitud de los trozos. Cuando deban prepararse cuerpos moldeados
tradicionales de agentes de lavado y de limpieza para las
finalidades de aplicación usuales tales como por ejemplo tabletas de
agentes de lavado o tabletas de agentes de limpieza para el fregado
a máquina de la vajilla, serán preferentes aquellos procedimientos
en los cuáles las barras de material, que salen de los orificios de
salida se corten con una longitud de 10 hasta 100 mm,
preferentemente desde 12,5 hasta 75 mm, de forma especialmente
preferente desde 15 hasta 60 mm y, especialmente, desde 20 hasta 50
mm.
En función de la composición o de las finalidades
de aplicación deseadas pueden, desde luego, también sobrepasarse los
límites citados o se puede descender por debajo de los mismos. De
éste modo es posible, por ejemplo, la elaboración tras el
endurecimiento de masas difícilmente solubles y trocear éstas a
longitudes desde 100 hasta 1000 mm, preferentemente desde 120 hasta
750 mm y, especialmente, desde 150 hasta 500 mm. Las "barras"
endurecidas, obtenidas de éste modo pueden introducirse entonces en
forma de bloques de depósito en las máquinas lavadoras y para el
fregado de la vajilla, disolviéndose una parte definida del bloque
en cada programa de lavado o de fregado, mientras que el resto
permanece en la máquina o en su sistema dosificador para el
siguiente programa de limpieza.
Tras el troceado hasta las dimensiones deseadas
para el cuerpo moldeado se dejan endurecer los trozos de barra. De
acuerdo con la composición de la masa se lleva a cabo el
endurecimiento de diversas maneras (véase más adelante), de manera
que el endurecimiento puede favorecerse o acelerarse en caso dado
con ayuda de medidas adecuadas. De éste modo es posible, por
ejemplo, iniciar o acelerar superficialmente un endurecimiento
reactivo mediante la pulverización superficial de activadores.
También puede utilizarse la irradiación con rayos radioactivos en el
caso de masas endurecibles por irradiación, así como mediante
irradiación con UV para masas UV activas. En los procedimientos
preferentes se lleva a cabo el endurecimiento por medio de secado
y/o de refrigeración interna y externa, de manera que los
procedimientos preferentes se caracterizan porque el endurecimiento
de las barras de material, troceadas a las dimensiones del cuerpo
moldeado se favorece mediante secado y/o refrigeración superficial,
especialmente mediante la insuflación de aire frío.
Tras la descripción de las formas de realización
preferentes relativas a la instalación, se realizará ahora una
descripción de las masas moldeables y endurecibles a ser elaboradas.
En éste caso se hará referencia tanto a la composición y a los
parámetros físicos como también se describirán los posibles
mecanismos de endurecimiento.
El endurecimiento de la o de las masas moldeables
puede llevarse a cabo según mecanismos diferentes, debiéndose citar
como los mecanismos de endurecimiento más importantes, además del
endurecimiento, ya citado, por irradiación, mediante irradiación UV,
alfa, beta o gama, el enlazado del agua retardado en el tiempo, la
refrigeración por debajo del punto de fusión, la evaporación de los
disolventes, la cristalización, mediante una o varias reacciones
químicas, especialmente polimerización así como la modificación de
las propiedades reológicas, por ejemplo mediante cizallado
modificado de la o de las masas.
En todos los casos se fabrica una masa moldeable,
preferentemente plástica, que puede elaborarse de manera moldeante
sin grandes presiones. Tras la elaboración moldeante se lleva a cabo
entonces el endurecimiento mediante una iniciación adecuada o por
espera durante un lapso de tiempo determinado. Si se elaboran masas
que presenten propiedades autoendurecedoras sin otra iniciación,
deberá tenerse esto en cuenta durante la elaboración para evitar
endurecimientos durante la transformación moldeante y, de éste modo,
bloqueos y perturbaciones del desarrollo del procedimiento.
En el procedimiento, preferente en el ámbito de
la presente invención, se lleva a cabo el endurecimiento de la o de
las masas moldeables mediante un enlazado del agua, retardado en el
tiempo.
El enlazado del agua, retardado en el tiempo, en
las masas elaboradas según la invención puede realizarse en éste
caso, por su parte, de diversas maneras. En éste caso se ofrecen,
por ejemplo, masas que contengan materias primas hidratables,
anhidras o materias primas con niveles bajos de hidratación, que
pueden transformarse en hidratos superiores estables, así como agua.
La formación de los hidratos, que no se verifica de manera
espontánea, conduce al enlazado del agua libre, lo que, por su
parte, conduce a un endurecimiento de la masa. Una elaboración
moldeante a bajas presiones ya no es posible a continuación y se
presentan cuerpos moldeados estables a la manipulación, que pueden
ser tratados ulteriormente y/o empaquetados en caso dado.
El enlazado del agua, retardado en el tiempo,
puede llevarse a cabo por ejemplo mediante la incorporación en las
masas de sales que contengan agua de hidratación, que se disuelvan
en su propia agua de cristalización cuando se aumente la
temperatura. Si desciende la temperatura más tarde, se enlazará de
nuevo el agua de cristalización, lo cuál conduce a una pérdida de la
posibilidad de elaboración moldeante con medios sencillos y a una
solidificación de las masas.
También el hinchamiento de polímeros naturales o
sintéticos como mecanismo para el enlazado del agua, retardado en el
tiempo, puede aprovecharse en el ámbito del procedimiento según la
invención. En éste caso pueden incorporarse en las masas mezclas
constituidas por polímero no hinchado y por agentes de hinchamiento
adecuados, por ejemplo agua, dioles, glicerina, etc. teniendo lugar
un hinchamiento y un endurecimiento tras el moldeo.
El mecanismo de endurecimiento más importante
mediante el enlazado del agua, retardado en el tiempo consiste en el
empleo de una combinación de agua y de materias primas anhidras o
bien pobres en agua, que se hidraten lentamente. Para ello son
adecuadas especialmente substancias que contribuyan a la potencia de
limpieza en el procedimiento de lavado o de limpieza. En el ámbito
del procedimiento según la invención son preferentes como
componentes de las masas moldeables, por ejemplo, fosfatos,
carbonatos, silicatos y zeolitas.
Es especialmente preferente que las formas
hidratadas generadas presenten puntos de fusión bajos puesto que, de
éste modo, se consigue una combinación de los mecanismos de
endurecimiento mediante un secado y una refrigeración internos. Los
procedimientos preferentes se caracterizan porque la o las masas
moldeables contienen desde un 10 hasta un 95% en peso,
preferentemente desde un 15 hasta un 90% en peso, de forma
especialmente preferente desde un 20 hasta un 85% en peso y,
especialmente, desde un 25 hasta un 80% en peso de productos
anhidros, que se transformen, mediante hidratación, en una forma
hidratada con un punto de fusión por debajo de 120ºC,
preferentemente por debajo de 100ºC y, especialmente, por debajo de
80ºC.
Las propiedades moldeantes de las masas pueden
influenciarse en éste caso mediante la adición de agentes auxiliares
para la plastificación tales como polietilenglicoles,
polipropilenglicoles, ceras, parafinas, tensioactivos no iónicos,
etc. Indicaciones más detalladas relativas a las clases de
substancias citadas se encuentran más adelante.
Las materias primas preferentes, a ser
incorporadas en las masas moldeables, proceden del grupo de los
fosfatos, siendo especialmente preferentes los fosfatos de metales
alcalinos. Éstos productos se emplean para la fabricación de masas
en forma anhidra o pobres en agua y se ajustan las propiedades
plásticas deseadas de las masas con agua así como con agentes
opcionales auxiliares para la plastificación. Tras la elaboración
moldeante se lleva a cabo el endurecimiento de las barras
descargadas del molde y troceadas mediante hidratación de los
fosfatos.
La expresión fosfatos de metales alcalinos abarca
en éste caso las sales de los metales alcalinos (especialmente de
sodio y de potasio) de los diversos ácidos fosfóricos, entre los
cuáles se puede distinguir entre el ácido metafosfórico
(HPO_{3})_{n} y el ácido ortofosfórico H_{3}PO_{4}
además de representantes de mayor peso molecular. Los fosfatos
reúnen en éste caso varias ventajas en sí mismos: actúan como
portadores de álcali, impiden los depósitos de cal sobre las partes
de las máquinas o bien las incrustaciones de cal en los tejidos y
contribuyen, además, a la potencia de limpieza.
El hidrógenofosfato de sodio, NaH_{2}PO_{4},
existe en forma de dihidrato (densidad 1,91 gcm^{-3}, punto de
fusión 60ºC) y a modo de monohidrato (densidad 2,04 gcm^{-3}).
Ambas sales son blancas, polvos muy fácilmente solubles en agua, que
pierden el agua de cristalización por calentamiento y que se
transforman en 200ºC en el difosfato débilmente ácido
(hidrógenodifosfato disódico, Na_{2}H_{2}P_{2}O_{7}), a
temperaturas más elevadas en el trimetafosfato de sodio
(Na_{3}P_{3}O_{9}) y en la sal de Maddrell (véase mas
adelante). El NaH_{2}PO_{4} tiene reacción ácida; se forma
cuando se ajusta ácido fosfórico con lejía de hidróxido de sodio a
un valor del pH de 4,5 y se pulveriza el caldo. El
dihidrógenofosfato de potasio (fosfato de potasio primario o
monobásico, bifosfato de potasio, KDP), KH_{2}PO_{4}, es una sal
blanca con una densidad de 2,33 gcm^{-3}, tiene un punto de fusión
de 253ºC [descomposición con formación de polifosfato de potasio
(KPO_{3})_{x}] y es fácilmente soluble en agua.
El hidrógenofosfato disódico (fosfato sódico
secundario), Na_{2}HPO_{4}, es una sal incolora, cristalina, muy
fácilmente soluble en agua. Existe en estado anhidro y con 2
moléculas de agua (densidad 2,066 gmc^{-3}, pérdida de agua a
95ºC), con 7 moléculas de agua (densidad 1,68 gcm^{-3}, punto de
fusión 48ºC con pérdida de 5 H_{2}O) y con 12 moléculas de agua
(densidad 1,52 gcm^{-3}, punto de fusión 35ºC con pérdida de 5
H_{2}O), a 100ºC se vuelve anhidro y se transforma, por
calentamiento mas pronunciado, en el difosfato
Na_{4}P_{2}O_{7}. El hidrógenofosfato disódico se prepara por
neutralización de ácidofosfórico con solución de carbonato de sodio
con empleo de fenolftaleína como indicador. El hidrógenofosfato
dipotásico (fosfato de potasio secundario o dibásico),
K_{2}HPO_{4}, es una sal blanca, amorfa, que es fácilmente
soluble en agua.
El fosfato trisódico, fosfato de sodio terciario,
Na_{3}PO_{4}, está constituido por cristales incoloros, que
presentan, en forma de dodecahidrato, una densidad de 1,62
gcm^{-3} y un punto de fusión de 73-76ºC
(descomposición), a modo de decahidrato (lo que corresponde a un
19-20% de P_{2}O_{5}) un punto de fusión de
100ºC y en forma anhidra (lo que corresponde a un
39-40% de P_{2}O_{5}), presenta una densidad de
2,536 gcm^{-3}. El fosfato trisódico es fácilmente soluble en agua
con reacción alcalina y se prepara por concentración por evaporación
de una solución formada exactamente por 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, granular,
esparcible, con una densidad de 2,56 gcm^{-3}, tiene un punto de
fusión de 1.340ºC y es fácilmente soluble en agua con reacción
alcalina. De manera ejemplificativa se forma por calentamiento de
escoria de Thomas con carbón y sulfato de potasio. A pesar del
precio mayor son preferentes muchas veces en la industria de los
agentes de limpieza los fosfatos de potasio mas fácilmente solubles,
por lo tanto más activos, frente a los compuestos de sodio
correspondientes.
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 ha dado con 880ºC) y a
modo de decahidrato (densidad 1,815-1,836
gcm^{-3}, punto de fusión 94ºC con pérdida de agua). Ambas
substancias son cristales incoloros, solubles en agua con reacción
alcalina. El Na_{4}P_{2}O_{7} se forma por calentamiento de
fosfato disódico a temperaturas de >200ºC o por reacción de ácido
fosfórico con carbonato de sodio en proporción estequiométrica y
eliminación del agua de la solución mediante pulverización. El
decahidrato forma sales complejas con los metales pesados y con los
formadores de la dureza y reduce, por lo tanto, la dureza del agua.
El difosfato de potasio (pirofosfato de potasio),
K_{4}P_{2}O_{7}, existe en forma de trihidrato y representa un
polvo incoloro, higroscópico, con una densidad de 2,33 gcm^{-3},
que es soluble en agua, siendo el pH de la solución al 1%, a 25ºC,
de 10,4.
Mediante condensación del NaH_{2}PO o bien del
KH_{2}PO_{4} se forman fosfatos de sodio y de potasio de elevado
peso molecular, entre los cuales pueden distinguirse representantes
cíclicos, los metafosfatos de sodio o bien de potasio y tipos en
forma de cadenas, los polifosfatos de sodio o bien de potasio.
Especialmente se utiliza una gran cantidades de denominaciones para
estos últimos: fosfato por fusión o por calcinación, sal de Graham,
sal de Kurrol y de Maddrell. Todos los fosfatos de sodio y de
potasio superiores se denominan, en conjunto, fosfatos
condensados.
El trifosfato pentasódico, industrialmente
importante, Na_{5}P_{3}O_{10} (tripolifosfato de sodio), es
una sal anhidra o que cristaliza con 6 H_{2}O, no higroscópica,
blanca, soluble en agua de la fórmula general
NO-[P(O)(ONa)-O]_{n}-Na
con n=3. A temperatura ambiente se disuelven, en 100 g de agua,
aproximadamente 17 g, a 60ºC, aproximadamente 20 g, a 100ºC
aproximadamente 32 g de la sal exenta de agua de cristalización; al
cabo de un calentamiento de 2 horas de la solución a 100ºC se forma,
por hidrólisis, aproximadamente un 8% de ortofosfato y un 15% de
difosfato. En la fabricación del trifosfato pentasódico se hace
reaccionar ácido fosfórico con solución de carbonato de sodio o con
lejía de hidróxido de sodio en proporción estequiométrica y se
libera la solución del agua, mediante pulverización. De manera
similar a lo que ocurre en el caso de la sal de Graham y del
difosfato de sodio, el trifosfato pentasódico disuelve muchos
compuestos metálicos insolubles (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 encuentran una amplia aplicación en la
industria de los agentes de lavado y de limpieza. Además existen
también tripolifosfatos de sodio y de potasio que igualmente pueden
emplearse en el ámbito de la presente invención. Estos se forman,
por ejemplo, cuando se hidroliza con KOH el trimetafosfato de
sodio:
(NaPO_{3})_{3} + 2 KOH
\rightarrow Na_{3}K_{2}P_{3}O_{10}
+H_{2}O
Estos fosfatos pueden emplearse, según la
invención, exactamente igual que el tripolifosfato de sodio, el
tripolifosfato de potasio o las mezclas de ambos, también pueden
emplearse, según la invención, mezclas de tripolifosfato de sodio y
tripolifosfato de sodio y de potasio o mezclas constituidas por
tripolifosfato de potasio y tripolifosfato de sodio y de potasio o
mezclas constituidas por tripolifosfato de sodio y tripolifosfato de
potasio y tripolifosfato de sodio y de potasio.
En los procedimientos preferentes la o las masas
moldeables contienen uno o varios fosfatos, preferentemente uno o
varios fosfatos de metales alcalinos, de forma especialmente
preferente trifosfato de pentasodio o bien trifosfato de
pentapotasio (tripolifosfato de sodio o bien de potasio), en
cantidades desde un 20 hasta un 80% en peso, preferentemente desde
un 25 hasta un 75% en peso y, especialmente, desde un 30 hasta un
70% en peso, referido respectivamente a la masa.
Cuando se utilicen los fosfatos como únicos
productos hidratables en las masas, la cantidad del agua a ser
añadida no deberá sobrepasar su capacidad enlazante de agua para
mantener bajo el contenido de agua libre en el cuerpo moldeado. En
total se han revelado como preferentes los procedimientos para el
mantenimiento de los valores límite anteriormente citados, en los
cuáles la proporción en peso entre el o los fosfatos y el agua en la
masa moldeable sea menor que 1:0,3, preferentemente menor que 1:0,25
y, especialmente, menor que 1:0,2.
Otros componentes que pueden estar contenidos, en
lugar o además de los fosfatos en las masas moldeables, son
carbonatos y/o bicarbonatos, siendo preferentes las sales de los
metales alcalinos y, entre éstas, especialmente preferentes las
sales de potasio y/o de sodio. En los procedimientos preferentes la
o las masas moldeables contienen el o los carbonatos y/o el o los
bicarbonatos, preferentemente carbonatos alcalinos, de forma
especialmente preferente carbonato de sodio, en cantidades desde 5
hasta 50% en peso, preferentemente desde 7,5 hasta 40% en peso y,
especialmente, desde 10 hasta 30% en peso, referido respectivamente
a la masa.
También en éste caso se cumple, con relación al
contenido en agua de la masa, lo que se ha dicho anteriormente. Se
han revelado como preferentes, especialmente, aquellos
procedimientos en los cuales la proporción en peso entre el o los
carbonatos y/o el o los bicarbonatos y el agua en las masas
moldeables sea menor que 1:0,2, preferentemente menor que 1:0,15 y,
especialmente, menor que 1:0,1.
Otros componentes que pueden estar contenidos en
las masas moldeables en lugar de, o además de, los fosfatos y/o
carbonatos/bicarbonatos citados, son silicatos siendo preferentes
los silicatos de metales alcalinos y, entre éstos, especialmente
preferentes los disilicatos de potasio y/o de sodio amorfos y/o
cristalinos.
Los silicatos de sodio, cristalinos,
estratificados, adecuados, tienen la fórmula general
NaMSi_{x}O2_{x+1} . y H_{2}O, significando M sodio o
hidrógeno, x un número desde 1,9 hasta 4, e y un número desde 0
hasta 20, y siendo 2, 3 o 4 valores preferentes para x. Tales
silicatos estratificados cristalinos se describen, a modo de
ejemplo, en la solicitud de patente europea
PE-A-0 164 514. Los silicatos
estratificados cristalinos preferentes de la fórmula indicada son
aquellos en los que M representa sodio y x adopta los valores 2 o 3.
En especial son preferentes disilicatos de sodio tanto \beta, como
también \delta, Na_{2}Si_{2}O_{5}. y H_{2}O, pudiéndose
obtener disilicato de sodio \beta, a modo de ejemplo, según el
procedimiento que se describe en la solicitud de patente
internacional WO-A-91/08171.
También son empleables silicatos de sodio amorfos
con un módulo Na_{2}O : SiO_{2} desde 1 : 2 hasta 1 : 3,3,
preferentemente desde 1 : 2 hasta 1 : 2,8, y en especial desde 1 : 2
hasta 1 : 2,6, que están retardados en disolución, y presentan
propiedades de lavado secundario. El retraso de disolución frente a
silicatos de sodio amorfos convencionales se puede haber provocado
en este caso de diversas maneras, a modo de ejemplo mediante
tratamiento superficial, mezclado, compactado/espesado, o
sobresecado. En el ámbito de esta invención se entiende por el
concepto "amorfo" también "amorfo según rayos X". Esto
significa que los silicatos no proporcionan reflexiones nítidas de
los rayos X en experimentos de difracción de rayos X, como son
típicos para substancias cristalinas, sino que, en todo caso,
presentan uno o varios máximos de radiación X dispersada, que
presentan una anchura de varias unidades de grado del ángulo de
difracción. No obstante, esto puede conducir incluso, muy
convenientemente, a propiedades adyuvantes especialmente buenas, si
las partículas de silicato proporcionan máximos de difracción
borrosos, o incluso nítidos, en experimentos de difracción
electrónica. Esto se debe interpretar de tal manera que los
productos presentan zonas microcristalinas de tamaño 10 hasta
algunos cientos de nm, siendo preferentes valores hasta un máximo de
50 nm, y en especial hasta un máximo de 20 nm. Se describen tales
silicatos denominados amorfos según rayos X, que presentan
igualmente un retraso de disolución frente a los vidrios solubles
convencionales, a modo de ejemplo, en la solicitud de patente
alemana DE-A-44 00 024. En especial
son preferentes silicatos amorfos espesados/compactados, silicatos
amorfos compuestos y silicatos sobresecados, amorfos a los rayos
X.
Los procedimientos preferentes, en el ámbito de
la presente invención, la o las masas moldeables contiene el o los
silicatos, preferentemente los silicatos alcalinos, de forma
especialmente preferente los disilicatos alcalinos, cristalinos o
amorfos, en cantidades desde 10 hasta 60% en peso, preferentemente
desde 15 hasta 50% en peso y, especialmente, desde 20 hasta 40% en
peso referido respectivamente a la masa.
También en éste caso se cumple, con relación al
contenido en agua de la masa, lo que se ha dicho anteriormente. En
éste caso se han revelado como preferentes, especialmente, aquellos
procedimientos en los cuáles la proporción en peso entre el o los
silicatos y el agua en las masas moldeables sea menor que 1:0,25,
preferentemente menor que 1:0,2 y, especialmente, menor que
1:0,15.
Del mismo modo son componentes importantes en las
masas a ser elaboradas según la invención son adecuados productos de
la zeolita. Especialmente en el caso de la fabricación de tabletas
de agentes de lavado, éstas substancias representan preferentemente
substancias estructurantes. Las zeolitas presentan, en general, la
fórmula
M_{2/n}O \cdot
Al_{2}O_{3} \cdot x SiO_{2} \cdot y \
H_{2}O
en la que M es un catión con la
valencia n, x significa valores que son mayores o iguales que 2 e y
puede tomar valores comprendidos entre 0 y 20. Las estructuras
zeolíticas se forman mediante enlazados de tetraedros de AlO_{4}
con tetraedros de SiO_{4}, estando cubiertas éstas redes por
cationes y por moléculas de agua. Los cationes son relativamente
móviles en éstas estructuras y pueden intercambiarse en grados
variables por otros cationes. El agua intercristalina
"zeolítica" puede desprenderse, según el tipo de la zeolita, de
manera continua y reversible, mientras que en algunos tipos de
zeolita se producen también modificaciones estructurales con el
desprendimiento o bien con la absorción de
agua.
En las subunidades estructurales las "unidades
primarias de enlace" (tetraedros de AlO_{4} y tetraedros de
SiO_{4}) forman las denominadas " unidades secundarias de
enlace", que tienen la forma de uno o varios anillos. De éste
modo se presentan anillos en diversas zeolitas, por ejemplo, con 4,
con 6 y con 8 miembros (denominados como S4R, S6R y S8R),
enlazándose otros tipos a través de prismas dobles con cuatro y con
seis miembros (tipos más frecuentes: D4R como prisma cuadrangular o
bien D6R como prisma hexagonal). Éstas "subunidades
secundarias" unen poliedros diferentes que se designan con letras
griegas. En éste caso el más extendido es un poliedro que está
constituido por seis cuadrados y por ocho hexágonos regulares y que
se denomina como "\beta". Con éstas unidades constituyentes
puede realizarse una multitud de zeolitas diferentes. Hasta ahora se
conocen 34 minerales naturales zeolíticos así como aproximadamente
100 zeolitas sintéticas.
La zeolita más conocida, la zeolita 4 A,
representan un conjunto cúbico de jaulas \beta, que están
enlazadas mediante subunidades D4R. Pertenece al grupo estructural 3
de las zeolitas y su red tridimensional presenta poros de 2,2
\ring{A} y de 4,2 \ring{A}, pudiéndose describir la unidad
formal de las células elementales como
Na_{12}[(AlO_{2})_{12}(SiO_{2})_{12}].27
H_{2}O.
En el procedimiento según la invención se
emplearán preferentemente zeolitas del tipo faujasita. Junto con las
zeolitas X e Y, el mineral faujasita pertenece a los tipos de
faujasita dentro del grupo estructural 4 de las zeolitas, que se
caracteriza por la subunidad doble de anillo hexagonal D6R (véase la
publicación de Donald W. Breck: "Zeolite Molecular Sieves",
John Wiley & Sons, New York, Londres, Sydney, Toronto, 1974,
página 92). Al grupo estructural 4 de las zeolitas pertenecen,
además de los tipos de faujasita citados, también los minerales
cabacita y gemelinita así como las zeolitas sintéticas R (tipo
cabacita), S (tipo gemelinita), L y ZK-5. Las dos
zeolitas sintéticas, citadas en último lugar, no tienen ningún
análogo mineral.
Las zeolitas del tipo faujasita están
constituidas a partir de jaulas \beta, que están enlazadas entre
sí de manera tetraédrica mediante subunidades D6R, estando
dispuestas las jaulas \beta de manera similar a la de los átomos
de carbono en el diamante. La red tridimensional de las zeolitas
empleadas en el procedimiento según la invención, del tipo
faujasita, presentan poros de 2,2 hasta 7,4 \ring{A}, la célula
elemental contiene, además, 8 cavidades con un diámetro aproximado
de 13 \ring{A} y puede describirse por medio de la fórmula
Na_{86}[(AlO_{2})_{86}(SiO_{2})_{106}].264
H_{2}O. La red de la zeolita X contiene, en éste caso, un volumen
de cavidades huecas de aproximadamente el 50%, referido al cristal
deshidratado, lo cuál representa la mayor cavidad vacía de todas las
zeolitas conocidas (zeolita Y: aproximadamente 48% de volumen de
cavidades huecas, faujasita: aproximadamente 47% de volumen de
cavidades huecas). (Todos los datos se han tomado de la publicación
Donald W. Breck: "Zeolite Molecular Sieves", John Wiley &
Sons, New York, Londres, Sydney, Toronto, 1974, páginas 145, 176,
177).
En el ámbito de la presente invención la
expresión "zeolita de tipo faujasita" designa las tres zeolitas
que forman los subgrupos de la faujasita o el subgrupo estructural 4
de la zeolita. Además de la zeolita X pueden emplearse, según la
invención, por lo tanto también zeolita Y y faujasita así como
mezclas de éstos compuestos, siendo preferente la zeolita X
pura.
También puede emplearse según la invención
mezclas o cocristalizados de zeolitas del tipo faujasita con otras
zeolitas que no tienen que pertenecer obligatoriamente al grupo
estructural 4 de las zeolitas, presentándose de manera especialmente
evidente las ventajas del procedimiento según la invención cuando al
menos el 50% del agente para el espolvoreado esté constituido por
una zeolita del tipo faujasita. También puede imaginarse, por
ejemplo, que se utilice la cantidad mínima de una zeolita del tipo
faujasita (0,5% en peso, referido al peso del cuerpo moldeado
formado) y la utilización de la zeolita A tradicional como agente
restante para el espolvoreado. Sin embargo es preferente, en
cualquier caso, que el agente para el espolvoreado esté constituido
exclusivamente por una o varias zeolitas del tipo faujasita, siendo
preferente a su vez la zeolita X.
Los aluminosilicatos, que se utilizan
preferentemente en el procedimiento según la invención, pueden
obtenerse en el comercio y los procedimientos para su fabricación
están descritos en monografías usuales.
Ejemplos de zeolitas, obtenibles en el comercio,
de tipo X pueden describirse por medio de las fórmulas
siguientes:
Na_{86}[(AlO_{2})_{86}(SiO_{2})_{106}]
\cdot x \
H_{2}O,
K_{86}[(AlO_{2})_{86}(SiO_{2})_{106}]
\cdot x \
H_{2}O,
Ca_{40}Na_{6}[(AlO_{2})_{86}(SiO_{2})_{106}]
\cdot x \
H_{2}O,
Sr_{21}Ba_{22}[(AlO_{2})_{86}(SiO_{2})_{106}]
\cdot x \
H_{2}O,
en las cuáles x puede tomar valores
comprendidos entre 0 y 276 y que presentan tamaños de los poros
desde 8,0 hasta 8,4
\ring{A}.
De manera ejemplificativa, puede obtenerse en el
comercio y puede emplearse preferentemente en el ámbito del
procedimiento según la invención, también un cocristalizado formado
por zeolita X y por zeolita A (aproximadamente 80% en peso de
zeolita X), que se comercializa por la firma CONDEA Augusta S.p.A. y
que se encuentra en el mercado bajo la marca registrada VEGOBOND AX®
y que puede escribirse 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
También pueden obtenerse en el comercio zeolitas
del tipo Y y pueden describirse por ejemplo por medio de las
fórmulas
Na_{56}[(AlO_{2})_{56}(SiO_{2})_{136}]
\cdot x \
H_{2}O,
K_{56}[(AlO_{2})_{56}(SiO_{2})_{136}]
\cdot x \
H_{2}O,
en las cuáles x significa números
comprendidos entre 0 y 276 y que presentan tamaños de los poros de
8,0
\ring{A}.
Los procedimientos preferentes se caracterizan
porque la o las masas moldeables contienen una o varias zeolitas,
preferentemente zeolita A, zeolita P, zeolita X y mezclas de las
mismas, en cantidades desde 10 hasta 60% en peso, preferentemente
desde15 hasta 50% en peso y, especialmente, desde 20 hasta 40% en
peso, referido respectivamente a la masa.
El tamaño de las partículas de las zeolitas
empleadas preferentemente en el procedimiento según la invención, de
tipo faujasita, se encuentra en éste caso, preferentemente, en el
intervalo desde 0,1 hasta 100 \mum, preferentemente entre 0,5 y 50
\mum y, especialmente, entre 1 y 30 \mum, medido respectivamente
con los métodos normalizados para la determinación del tamaño de las
partículas.
En éste caso es preferente, en general, emplear
productos sólidos finamente divididos en las masas a ser elaboradas
según la invención, independientemente de que se trata en éste caso
de las zeolitas citadas o de otros productos estructurantes o
agentes de blanqueo, activadores de blanqueo u otros productos
sólidos. De una manera muy general son preferentes variantes del
procedimiento en las que el tamaño medio de las partículas de los
productos sólidos empleados en la o en las masas moldeables, se
encuentre por debajo de 400 \mum, preferentemente por debajo de
300 \mum y, especialmente, por debajo de 200 \mum.
El tamaño medio de las partículas representa, en
éste caso la media aritmética de los tamaños individuales de las
partículas, que además pueden oscilar. Los procedimientos
especialmente preferentes se caracterizan porque menos de un 10% en
peso, preferentemente menos de un 5% en peso y especialmente menos
de un 1% en peso de los productos sólidos empleados en la o en las
masas moldeables presenta un tamaño de partícula por encima de 1000
\mum. El intervalo superior del tamaño de las partículas puede
limitarse todavía más de manera que los procedimientos especialmente
preferentes se caracterizan porque menos del 15% en peso,
preferentemente menos del 10% en peso y, especialmente, menos del 5%
en peso de los productos sólidos empleados en la o en las masas
moldeables, presenta un tamaño de las partículas por encima de 800
\mum.
En general son preferentes, sin embargo,
distribuciones más estrechas del tamaño de las partículas, en las
cuáles la amplitud de oscilación, alrededor del tamaño medio de las
partículas, sea como máximo del 50%, preferentemente como máximo del
40% y, especialmente, como máximo del 30% del tamaño medio de las
partículas, siendo por lo tanto el tamaño de las partículas como
mínimo 0,7 veces el tamaño medio de las partículas y el tamaño
máximo de las partículas 1,3 veces el tamaño medio de las
partículas.
En lo que antecede se ha indicado la proporción
en peso entre el agua y determinados componentes en las masas a ser
elaboradas preferentemente según la invención. Tras la elaboración
se enlaza éste agua preferentemente en forma de agua de hidratación,
de manera que los productos del procedimiento presentan
preferentemente un contenido en agua fría claramente menor. Los
productos finales, preferentes, del procedimiento según la invención
están sensiblemente exentos de agua en éste caso, es decir que se
encuentran en un estado en el cuál el contenido en agua líquida es
decir que no se encuentra en forma de agua de hidratación y/o de
agua de constitución, se encuentra por debajo del 2% en peso,
preferentemente por debajo del 1% en peso y, especialmente, incluso
por debajo del 0,5% en peso, referido respectivamente al cuerpo
moldeado. Por lo tanto son preferentes según la invención aquellos
procedimientos en los cuáles los cuerpos moldeados contengan menos
de un 10% en peso, preferentemente menos de un 5% en peso, de forma
especialmente preferente menos de un 1% en peso y, especialmente,
menos de un 0,5% en peso de agua libre. El agua puede estar
presente, por lo tanto, fundamentalmente sólo en forma química y/o
físicamente enlazada o bien como componente de las materias primas o
bien de las mezclas madre que se presentan en forma de producto
sólido, pero no en estado líquido, disolución o dispersión en los
productos finales del procedimiento según la invención.
Ventajosamente los cuerpos moldeados presentan al final del
procedimiento de fabricación según la invención, en total, un
contenido en agua no mayor que el 15% en peso, presentándose éste
agua por lo tanto no como agua libre, líquida, sino química y/o
físicamente enlazada, y es especialmente preferente que el contenido
en agua no enlazada sobre la zeolita y/o sobre los silicatos, en la
premezcla sólida, no suponga más de un 10% en peso y, especialmente,
no más de un 7% en peso.
Los productos finales del procedimiento,
especialmente preferente en el ámbito de la presente invención, no
solamente tienen una pequeña proporción extraordinariamente reducida
de agua libre, sino que, preferentemente, son capaces incluso de
enlazar una cantidad adicional de agua libre. En los procedimientos
preferentes, la cantidad de agua en el cuerpo moldeado supone desde
un 50 hasta un 100% de la capacidad calculada para el enlazado
del
agua.
agua.
La capacidad para el enlazado del agua es la
capacidad que tiene una substancia (en éste caso: producto final del
procedimiento), para absorber agua en forma químicamente estable y,
en último lugar, indica la cantidad de agua, en forma de hidratos
estables, que puede estar enlazada con una substancia o bien con un
cuerpo moldeado. El valor, adimensional, de la capacidad para el
enlazado del agua (WBV) se calcula en éste caso según la
ecuación:
WBV=\frac{n\cdot
18}{M}
donde n es el número de moléculas
de agua en el hidrato correspondiente de la substancia y M el peso
molecular de la substancia no hidratada. De éste modo se obtiene,
por ejemplo, para la capacidad de enlazado del agua del carbonato de
sodio anhidro (formación del monohidrato de carbonato de sodio), un
valor
de
WBV=\frac{1\cdot 18}{2\cdot
23+12+3\cdot
16}=0,17
El valor WBV puede calcularse en éste caso para
todas las substancias hidratables, que se utilicen en las masas a
ser elaboradas según la invención. A través del porcentaje de éstas
substancias se obtiene entonces la capacidad total para el enlazado
del agua de la receta. En los productos finales preferentes del
procedimiento, el contenido en agua está comprendido entonces entre
un 50 y un 100% de éste valor calculado.
Además del contenido en agua de los productos
finales del procedimiento y de la proporción entre agua y
determinadas materias primas pueden darse también indicaciones sobre
el contenido absoluto en agua de las masas a ser elaboradas según la
invención. En los procedimientos especialmente preferentes la o las
masas moldeables presentan durante la elaboración, un contenido en
agua desde un 2,5 hasta un 30% en peso, preferentemente desde un 5
hasta un 25% en peso y, especialmente, desde un 7,5 hasta un 20% en
peso, referido respectivamente a la masa.
Otro mecanismo para el endurecimiento de las
masas a ser elaboradas en el procedimiento según la invención,
consiste en la refrigeración de la masa durante la elaboración por
encima de su punto de reblandecimiento. Por lo tanto, son
preferentes procedimientos en los cuáles se lleve a cabo el
endurecimiento de la o de las masas moldeables mediante
refrigeración por debajo del punto de fusión.
Pueden confeccionarse de manera sencilla masas
reblandecibles bajo el efecto de la temperatura, si se mezclan los
otros componentes deseados con un producto fusible o reblandecible y
si se calienta la mezcla a temperaturas en el intervalo de
reblandecimiento de éste producto y se elaboran de manera moldeante
a éstas temperaturas. En éste caso se emplearán de forma
especialmente preferente como substancias fusibles o reblandecibles
las ceras, parafinas, polialquilenglicoles, etc. Éstos se
describirán a continuación.
Las substancias fusibles o reblandecibles deben
presentar un intervalo de fusión (intervalo de solidificación) en un
intervalo de temperaturas tal que no queden sometidos los
componentes restantes de las masas a ser elaboradas, a una
solicitación térmica demasiado elevada. Sin embargo, por otro lado
el intervalo de fusión debe ser suficientemente elevado como para
poner a disposición un cuerpo moldeado todavía manipulable al menos
a temperatura ligeramente elevada. En las masas preferentes según la
invención, las substancias fusibles o reblandecibles presentan un
punto de fusión por encima de 30ºC.
Se ha revelado como ventajoso que las substancias
fusibles o reblandecibles no presenten un punto de fusión
nítidamente definido, como el que se presenta, usualmente, en el
caso de las substancias puras, cristalinas, sino que presenten un
intervalo de fusión que abarque, bajo ciertas circunstancias, varios
grados Celsius. Las substancias fusibles o reblandecibles presentan,
preferentemente, un intervalo de fusión que se encuentra entre
aproximadamente 45ºC y aproximadamente 75ºC. Esto significa en el
caso presente que el intervalo de fusión se presente dentro del
intervalo de temperaturas indicado y no caracteriza la amplitud del
intervalo de fusión. Preferentemente la amplitud del intervalo de
fusión es al menos de 1ºC, preferentemente de aproximadamente 2
hasta aproximadamente 3ºC.
Las propiedades anteriormente indicadas se
cumplen por regla general por las denominadas ceras. Se entenderá
por la expresión "ceras" una serie de productos naturales u
obtenidos artificialmente, que funden, por regla general, por encima
de 40ºC sin descomposición y que presentan ya ligeramente por encima
del punto de fusión una viscosidad relativamente baja y no forman
hilos. Éstas presentan una consistencia y una solubilidad que
dependen en gran medida de la temperatura.
De acuerdo con su origen se dividen las ceras en
tres grupos, las ceras naturas, las ceras químicamente modificadas y
las ceras sintéticas.
A las ceras naturales pertenecen, por ejemplo,
ceras vegetales tale como cera de candelilla, cera de carnauba, cera
de Japón, cera de espartogras, cera de corcho, cera de goma guar,
cera de aceite de semillas de arroz, cera de caña de azúcar, cera de
ouricuri o cera de Montana, ceras animales tales como cera de abeja,
cera de goma laca, esperma de ballena, lanolina (cera de la lana), o
cera uropigal, ceras minerales tales como ceresina u ozoquerita
(cera mineral) o ceras petroquímicas como petrolatum, ceras de
parafina o microceras.
A las ceras químicamente modificadas pertenecen,
por ejemplo, ceras duras tales como cera de ésteres de Montana,
ceras de sasol o ceras de Japón hidrogenadas.
Se entenderán, por regla general, por ceras
sintéticas, ceras de polialquileno o ceras de polialquilenglicol.
Como substancias fusibles o reblandecibles para las masas
endurecibles mediante refrigeración pueden emplearse también
compuestos de otras clases de productos, que cumplan los requisitos
citados en lo que se refiere al punto de reblandecimiento. Como
compuestos sintéticos adecuados se han revelado, por ejemplo,
ésteres superiores del ácido ftálico, especialmente ftalato de
diciclohexilo, que puede adquirirse en el comercio bajo el nombre
Unimoll® 66 (Bayer AG). También son adecuadas ceras preparadas
sintéticamente a partir de ácidos carboxílicos inferiores y de
alcoholes grasos, por ejemplo tartrato de dimiristilo, que puede
adquirirse bajo el nombre Cosmacol® ETLP (Condea). A la inversa
pueden emplearse también ésteres sintéticos o parcialmente
sintéticos constituidos por alcoholes inferiores con ácidos grasos
procedentes de fuentes naturales. En ésta clase de productos queda
abarcado por ejemplo el Tegin® 90 (Goldschmidt), que es un palmitato
de monoestearato de glicerina. También puede emplearse según la
invención la goma laca, por ejemplo la goma laca
KPS-Dreiring-SP (Kalkhoff GmbH), a
modo de substancias fusibles o reblandecibles.
Del mismo modo se incorporan a las ceras en el
ámbito de la presente invención, por ejemplo, los denominados
alcoholes de ceras. Los alcoholes de ceras son alcoholes grasos
insolubles en agua, de elevado peso molecular con, por regla
general, aproximadamente 22 hasta 40 átomos de carbono. Los
alcoholes de ceras se presentan por ejemplo en forma de ésteres de
ceras de ácidos grasos de elevado peso molecular (ácidos céreos)
como componente principal de muchas ceras naturales). Ejemplos de
alcoholes de ceras son el lignocerilalcohol
(1-tetracosanol), el alcohol cetílico, el alcohol
miristílico o el alcohol melisílico. El revestimiento de las
partículas sólidas, revestidas según la invención, puede contener en
caso dado también alcoholes de lanolina, entendiéndose bajo ésta
expresión triterpenoidoalcoholes y esteroidoalcoholes, por ejemplo
lanolina, que puede adquirirse por ejemplo bajo el nombre comercial
Argowax® (Pamentier & Co.). Igualmente pueden emplearse, al
menos en parte como componentes de las substancias fusibles o
reblandecibles, en el ámbito de la presente invención, ésteres de
glicerina de ácidos grasos o alcanolamidas de ácidos grasos así como
en caso dado también compuestos de polialquilenglicol insolubles en
agua o poco solubles en agua.
Las substancias fusibles o reblandecibles,
especialmente preferentes, en las masas a ser elaboradas, son
aquellas del grupo de los polietilenglicoles (PEG) y/o de los
polipropilenglicoles (PPG), siendo preferentes los
polietilenglicoles con pesos moleculares comprendidos entre 1500 y
36.000, especialmente preferentes aquellos con pesos moleculares
desde 2000 hasta 6000 y de forma especialmente preferentes aquellos
con pesos moleculares desde 3000 hasta 5000. También son preferentes
aquellos procedimientos que se caracterizan porque la o las masas
plásticamente moldeables contienen al menos un producto del grupo de
los polietilenglicoles (PEG) y/o de los propilenglicoles (PPG).
En éste caso son especialmente preferentes las
masas a ser elaboradas según la invención que contengan como única
substancia fusible o reblandecible propilenglicoles (PPG) y/o
polietilenglicoles (PEG). Los polipropilenglicoles empleables según
la invención (en abreviatura PPG) son polímeros del propilenglicol,
que cumplen la fórmula general I
(I)H-(O-C
\delm{H}{\delm{\para}{CH _{3} }}-CH_{2})_{n}-OH
en la que n puede tomar valores
comprendidos entre 10 y 2000. Los PPG preferentes presentan pesos
moleculares comprendidos entre 1000 y 10.000, lo que corresponde a
valores de n comprendidos entre 17 y aproximadamente
170.
Los polietilenglicoles empleables preferentemente
según la invención (en abreviatura PEG), son en éste caso polímeros
del etilenglicol, que cumplen la fórmula general II
(II)H-(O-CH-CH_{2})_{n}-OH
en la que n puede tomar valores
comprendidos entre 20 y aproximadamente 1000. Los intervalos de los
pesos moleculares preferentes, anteriormente citados, corresponden
en éste caso preferentemente a intervalos del valor n en la fórmula
IV desde aproximadamente 30 hasta aproximadamente 820 (exactamente:
desde 34 hasta 818), de forma especialmente preferente desde
aproximadamente 40 hasta aproximadamente 150 (exactamente: desde 45
hasta 136) y, especialmente, desde aproximadamente 70 hasta
aproximadamente 120 (exactamente: desde 68 hasta
113).
En otra forma preferente de realización, las
masas a ser elaboradas según la invención contienen en una parte
preponderante cera de parafina. Esto significa que al menos el 50%
en peso de las substancias fusibles o reblandecibles contenidas en
total, preferentemente por encima de éste valor, están constituidas
por cera de parafina. Son adecuados especialmente contenidos en cera
de parafina (referido al peso total de las substancias fusibles o
reblandecibles) desde aproximadamente un 60% en peso hasta
aproximadamente un 70% en peso o aproximadamente de un 80% en peso,
siendo especialmente preferentes proporciones todavía mayores de,
por ejemplo, por encima del 90% en peso. En una forma preferente de
realización de la invención, la cantidad total de las substancias
fusibles o reblandecibles empleadas está constituida por al menos
una masa formada exclusivamente por cera de parafina.
Las ceras de parafina presentan, frente a las
otras ceras naturales, citadas en el ámbito de la presente
invención, la ventaja de que no tiene lugar una hidrólisis de las
ceras en un medio alcalino del agente de limpieza (como sería de
esperar por ejemplo en el caso de los ésteres de las ceras), puesto
que las ceras de parafina no contienen grupos hidrolizables.
Las ceras de parafina están constituidas
fundamentalmente por alcanos, así como por proporciones inferiores
de iso- y de cicloalcanos. La parafino, empleable según la
invención, no presenta, preferentemente, de manera esencial
componentes con un punto de fusión mayor que 70ºC, de forma
especialmente preferente no mayor que 60ºC. Proporciones de alcanos
de mayor punto de fusión en la parafina pueden dejar en el baño del
agente de limpieza residuos indeseados sobre las superficies a ser
limpiadas o sobre el producto a ser limpiado cuando se descienda por
debajo de ésta temperatura de fusión. Tales residuos de cera
conducen, por regla general, a un aspecto feo de las superficies
limpiadas y, por lo tanto, deben ser evitados.
Las masas, a ser elaboradas preferentemente,
contienen a modo de substancias fusibles o reblandecibles al menos
una cera de parafina con un intervalo de fusión desde 50ºC hasta
60ºC, caracterizándose los procedimientos preferentes porque la o
las masas moldeables contienen una cera de parafina con un punto de
fusión desde 50 hasta 55ºC.
Preferentemente el contenido en cera de parafina
empleada en alcanos, isoalcanos y cicloalcanos sólidos a la
temperatura ambiente (por regla general aproximadamente desde 10
hasta aproximadamente 30ºC) es tan elevado como sea posible. Cuanto
mayor sea la cantidad de los componentes sólidos de la cera en una
cera a temperatura ambiente, tanto mejor podrá emplearse en el
ámbito de la presenten invención. A medida que aumenta la proporción
de los componentes sólidos de la cera aumenta la posibilidad de
solicitación de los productos del procedimiento frente a los choques
o al rozamiento sobre otras superficies, lo cuál conduce a una
protección que se mantiene durante un tiempo prolongado. Elevadas
proporciones en aceites o en componentes líquidos de la cera podrían
conducir a un debilitamiento de los cuerpos moldeados o del ámbito
de los cuerpos moldeados, con lo cuál se abren poros y los productos
activos quedan sometidos al acceso de los efectos del medio ambiente
citados.
Las substancias fusibles o reblandecibles pueden
contener, además de parafina, a modo de componente principal también
una o varias de las ceras o de las substancias de tipo céreo
anteriormente citadas. En otra forma preferente de realización de la
presente invención debería realizarse la mezcla formada por las
substancias fusibles o reblandecibles de tal manera que la masa y
los cuerpos moldeados o bien los componentes para los cuerpos
moldeados formados a partir de la misma fuesen al menos ampliamente
insolubles en agua. la solubilidad en agua no debería sobrepasar
aproximadamente de 10 mg/l a una temperatura de aproximadamente 30ºC
y, preferentemente, debería encontrarse por debajo de 5 mg/l.
En tales casos deberían presentar las substancias
fusibles o reblandecibles sin embargo una solubilidad en agua tan
pequeña como fuese posible incluso en agua a temperatura elevada
para evitar del modo más amplio posible una liberación, en función
de la temperatura, de las substancias activas.
El principio, descrito precedentemente, sirve
para la liberación retardada de los componentes en un instante
determinado en el programa de limpieza y puede emplearse de forma
especialmente ventajosa cuando se lleve a cabo el enjuagado en el
programa principal a baja temperatura (por ejemplo a 55ºC) de tal
manera, que la substancia activa se libere solamente a partir de las
partículas para el aclarado por enjuagado en el programa de aclarado
por enjuagado a temperaturas más elevadas (aproximadamente de
70ºC).
Las masas a ser elaboradas preferentemente según
la invención se caracterizan porque contiene a modo de substancias
fusibles o reblandecibles uno o varios productos con un intervalo de
fusión desde 40ºC hasta 75ºC en cantidades desde 6 hasta 30% en
peso, preferentemente desde 7,5 hasta 25% en peso y, especialmente,
desde 10 hasta 20% en peso, referido respectivamente al peso de la
masa.
Otro mecanismo, según el cuál puede llevarse a
cabo el endurecimiento de las masas, consiste en la evaporación de
los disolventes. En éste caso pueden prepararse disoluciones o
dispersiones de los componentes deseados en uno o varios disolventes
adecuados, fácilmente volátiles, que desprenden el o los disolventes
después de la etapa de transformación moldeante y de éste modo se
endurecen. Como disolventes son adecuados por ejemplo los alcanoles,
aldehídos, éteres, ésteres, etc. inferiores, cuya elección se
llevará a cabo en función de la composición restante de las masas a
ser elaboradas. Los disolventes especialmente adecuados para tales
procedimientos, en los cuáles se lleva a cabo el endurecimiento de
la o de las masas moldeables mediante evaporación de los
disolventes, son etanol, propanol, isopropanol,
1-butanol, 2-butanol,
2-metil-1-propanol,
2-metil-2-propanol,
1-pentanol, 2-pentanol,
3-pentanol,
2,2-dimetil-1-propanol,
3-metil-1-butanol;
3-metil-2-butanol,
2-metil-2-butanol,
2-metil-1-butanol,
1-hexanol así como los ésteres del ácido acético de
los alcoholes anteriormente citados, especialmente el acetato de
etilo.
La evaporación de los disolventes citados puede
acelerarse mediante el calentamiento que se produce después del
moldeo y del troceado, o mediante movimiento con aire. También son
adecuadas, en principio, combinaciones de las medidas citadas, por
ejemplo el insuflado de los cuerpos moldeados troceados con aire
caliente o con aire recalentado.
Otro mecanismo en el que puede estar basado el
endurecimiento de las masas elaboradas de manera moldeante y
troceadas consiste en la cristalización. En cualquier caso son
preferentes procedimientos en los cuáles se lleve a cabo el
endurecimiento de la o de las masas moldeables mediante
cristalización.
La cristalización como mecanismo en el que está
basado el endurecimiento, puede aprovecharse sirviendo por ejemplo
fusiones de substancias cristalinas como base para una o varias
masas a ser elaboradas por moldeo. Tras la elaboración tales
sistemas se transforman en un estado de orden superior, que, a su
vez, conduce al endurecimiento del conjunto del cuerpo moldeado
formado. La cristalización puede llevarse a cabo sin embargo también
mediante separación por cristalización a partir de la solución
sobresaturada. En el ámbito de la presente invención la expresión
sobresaturación se refiere a un estado metaestable en el cuál se
encuentra un producto en un sistema cerrado en una cantidad mayor
que la que se necesita para la saturación. Una solución
sobresaturada, obtenida por ejemplo mediante subrefrigeración,
contiene por lo tanto más producto disuelto que el que podría
contener en equilibrio térmico. El exceso en substancia disuelta
puede hacerse cristalizar de manera instantánea mediante la
inoculación con gérmenes o con partículas de polvo o mediante la
aplicación de sacudidas al sistema. En el ámbito de la presente
invención la expresión "sobresaturado" se refiere siempre a una
temperatura de 20ºC. Si se disuelve en un disolvente determinado, a
una temperatura de 20ºC, x gramos de un producto en un litro, la
solución deberá denominarse como "sobresaturada", en el ámbito
de la presente invención cuando estén contenidos (x + y) gramos del
producto en un litro, siendo y > 0. De éste modo, en el ámbito de
la presente invención deben denominarse también como
"sobresaturadas" las soluciones que sirven con una temperatura
elevada como base para una masa a ser elaborada y que se elaboran a
ésta temperatura, a la que se encuentra en la solución mayor
cantidad de producto disuelto que la que se disolvería a 20ºC en la
misma cantidad del disolvente.
En la presente invención se entenderá por la
expresión "solubilidad" la cantidad máxima de un producto que
pueda absorber el disolvente a una temperatura determinada, es decir
la parte del producto disuelto en una solución saturada a la
temperatura correspondiente. Si una solución contiene una cantidad
de producto disuelto mayor que la que podría contener a una
temperatura dada en el equilibrio termodinámico (por ejemplo en el
caso de una subrefrigeración), ésta se denominará sobresaturada.
Mediante inoculación con gérmenes puede provocarse que precipite el
exceso de la solución en forma de precipitado sólido, que ahora sólo
está saturada. Una solución saturada con relación a una substancia
es capaz de disolver sin embargo otros productos (por ejemplo en una
solución saturada de sal común puede disolverse todavía azúcar).
El estado de sobresaturación puede conseguirse,
como se ha descrito precedentemente, mediante lenta refrigeración o
bien mediante subrefrigeración de una disolución, en tanto en cuánto
el producto disuelto sea soluble mejor en el disolvente a
temperaturas elevadas. Otras posibilidades para obtener soluciones
sobresaturadas consisten, por ejemplo, en la combinación de dos
soluciones, cuyos componentes reaccionen para dar otro producto, que
no precipite inmediatamente (reacciones de precipitación impedidas o
bien retardadas). El mecanismo citado en último lugar es adecuado
como base para la formación de las masas a ser elaboradas según la
invención.
En principio el estado de sobresaturación puede
conseguirse para cualquier tipo de disolución, aún cuando el empleo
del principio descrito en la presente solicitud encuentra
aplicación, como ya se ha indicado, en la fabricación de agentes de
lavado y de limpieza. Por lo tanto algunos sistemas, que tienen
tendencia en principio a la formación de soluciones sobresaturadas,
pueden emplearse según la invención de una manera menos buena puesto
que los sistemas materiales en los que están basados no pueden ser
empleados por motivos ecológicos, toxicológicos o incluso
económicos. Además de los tensioactivos no iónicos o de los
disolventes no acuosos usuales son especialmente preferentes por lo
tanto procedimientos según la invención con el mecanismo de
endurecimiento citado en último lugar en los cuáles se utilice como
base al menos una solución acuosa sobresaturada de una masa a ser
elaborada.
Tal como ya se ha indicado precedentemente, el
estado de la sobresaturación se refiere en el ámbito de la presente
invención a la solución saturada a 20ºC. Mediante el empleo de
soluciones que presenten una temperatura por encima de 20ºC, puede
alcanzarse fácilmente el estado de la sobresaturación. En el ámbito
de la presente invención son preferentes, los procedimientos según
la invención en los cuáles la masa a ser endurecida mediante
cristalización presente durante la elaboración una temperatura
comprendida entre 35 y 120ºC, preferentemente entre 40 y 110ºC, de
forma especialmente preferente entre 45 y 90ºC y, especialmente,
entre 50 y 80ºC.
Puesto que los cuerpos moldeados fabricados de
agentes de lavado y de limpieza por regla general no son almacenados
a temperaturas elevadas ni son empleados ulteriormente a éstas
temperaturas elevadas, la refrigeración de la mezcla conduce a la
precipitación de la parte del producto disuelto a partir de la
solución sobresaturada, que estaba contenida en la disolución por
encima del límite de saturación a 20ºC. La solución sobresaturada
puede subdividirse de éste modo durante la refrigeración en una
solución saturada y en un precipitado sólido. No obstante es posible
también solidificar la solución sobresaturada durante la
refrigeración para dar un producto sólido mediante fenómenos de
recristalización y de hidratación. Esto ocurre, por ejemplo, cuando
se disuelvan determinadas sales que contengan agua de hidratación,
en su agua de cristalización durante el calentamiento. Durante la
refrigeración se forman en éste caso frecuentemente soluciones
sobresaturadas que se solidifican mediante efecto mecánico o
mediante la adición de gérmenes para dar un producto sólido -la sal
que contiene agua de cristalización como estado estable
termodinámicamente a la temperatura ambiente-. Éste fenómeno es
conocido, por ejemplo, en el pentahidrato de tiosulfato de sodio y
en el trihidrato de acetato de sodio, pudiéndose emplear
ventajosamente en el procedimiento según la invención especialmente
la sal que contiene agua de hidratación, citada en último lugar, en
forma de la solución sobresaturada. También componentes especiales
de los agentes de lavado y de limpieza, tales como por ejemplo los
fosfonatos, presentan éste fenómeno y son adecuados, en forma de las
soluciones, de manera excelente como agentes auxiliares para la
granulación. En éste caso se neutralizan los ácidos fosfónicos
correspondientes (véase más adelante) con lejías concentradas de
hidróxidos alcalinos, calentándose la solución por medio de los
calores de neutralización. Durante la refrigeración se forman, a
partir de éstas soluciones, productos sólidos de los fosfonatos
alcalinos correspondientes. Mediante la incorporación de otros
componentes de los agentes de lavado y de limpieza en las soluciones
todavía calientes pueden fabricarse masas elaborables según la
invención de composición variable. Los procedimientos según la
invención especialmente preferentes se caracterizan porque la
solución sobresaturada, que sirve como base para la masa a ser
endurecida, se solidifica para dar un producto sólido a temperatura
ambiente. En éste caso es preferente que la solución inicialmente
sobresaturada no pueda volverse a transformar en una solución
sobresaturada tras la solidificación para dar un producto sólido,
mediante calentamiento hasta una temperatura a la que se formaría la
solución sobresaturada. Esto ocurre, por ejemplo, en el caso de los
fosfonatos citados.
La solución sobresaturada, que sirve como base
para las masas a ser endurecidas -tal como se ha indicado
previa-
mente- puede obtenerse según varias vías y pueden incorporarse según la invención tras adición opcional de otros componentes. Una vía sencilla consiste, por ejemplo, en la preparación de la solución sobresaturada, que sirve como base para la masa a ser endurecida, mediante disolución del producto disuelto en el disolvente calentado. Si se disuelven de éste modo en el disolvente calentado cantidades del producto disuelto mayores que las que se disolverían a 20ºC, se presentará en el sentido de la presente invención una solución sobresaturada que puede alimentarse en el mezclador caliente (véase más arriba) o fría y en estado metaestable.
mente- puede obtenerse según varias vías y pueden incorporarse según la invención tras adición opcional de otros componentes. Una vía sencilla consiste, por ejemplo, en la preparación de la solución sobresaturada, que sirve como base para la masa a ser endurecida, mediante disolución del producto disuelto en el disolvente calentado. Si se disuelven de éste modo en el disolvente calentado cantidades del producto disuelto mayores que las que se disolverían a 20ºC, se presentará en el sentido de la presente invención una solución sobresaturada que puede alimentarse en el mezclador caliente (véase más arriba) o fría y en estado metaestable.
Además es posible deshidratar sales que contenga
agua de hidratación mediante un calentamiento "en seco" y
llevar a cabo su disolución en su propio agua de cristalización
(véase más arriba). También éste es un método para la fabricación de
soluciones sobresaturadas empleables en el ámbito de la presente
invención.
Otra vía consiste en combinar una solución no
sobresaturada con un gas o con otro líquido o solución de manera que
el producto disuelto reaccione en la solución para dar un producto
de peor solubilidad o que se disuelva peor en la mezcla de los
disolventes. La combinación de dos disoluciones, que contengan
respectivamente dos productos, que reaccionen entre sí para dar un
producto de peor solubilidad, es igualmente un método para la
fabricación de soluciones sobresaturadas, en tanto en cuánto el
producto de peor solubilidad no precipite de manera instantánea. Los
procedimientos igualmente preferente en el ámbito de la presente
invención se caracterizan porque la solución sobresaturada, que
sirve como base para las masas para ser endurecidas, se fabrica
mediante la combinación de dos o varias disoluciones. Más adelante
se tratarán ejemplos para la obtención, por ésta vía, de soluciones
sobresaturadas.
Los procedimientos, preferentes según la
invención, se caracterizan porque la solución acuosa sobresaturada
se obtiene mediante combinación de una solución acuosa de uno o
varios componentes ácidos de los agentes de lavado y de limpieza,
preferentemente del grupo de los ácidos tensioactivos, de los ácidos
adyuvantes y de los ácidos formadores de complejos, y una solución
acuosa alcalina, preferentemente una solución acuosa de hidróxido
alcalino, especialmente una solución acuosa de hidróxido de
sodio.
Entre los representantes ya citados más arriba,
de las clases de compuestos citados toman una posición preponderante
especialmente los fosfonatos en el ámbito de la presente invención.
En los procedimientos especialmente preferentes se obtendrá por lo
tanto la solución acuosa sobresaturada mediante la combinación de
una solución acuosa de ácido fosfónico con una concentración por
encima del 45% en peso, preferentemente por encima del 50% en peso
y, especialmente, por encima del 55% en peso, referido
respectivamente a la solución del ácido fosfónico, y una solución
acuosa de hidróxido de sodio con concentraciones por encima del 35%
en peso, preferentemente por encima del 40% en peso y,
especialmente, por encima del 45% en peso, referido respectivamente
a la solución del hidróxido de sodio.
El endurecimiento de la o de las masas moldeables
puede llevarse a cabo, según la invención, también mediante una o
varias reacciones químicas, especialmente polimerización. En
principio son adecuadas, en éste caso, todas las reacciones químicas
que, a partir de uno o varios productos líquidos hasta pastosos
conduzcan a productos sólidos mediante reacción con uno o varios
productos diferentes. En éste caso, son adecuadas, especialmente,
las reacciones químicas que no conduzcan instantáneamente a los
denominados cambios de estado. Entre el gran número de reacciones
químicas que conducen a fenómenos de solidificación, son adecuadas
especialmente aquellas reacciones en las que se verifique la
formación de moléculas de mayor tamaño a partir de moléculas de
menor tamaño. A éste respecto pertenecen a su vez preferentemente
las reacciones en las que muchas moléculas pequeñas reaccionen para
dar una o varias moléculas de mayor tamaño. Éstas son las
denominadas polirreacciones (polimerización, poliadición,
policondensación) y reacciones análogas a la polimerización. Los
polímeros, poliaductos (productos de poliadición) o los
policondensados (productos de policondensación) correspondientes
proporcionan entonces su resistencia al cuerpo moldeado troceado y
acabado.
En lo que se refiere a las finalidades de
aplicación de los productos fabricados según la invención es
preferente utilizar como mecanismo de endurecimiento la formación de
tales substancias sólidas a partir de productos de partida líquidos
o pastosos que tengan que emplearse de todos modos en los agentes de
lavado y de limpieza a modo de componentes, por ejemplo
coadyuvantes, repelentes de la suciedad o polímeros desprendedores
de la suciedad. Tales coadyuvantes pueden proceder, por ejemplo, del
grupo de los policarboxilatos/ácidos policarboxílicos,
policarboxilatos polímeros, ácido asparagínico, poliacetales,
dextrinas, etc. Éstas clases de productos se describen más
adelante.
Otro mecanismo según el cuál puede llevarse a
cabo el endurecimiento de la o de las masas moldeables en el ámbito
del procedimiento según la invención, consiste en el endurecimiento
que se produce mediante la modificación de las propiedades
reológicas.
En éste caso se aprovecha la propiedad que tienen
determinadas substancias para modificar, en parte de manera
drástica, sus propiedades reológicas bajo el efecto de las fuerzas
de cizalla. Ejemplos de tales sistemas, que son conocidos por el
técnico en la materia, son, por ejemplo los silicatos estratificados
que tienen un efecto fuertemente espesante bajo la acción de la
cizalla en matrices adecuadas y que pueden conducir a masas
resistentes al corte.
Evidentemente pueden aprovecharse en las masas
también dos o varios mecanismos de endurecimiento combinados entre
sí o de manera simultánea. En éste caso se ofrecen, por ejemplo, la
cristalización con una evaporación simultánea del disolvente, la
refrigeración con una cristalización simultánea, el enlazado del
agua ("secado interno") con un secado externo simultáneo.
La descripción general de los mecanismos, en los
que puede estar basado el endurecimiento en el procedimiento según
la invención, va acompañada de una descripción detallada de los
componentes a ser empleados además de todos modos en las masas a ser
elaboradas.
Los productos finales preferentes del
procedimiento según la invención, es decir preferentemente los
cuerpos moldeados de agentes de lavado y de limpieza, contienen
además uno o varios tensioactivos. Por lo tanto es preferente que,
al menos, una de las masas a ser elaboradas, contenga uno o varios
tensioactivos. En los cuerpos moldeados según la invención de los
agentes de lavado y de limpieza pueden emplearse tensioactivos
aniónicos, no iónicos, catiónicos y/o anfóteros o bien mezclas de
los mismos. Son preferentes desde el punto de vista de la aplicación
industrial mezclas constituidas por tensioactivos aniónicos y no
iónicos. El contenido total en tensioactivos de los cuerpos
moldeados se encuentra, en el caso de las tabletas de agentes de
lavado, en un 5 hasta un 60% en peso, referido al peso de los
cuerpos moldeados, siendo preferentes contenidos en tensioactivos
por encima del 15% en peso, mientras que las tabletas para los
agentes de limpieza para el fregado máquina de la vajilla contienen
uno o varios tensioactivos preferentemente en una proporción menor
que el 5% en peso.
Como tensioactivos aniónicos se emplearán, por
ejemplo, aquellos del tipo de los sulfonatos y de los sulfatos. Como
tensioactivos del tipo sulfonato entran en consideración, en este
caso, preferentemente los bencenosulfonatos de alquil con 9 a 13
átomos de carbono, los sulfonatos de olefina, es decir, mezclas
constituidas por sulfonatos de alqueno y de hidroxialcano, así como
disulfonatos, como los que se obtienen, a modo de ejemplo, a partir
de monoolefinas con 12 a 18 átomos de carbono con doble enlace en
posición terminal o interna, mediante sulfonación con trióxido de
azufre gaseoso, y subsiguiente hidrólisis alcalina o ácida de los
productos de la sulfonación. También son adecuados los sulfonatos de
alcano, que se obtienen a partir de alcanos con 12 a 18 átomos de
carbono, a modo de ejemplo, mediante sulfocloración o sulfoxidación,
con subsiguiente hidrólisis, o bien neutralización. Del mismo modo,
también son adecuados los ésteres de los ácidos
\alpha-sulfograsos (estersulfonatos), por ejemplo
los ésteres de metilo \alpha-sulfonados de los
ácidos grasos de coco, de semillas de palma o de sebo,
hidrogenados.
Otros agentes tensioactivos adecuados son los
ésteres glicéridos de los ácidos grasos sulfonados. Se entiende por
ésteres de glicerina de los ácidos grasos los mono-, di- y
triésteres, así como sus mezclas, como los que se forman en la
obtención mediante esterificación con una monoglicerina con 1 a 3
moles de ácido graso, o en la transesterificación de triglicéridos
con 0,3 a 2 moles de glicerina. En este caso, los ésteres de
glicerina de los ácidos grasos sulfonados preferentes son los
productos de sulfonación de ácidos grasos saturados con 6 a 22
átomos de carbono, a modo de ejemplo de ácido caprónico, de ácido
caprílico, de ácido caprínico, de ácido mirístico, de ácido láurico,
de ácido palmítico, de ácido esteárico o ácido de behénico.
Como sulfatos de alqu(en)ilo son
preferentes las sales alcalinas, y en especial las sales de sodio,
de los semiésteres del ácido sulfúrico con alcoholes grasos con 12 a
18 átomos de carbono, a modo de ejemplo a partir de alcoholes grasos
de coco, de alcoholes grasos de sebo, de alcohol láurico, mirístico,
cetílico o esteárico, o de oxoalcoholes con 10 a 20 átomos de
carbono, y aquellos semiésteres de alcoholes secundarios con estas
longitudes de cadena. Además, son preferentes sulfatos de
alqu(en)ilo con las citadas longitudes de cadena, que
contengan un resto alquilo de cadena lineal sintético, obtenido
sobre base petroquímica, que tengan un comportamiento a la
degradación análogo al de los compuestos adecuados a base de
materias primas de la química de grasas. Son preferentes, por
interés de la tecnología del lavado, los sulfatos de alquilo con 12
a 16 átomos de carbono y los sulfatos de alquilo con 12 a 15 átomos
de carbono, así como sulfatos de alquilo con 14 a 15 átomos de
carbono. También los sulfatos de 2,3-alquilo son
agentes tensioactivos aniónicos adecuados, que se obtienen, a modo
de ejemplo, según las solicitudes de patente norteamericanas US
3,234,258 o la 5,075,041, y que se pueden adquirir a modo de
productos comerciales en la firma Shell Oil Company bajo el nombre
DAN®.
También son adecuados los monésteres del ácido
sulfúrico con alcoholes de cadena lineal o ramificados, con 7 a 21
átomos de carbono, etoxilados con 1 a 6 moles de óxido de etileno,
tales como los alcoholes con 9 a 11 átomos de carbono ramificados
con 2-metilo, con un promedio de 3,5 moles de óxido
de etileno (OE), o los alcoholes grasos con 12 a 18 átomos de
carbono con 1 a 4 OE. Debido a su alto comportamiento de espumado,
éstos se emplean en los agentes de limpieza solo en cantidades
relativamente reducidas, a modo de ejemplo en cantidades desde un 1
hasta un 5% en peso.
Otros agentes tensioactivos aniónicos adecuados
son, también, las sales de los ácidos alquilsulfosuccínicos, que
también se denominan sulfosuccinatos o ésteres del ácido
sulfosuccínico, y los monoésteres y/o diésteres de ácido
sulfosuccínico con alcoholes, preferentemente alcoholes grasos, y en
especial con alcoholes grasos etoxilados. Los sulfosuccinatos
preferentes contienen restos de alcoholes grasos con 8 a 18 átomos
de carbono, o mezclas de éstos. Los sulfosuccinatos especialmente
preferentes contienen un resto de alcohol graso, que se deriva de
alcoholes grasos etoxilados, que, considerados en sí mismos,
representan agentes tensioactivos no iónicos (véase la descripción
más adelante). En este caso son especialmente preferentes, a su vez,
sulfosuccinatos cuyos restos de alcohol graso se derivan de
alcoholes grasos etoxilados con distribución de homólogos
estrechada. Del mismo modo, también es posible emplear ácidos
alqu(en)ilsuccínicos, preferentemente con 8 a 18
átomos de carbono en las cadenas de alqu(en)ilo, o sus
sales.
A modo de otros tensioactivos aniónicos entran en
consideración, en especial, jabones. Son adecuados jabones de ácidos
grasos saturados e insaturados, como las sales del ácido láurico,
del ácido mirístico, del ácido palmítico, del ácido esteárico, del
ácido erúcico hidrogenado y del ácido behénico, así como, en
especial, mezclas de jabones derivadas de ácidos grasos naturales,
por ejemplo de los ácidos grasos de coco, de semillas de palma, de
oliva o de sebo.
Los tensioactivos aniónicos, con inclusión de los
jabones, pueden presentarse en forma de sus sales de sodio, de
potasio o de amonio, así como en forma de las sales solubles con
bases orgánicas, tales como de mono-, di- o trietanolamina. Los
tensioactivos aniónicos se presentan, preferentemente, en forma de
su sales de sodio o de potasio, en especial en forma de las sales de
sodio.
Como tensioactivos no iónicos se emplean
preferentemente alcoholes especialmente primarios, alcoxilados,
ventajosamente etoxilados, con preferentemente con 8 a 18 átomos de
carbono y un promedio de 1 a 12 moles de óxido de etileno (EO) por
mol de alcohol, en los cuales el resto alcohólico puede ser lineal o
preferentemente metilramificado en la posición 2 o bien puede
contener en mezcla restos lineales y metilramificados, como se
presentan usualmente en los restos de oxoalcohol. Sin embargo son
especialmente preferentes etoxilatos de alcoholes con restos
lineales de alcoholes de origen natural con 12 a 18 átomos de
carbono, por ejemplo de alcoholes de coco, de palma, de sebo o de
oleil-alcohol, y en promedio 2 a 8 EO por mol de
alcohol. A los alcoholes etoxilados preferentes pertenecen por
ejemplo los alcoholes con 12 a 14 átomos de carbono con 3 EO o 4 EO,
alcoholes con 9 a 11 átomos de carbono con 7 EO, alcoholes con 13 a
15 átomos de carbono con 3 EO, 5 EO, 7 EO u 8 EO, alcoholes con 12 a
18 átomos de carbono con 3 EO, 5 EO o 7 EO y mezclas de los mismos,
tales como mezclas formadas por alcoholes con 12 a 14 átomos de
carbono con 3 EO y alcoholes con 12 a 18 átomos de carbono con 5 EO.
Los grados de etoxilación indicados representan valores medios
estadísticos que pueden ser un número entero o un número
fraccionario para un producto especial. Los etoxilatos de alcoholes
preferentes presentan una distribución de los homólogos estrechada
(narrow range ethoxylates, NRE). Además de estos tensioactivos no
iónicos pueden emplearse también grasos con mas de 12 EO. Ejemplos a
este respecto son alcoholes grasos de sebo con 14 EO, 25 EO, 30 EO o
40 EO.
Además, pueden emplearse a modo de otros
tensioactivos no iónicos también alquilglicósidos de la fórmula
general RO(G)_{x} en la que R significa un resto
alifático primario, de cadena lineal o de cadena ramificada,
especialmente metilramificado en la posición 2, con 8 a 22,
preferentemente 12 a 18 átomos de carbono y G es el símbolo que
representa una unidad de glicosa con 5 o 6 átomos de carbono,
preferentemente significa glucosa. El grado de oligomerizado x, que
indica la distribución de los monoglicósidos y de los
oligoglicósidos es un número arbitrario comprendido entre 1 y 10;
preferentemente x se encuentra entre 1,2 y 1,4.
Otra clase de agentes tensioactivos no iónicos
empleados preferentemente, que se emplean bien como único agente
tensioactivo no iónico, o bien en combinación con otros agentes
tensioactivos no iónicos, son ésteres alquílicos de ácidos grasos
alcoxilados, preferentemente etoxilados, o etoxilados y
propoxilados, preferentemente con 1 a 4 átomos de carbono en la
cadena de alquilo, en especial ésteres de metilo de ácidos grasos,
como se describen, a modo de ejemplo, en la solicitud de patente
japonesa JP 58/217598, o se obtienen preferentemente según el
procedimiento descrito en la solicitud de patente internacional
WO-A-90/13533.
También pueden ser adecuados agentes
tensioactivos no iónicos del tipo de óxidos de amina, a modo de
ejemplo óxido de
N-cocoalquil-N,N-dimetilamina
y óxido de
N-seboalquil-N,N-dihidroxietilamina,
y las alcanolamidas de ácidos grasos. Preferentemente, la cantidad
de estos agentes tensioactivos no iónicos no es mayor que la de
alcoholes grasos etoxilados, en especial no asciende a más de la
mitad de la misma.
Otros agentes tensioactivos adecuados son amidas
de ácidos polihidroxigrasos de la fórmula (III),
IIIR-CO-
\uelm{N}{\uelm{\para}{R ^{1} }}-[Z]
en la que RCO representa un resto
acilo alifático con 6 a 22 átomos de carbono, R^{1} representa
hidrógeno, un resto alquilo o hidroxialquilo con 1 a 4 átomos de
carbono, y [Z] representa un resto polihidroxialquilo lineal o
ramificado con 3 a 10 átomos de carbono, y 3 a 10 grupos hidroxilo.
Las amidas de ácidos polihidroxigrasos son productos conocidos, que
se pueden obtener habitualmente mediante aminado por reducción de un
azúcar reductor con amoníaco, una alquilamina o con una
alcanolamina, y subsiguiente acilación con un ácido graso, con un
éster de alquilo de ácido graso, o un cloruro de ácido
graso.
Al grupo de amidas de ácidos polihidroxigrasos
pertenecen también los compuestos de la fórmula (IV),
IVR-CO-
\uelm{N}{\uelm{\para}{R ^{1} -O-R ^{2} }}-[Z]
en la que R representa un resto
alquilo o alquenilo lineal o ramificado con 7 a 12 átomos de
carbono, R^{1} representa un resto alquilo lineal, ramificado o
cíclico, o un resto arilo con 2 a 8 átomos de carbono, y R^{2}
representa un resto alquilo lineal, ramificado o cíclico, o un resto
arilo o un resto oxi-alquilo con 1 a 8 átomos de
carbono, siendo preferentes restos alquilo con 1 a 4 átomos de
carbono o restos fenilo y [Z] representa un resto polihidroxialquilo
lineal, cuya cadena de alquilo está substituida al menos con dos
grupos hidroxilo, o derivados alcoxilados, preferentemente
etoxilados o propoxilados, de este
resto.
Preferentemente se obtiene [Z] mediante aminación
por reducción de un azúcar reducido, a modo de ejemplo glucosa,
fructosa, maltosa, lactosa, galactosa, manosa o xilosa. Los
compuestos substituidos con N-alcoxi o
N-ariloxi se pueden transformar entonces, a modo de
ejemplo, según la enseñanza de la solicitud internacional
WO-A-95/07331, mediante reacción con
ésteres de metilo de ácidos grasos, en presencia de un alcóxido a
modo de catalizador, en las amidas de ácidos polihidroxigrasos
deseadas.
En el ámbito de la presente invención es
preferente la fabricación de cuerpos moldeados de agentes de lavado
y de limpieza, que contengan uno o varios tensioactivos aniónicos y
no iónicos, pudiendo resultar ventajas, desde el punto de vista de
la aplicación industrial a partir de determinadas proporciones
cuantitativas, con las que se utilicen las clases individuales de
los tensioactivos.
De este modo son, por ejemplo, especialmente
preferentes cuerpos moldeados de agentes de lavado y de limpieza, en
los que la proporción entre el o los tensiactivos aniónicos y el o
los tensioactivos no iónicos sea desde 10:1 hasta 1:10, estando
comprendida, preferentemente, entre 7,5 : 1 y 1 : 5 y,
especialmente, entre 5:1 y 1:2. También son preferentes cuerpos
moldeados de agentes de lavado y de limpieza que contengan uno o
varios tensioactivos, preferentemente uno o varios tensioactivos
aniónicos y/o no iónicos, en cantidades desde un 5 hasta un 40% en
peso, preferentemente desde un 7,5 hasta un 35% en peso, de forma
especialmente preferente desde un 10 hasta un 30% en peso y,
especialmente, desde un 12,5 hasta un 25% en peso, referido
respectivamente al peso del cuerpo moldeado.
Desde el punto de vista de la aplicación
industrial, también puede ser ventajoso que no estén contenidas
determinadas clases de tensioactivos en algunas fase de los cuerpos
moldeados de los agentes de lavado y de limpieza o que no estén
contenidas en el conjunto de los cuerpos moldeados, es decir en
todas las fases. Otra forma importante de realización de la presente
invención tiene previsto, por lo tanto, que al menso una fase de los
cuerpos moldeados esté exenta de tensioactivos no iónicos.
No obstante, puede conseguirse, a la inversa, un
efecto positivo mediante el contenido de determinados tensioactivos
de las fases individuales o en el conjunto del cuerpo moldeado, es
decir en todas las fases. La incorporación de los
alquilpoliglicósidos, anteriormente descritos, se ha revelado como
ventajosa en este caso, de amera que serán preferentes los cuerpos
moldeados de los agentes de lavado y de limpieza, en los que al
menos una de las fases de los cuerpos moldeados contenga
alquilpoliglicósidos.
De manera similar, a lo que ocurre en el caso de
los tensioactivos no iónicos, pueden resultar también, cuando se
eliminen los tensioactivos aniónicos de algunas o de todas las
fases, cuerpos moldeados de los agentes de lavado y de limpieza, que
sean mejor adecuados para determinados campos de aplicación. Así
pues, en el ámbito de la presente invención pueden imaginarse
también cuerpos moldeados de agentes de lavado y de limpieza, en los
que al menos una fase de los cuerpos moldeados esté exenta de
tensioactivos aniónicos.
Tal como ya se ha indicado, se limita el empleo
de los tensioactivos en el caso de las tabletas de agentes de
limpieza para el fregado a máquina de la vajilla preferentemente al
empleo de tensioactivos no iónicos en pequeñas cantidades. En el
ámbito de la presente invención son preferentes cuerpos moldeados de
agentes de lavado y de limpieza a ser empleados como tabletas de
agentes de limpieza caracterizados porque presentan contenidos
totales en tensioactivos por debajo del 5% en peso, preferentemente
por debajo del 4% en peso, de forma especialmente preferente por
debajo del 3% en peso y, especialmente, por debajo del 2% en peso,
referido respectivamente al peso total. Como tensioactivos se
emplearán en los agentes para el fregado a máquina de la vajilla
usualmente tan solo tensioactivos no iónicos, que únicamente forman
una espuma débil. Representantes del grupo de los tensioactivos
aniónicos, catiónicos o anfóteros tienen, por el contrario, un menor
significado. Los cuerpos moldeados de los agentes de limpieza
fabricados según la invención, para el fregado a máquina de la
vajilla, contienen de forma especialmente preferente tensioactivos
no iónicos, especialmente tensioactivos no iónicos del grupo de los
alcoholes alcoxilados. Como tensioactivos no iónicos se emplearán
preferentemente alcoholes especialmente primarios, alcoxilados,
ventajosamente etoxilados, con preferentemente con 8 a 18 átomos de
carbono y un promedio de 1 a 12 moles de óxido de etileno (EO) por
mol de alcohol, en los cuales el resto alcohólico puede ser lineal o
preferentemente metilramificado en la posición 2 o bien puede
contener en mezcla restos lineales y metilramificados, como se
presentan usualmente en los restos de oxoalcohol. Sin embargo son
especialmente preferentes etoxilatos de alcoholes con restos
lineales de alcoholes de origen natural con 12 a 18 átomos de
carbono, por ejemplo de alcoholes de coco, de palma, de sebo o de
oleil-alcohol, y en promedio 2 a 8 EO por mol de
alcohol. A los alcoholes etoxilados preferentes pertenecen por
ejemplo los alcoholes con 12 a 14 átomos de carbono con 3 EO o 4 EO,
alcoholes con 9 a 11 átomos de carbono con 7 EO, alcoholes con 13 a
15 átomos de carbono con 3 EO, 5 EO, 7 EO u 8 EO, alcoholes con 12 a
18 átomos de carbono con 3 EO, 5 EO o 7 EO y mezclas de los mismos,
tales como mezclas formadas por alcoholes con 12 a 14 átomos de
carbono con 3 EO y alcoholes con 12 a 18 átomos de carbono con 5 EO.
Los grados de etoxilación indicados representan valores medios
estadísticos que pueden ser un número entero o un número
fraccionario para un producto especial. Los etoxilatos de alcoholes
preferentes presentan una distribución de los homólogos estrechada
(narrow range ethoxylates, NRE). Además de estos tensioactivos no
iónicos pueden emplearse también grasos con mas de 12 EO. Ejemplos a
este respecto son alcoholes grasos de sebo con 14 EO, 25 EO, 30 EO o
40 EO.
Especialmente para la obtención según la
invención de los cuerpos moldeados de los agentes de lavado o de los
cuerpos moldeados de agentes de limpieza para el fregado a máquina
de la vajilla es preferente que los cuerpos moldeados de los agentes
de lavado y de limpieza contengan un tensioactivo no iónico, que
presente un punto de fusión de encima de la temperatura ambiente.
Por lo tanto contiene, al menos, una de las masas moldeables en el
procedimiento según la invención preferentemente un tensioactivo no
iónico con un punto de fusión por encima de 20ºC. Los tensioactivos
no iónicos a ser empleados preferentemente presentan puntos de
fusión por encima de 25ºC, los tensioactivos no iónicos a ser
empleados de forma especialmente preferente tienen puntos de fusión
comprendidos entre 25 y 60ºC, especialmente entre 26,6 y 43,3ºC.
Los tensioactivos no iónicos adecuados, que
presentan puntos de fusión o bien de reblandencimiento en el
intervalo citado de temperaturas, son, por ejemplo, tensioactivos no
iónicos débilmente espumables, que pueden ser sólidos o altamente
viscosos a temperatura ambiente. Cuando se utilicen tensioactivos no
iónicos altamente viscosos a temperatura ambiente, será preferente
que éstos presenten una viscosidad por encima de 20 Pas,
preferentemente por encima de 35 Pas y, especialmente, por encima de
40 Pas. También son preferentes los tensioactivos no iónicos que
tengan una consistencia de tipo céreo a temperatura ambiente.
Los tensioactivos no iónicos a ser empleados de
manera preferente, sólidos a temperatura ambiente, proceden del
grupo de los tensioactivos no iónicos alcoxilados, especialmente de
los alcoholes primarios etoxilados y mezclas de éstos tensioactivos
con tensioactivos configurados estructuralmente de una manera más
complicada tales como tensioactivos de polioxipropileno /
polioxietileno / polioxipropileno (PO/EO/PO). Tales tensioactivos
(PO/EO/PO) se caracterizan además por un buen control de la
espuma.
En una forma preferente de realización de la
presente invención, el tensioactivo no iónico con un punto de fusión
situado por encima de la temperatura ambiente, es un tensioactivo no
iónico etoxilado, que se ha obtenido mediante la reacción de un
monohidroxialcanol o alquilfenol con 6 hasta 20 átomos de carbono
con, preferentemente, al menos 12 moles, de forma especialmente
preferente, con al menos 15 moles, especialmente con al menos 20
moles de óxido de etileno por mol de alcohol o bien de
alquilfenol.
Un tensioactivo no iónico a ser empleado de forma
especialmente preferente, sólido a temperatura ambiente, se obtiene
a partir de un alcohol graso de cadena lineal con 16 hasta 20 átomos
de carbono (alcohol con 16-20 átomos de carbono),
preferentemente a partir de un alcohol con 18 átomos de carbono y al
menos 12 moles, preferentemente al menos 15 moles y, especialmente,
al menos 20 moles de óxido de etileno. Entre éstos son preferentes
especialmente los denominados "etoxilatos de intervalo estrecho
(narrow range ethoxylates)" (véase más arriba).
El tensioactivo no iónico, sólido a temperatura
ambiente, tiene preferentemente además unidades de óxido de
propileno en la molécula. Preferentemente tales unidades de PO
constituyen hasta un 25% en peso, de forma especialmente preferente
hasta un 20% en peso y, especialmente, hasta un 15% en peso del
conjunto del peso molecular del tensioactivo no iónico. Los
tensioactivos no iónicos especialmente preferentes son
monohidroxialcanoles o alquilfenoles etoxilados, que presentan,
además, unidades de polióxido de etileno-polióxido
de propileno. La proporción de alcohol o bien de alquilfenol de
tales moléculas de los tensioactivos no iónicos supone en éste caso
preferentemente más de un 30% en peso, de forma especialmente
preferente más de un 50% en peso y, especialmente, más de un 70% en
peso del conjunto del peso molecular de tales tensioactivos no
iónicos.
Otros tensioactivos no iónicos a ser empleados de
forma especialmente preferente con puntos de fusión por encima de la
temperatura ambiente, contienen desde un 40 hasta un 70% en peso de
una mezcla de copolímeros bloque de
polioxipropileno/polioxietileno/polioxipropileno, que contienen un
75% en peso de un copolímero bloque inverso de polioxietileno y de
polioxipropileno con 17 moles de óxido de etileno y 44 moles de
óxido de propileno y un 25% en peso de un copolímero bloque de
polioxietileno y de polioxipropileno, iniciado con trimetilolpropano
y 24 moles de óxido de etileno y 99 moles de óxido de propileno por
mol de trimetilolpropano.
Los tensioactivos no iónicos, que pueden
emplearse de una forma especialmente preferente, son por ejemplo los
que pueden obtenerse bajo el nombre Poly Tergent®
SLF-18 de la firma Olin Cfhemicals.
Otro tensioactivo preferente puede describirse
por medio de la fórmula
R^{1}O[CH_{2}CH(CH_{3})O]_{x}[CH_{2}CH_{2}O]_{y}[CH_{2}CH(OH)R^{2}]
en la que R^{1} significa un
resto hidrocarbonado alifático lineal o ramificado con 4 hasta 18
átomos de carbono o mezclas de los mismos, R^{2} significa un
resto hidrocarbonado lineal o ramificado con 2 hasta 26 átomos de
carbono o mezclas de los mismos y x significa valores comprendidos
entre 0,5 y 1,5 e y significa un valor de 15 como
mínimo.
Otros tensioactivos empleables de manera
preferente son los tensioactivos no iónicos
poli(oxialquilados) cerrados en los grupos extremos, de la
fórmula
R^{1}O[CH_{2}CH(R^{3})O]_{x}[CH_{2}]_{k}CH(OH)[CH_{2}]_{j}OR^{2}
en la que R^{1} y R^{2}
significan restos hidrocarbonados lineales o ramificados, saturados
o insaturados, alifáticos o aromáticos, con 1 hasta 30 átomos de
carbono, R^{3} significa H o un resto metilo, etilo,
n-propilo, iso-propilo,
n-butilo, 2-butilo o
2-metil-2-butilo, x
significa valores comprendidos entre 1 y 30, k y j significan
valores comprendidos entre 1 y 12, preferentemente comprendidos
entre 1 y 5. Cuando sea el valor de x \geq 2, cada R^{3} en la
fórmula anteriormente indicada podrá ser diferente. Preferentemente
R^{1} y R^{2} son restos hidrocarbonados lineales o ramificados,
saturados o insaturados, alifáticos o aromáticos, con 6 hasta 22
átomos de carbono, siendo especialmente preferentes restos con 8
hasta 18 átomos de carbono. El resto R^{3} significa de forma
especialmente preferente H, -CH_{3} o -CH_{2}CH_{3}. Los
valores especialmente preferentes para x se encuentran en el
intervalo desde 1 hasta 20, especialmente desde 6 hasta
15.
Tal como se ha descrito anteriormente, cada
R^{3} puede ser diferente en la fórmula anteriormente indicada,
cuando x \geq 2. En éste caso puede variarse la unidad de óxido de
alquileno entre los corchetes. Si, por ejemplo, x significa 3, el
resto R^{3} puede elegirse para formar óxido de etileno (R^{3} =
H) u óxido de propileno (R^{3} = CH_{3}), que pueden estar
ordenados sucesivamente en cualquier orden, por ejemplo
(EO)(PO)(EO), (EO)(EO)(PO), (EO)(EO)(EO), (PO)(EO)(PO),
(PO)(PO)(EO), y (PO)(PO)(PO). El valor 3 para x se ha elegido aquí
de manera ejemplificativa y puede ser perfectamente mayor,
aumentando el espectro de las variaciones a medida que aumentan los
valores para x y, por ejemplo, incluye un número mayor de grupos
(EO), combinado con un número menor de grupos (PO) o a la
inversa.
Los alcoholes poli(oxialquilados) cerrados
en los grupos extremos, especialmente preferentes, de la fórmula
anteriormente indicada presentan valores de k = 1 y j = 1, de manera
que la fórmula anterior se simplifica en
R^{1}O[CH_{2}CH(R^{3})O]_{x}CH_{2}CH(OH)CH_{2}OR^{2}
En la fórmula citada en último lugar, R^{1},
R^{2} y R^{3} se definen como anteriormente y x significa
números desde 1 hasta 30, preferentemente desde 1 hasta 20 y,
especialmente, desde 6 hasta 18. Son especialmente preferentes los
tensioactivos en los que los restos R^{1} y R^{2} presenten de 9
hasta 14 átomos de carbono, R^{3} signifique H y x tome valores
desde 6 hasta 15.
Los datos precedentes se refieren en éste caso,
en parte, a los productos del procedimiento, que -como se ha dicho
ya anteriormente- también pueden estar configurados con dos, con
tres o con cuatro fases. Con relación a las masas individuales, a
ser elaboradas, que contienen uno o varios tensioactivos, son
preferentes en la producción de tabletas de agentes de limpieza para
el fregado a máquina de la vajilla, aquellos procedimientos en los
que la o las masas moldeables presenten contenidos totales en
tensioactivos por debajo del 5% en peso, preferentemente por debajo
del 4% en peso, de forma especialmente preferente por debajo del 3%
en peso y, especialmente, por debajo del 2% en peso, referido
respectivamente a la masa.
Además de los componentes citados, constituidos
por los adyuvantes y los tensioactivos, los cuerpos moldeados de los
agentes de lavado y de limpieza según la invención pueden contener
otros componentes, usuales en los agentes de lavado y de limpieza,
del grupo formado por los agentes de blanqueo, los activadores de
blanqueo, los productos auxiliares para la desintegración, los
colorantes, los perfumes, los abrillantadores ópticos, los enzimas,
los inhibidores de la espuma, los aceites de silicona, los agentes
para evitar la redeposición, los inhibidores del agrisado, los
inhibidores del corrido de los colores y los inhibidores de la
corrosión. Éstos productos pueden emplearse en éste caso en todas
las masas a ser elaboradas, sin embargo es posible también
aprovechar propiedades ventajosas mediante la separación de
determinados componentes.
Para facilitar la descomposición de los cuerpos
moldeados altamente compactados es posible incorporar en los mismos
agentes auxiliares de la desintegración, que se denominan agentes
desintegradores de las tabletas para acortar el tiempo de la
descomposición. Éstos productos son adecuados por ejemplo para
acelerar la liberación de zonas individuales de los cuerpos
moldeados frente a otras zonas. Esto puede realizarse en el
procedimiento según la invención debido a que únicamente una de las
masas a ser elaboradas contiene tales productos o debido a que
varias masas contienen tales productos en cantidades diferentes. Se
entenderán por agentes desintegradores de las tabletas o bien
aceleradores de la descomposición según las publicaciones Römpp (9ª
edición, tomo 6, página 4440) y Voigt "Lehrbuch der
pharmazeutischen Technologie" (6ª edición, 1987, páginas
182-184) productos auxiliares, que se encargan de la
rápida descomposición de las tabletas en agua o en el jugo gástrico
y de la liberación de los productos farmacéuticos en forma
resorbible.
Éstos productos, que se denominan también como
agentes "Spreng" (desintegradores), debido a su efecto,
aumentan su volumen cuando se produce el acceso del agua, con lo
que, por un lado, se aumenta su propio volumen (hinchamiento), pero,
por otro lado, puede generarse una presión debido a la liberación de
gases, que descomponen a las tabletas en pequeñas partículas. Los
agentes auxiliares de la desintegración conocidos desde hace mucho
tiempo son, por ejemplo, sistemas de carbonato/ácido cítrico,
pudiéndose emplear también otros ácidos orgánicos. Los agentes
auxiliares de la desintegración hinchables son, por ejemplo,
polímeros sintéticos tales como polivinilpirrolidona (PVP) o
polímeros naturales o bien productos naturales modificados tales
como celulosa y almidones y sus derivados, alginatos o derivados de
caseína.
Los cuerpos moldeados de los agentes de lavado y
de limpieza preferentes contienen desde un 0,5 hasta un 10% en peso,
preferentemente desde un 3 hasta un 7% en peso y, especialmente,
desde un 4 hasta un 6% en peso de uno o varios agentes auxiliares de
la desintegración, referido respectivamente al peso del cuerpo
moldeado. Si únicamente una de las masas contiene el agente auxiliar
para la desintegración, los datos indicados se refieren únicamente
al peso de ésta masa.
Como agentes de desintegración preferentes se
emplearán, en el ámbito de la presente invención, agentes de
desintegración basados en celulosa de manera que los cuerpos
moldeados preferentes de los agentes de lavado y de limpieza
contendrán a dicho agente de desintegración a base de celulosa en
cantidades desde un 0,5 hasta un 10% en peso, preferentemente desde
un 3 hasta un 7% en peso y, especialmente, desde un 4 hasta un 6% en
peso. 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 finamente dividida,
sino que se transforma en una forma más grosera, por ejemplo se
granula o se compacta, antes de mezclarla con las premezclas a ser
prensada. En las solicitudes de patente alemanas DE 197 09 991
(Stefan Herzog) y DE 197 10 254 (Henkel), así como en la solicitud
de patente internacional WO98/40463 (Henkel) se describen cuerpos
moldeados de agentes de lavado y de limpieza, que contienen agentes
de desintegración en forma granular o, en caso dado, cogranulada.
Dichas publicaciones proporcionan, también, indicaciones mas
detalladas relativas a la fabricación de agentes desintegradores de
celulosa compactados o cogranulados. Los tamaños de las partículas
de tales agentes desintegradores se encuentran, la mayoría de las
veces, por encima de 200 \mum, preferentemente al menos el 90% en
peso entre 300 y 1.600 \mum y, especialmente, al menos el 90% en
peso entre 400 y 1.200 \mum. Los agentes auxiliares de la
desintegración más groseros, citados precedentemente y descritos con
mayor detalle en las publicaciones citadas, a base de celulosa,
deben emplearse en el ámbito de la presente invención,
preferentemente, a modo de agentes auxiliares de la desintegración y
pueden ser adquiridos en el comercio bajo la denominación de
Arbocel® TF-30-HG de la firma
Rettenmaier.
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.
En el ámbito de la presente invención, los
cuerpos moldeados preferentes de agentes de lavado y de limpieza
contienen, además, un agente auxiliar de la desintegración,
preferentemente un agente auxiliar de la desintegración a base de
celulosa, preferentemente en forma granular, cogranulada o
compactada, en cantidades desde 0,5 hasta 10% en peso,
preferentemente desde 3 hasta 7% en peso y, especialmente, desde 4
hasta 6% en peso, referido respectivamente al peso del cuerpo
moldeado.
Los cuerpos moldeados según la invención de los
agentes de lavado y de limpieza pueden contener, además, un sistema
efervescente desprendedor de gas, que esté incorporado en una o en
varias de las masas a ser elaboradas. El sistema efervescente,
desprendedor de gas, puede estar constituido por una sola
substancia, que libere un gas en contacto con agua. Bajo éstas
condiciones debe citarse, especialmente, el peróxido de magnesio,
que libera oxígeno en contacto con el agua. Usualmente el sistema
efervescente, liberador de gas, está constituido, sin embargo, por
su parte por al menos dos componentes que reaccionan entre sí con
formación de gases. Mientras que en éste caso puede imaginarse y
llevarse a cabo una pluralidad de sistemas, que liberen, por
ejemplo, nitrógeno, oxígeno o hidrógeno, el sistema efervescente,
empleado en los cuerpos moldeados según la invención de los agentes
de lavado y de limpieza, podrá elegirse tanto desde un punto de
vista económico como también desde un punto de vista ecológico. Los
sistemas efervescentes preferentes están constituidos por carbonatos
y/o por bicarbonatos de metales alcalinos así como por un agente
acidificante, que sea adecuado para liberar dióxido de carbono en
solución acuosa a partir de la sal del metal alcalino.
En el caso de los carbonatos o bien de los
bicarbonatos de los metales alcalinos son claramente preferentes las
sales de sodio y de potasio por motivos de costes, frente a otras
sales. Evidentemente no tienen que emplearse los correspondientes
carbonatos o bien bicarbonatos de metales alcalinos puros; por el
contrario pueden ser preferentes mezclas de diversos carbonatos y
bicarbonatos debido a su interés en la tecnología del lavado.
En los cuerpos preferentes de los agentes de
lavado y de limpieza se emplearán como sistemas efervescentes desde
un 2 hasta un 20% en peso, preferentemente desde un 3 hasta un 15%
en peso y, especialmente, desde un 5 hasta un 10% en peso de un
carbonato o bicarbonato de metal alcalino así como desde un 1 hasta
un 15, preferentemente desde un 2 hasta un 12 y, especialmente,
desde un 3 hasta un 10% en peso de un agente acidificante, referido
respectivamente al conjunto del cuerpo moldeado. El contenido en las
masas individuales de los aditivos citados puede ser perfectamente
mayor.
Como agentes acidificantes, que liberen dióxido
de carbono en solución acuosa a partir de las sales alcalinas,
pueden emplearse, por ejemplo, ácido bórico así como bicarbonatos de
metales alcalinos, dihidrógenofosfatos de metales alcalinos y otras
sales inorgánicas. Desde luego se emplearán preferentemente agentes
acidificantes orgánicos, siendo el ácido cítrico un agente
acidificante especialmente preferente. Sin embargo pueden emplearse
también especialmente los otros ácidos mono-, oligo- y
policarboxílicos sólidos. Entre éste grupo son preferentes, a su
vez, el ácido tartárico, el ácido succínico, el ácido malónico, el
ácido adípico, el ácido maleico, el ácido fumárico, el ácido oxálico
así como los ácidos poliacrílicos. Igualmente pueden emplearse
ácidos sulfónicos orgánicos tales como los ácidos amidosulfónicos.
Del mismo modo puede emplearse preferentemente el producto obtenible
en el comercio y empleable como agente acidificante en el ámbito de
la presente invención el Sokalan® DCS (marca registrada de la firma
BASF), una mezcla constituida por ácido succínico (como máximo 31%
en peso), ácido glutárico (como máximo 50% en peso) y ácido adípico
(como máximo 33% en peso).
En el ámbito de la presente invención son
preferentes los cuerpos moldeados de agentes de lavado y de limpieza
en los que se utilice como agente acidificante en el sistema
efervescente un producto del grupo de los ácidos di-, tri- y
oligocarboxílicos orgánicos o bien mezclas de éstos.
En el procedimiento preferente en el ámbito de la
presente invención, al menos una de las masas moldeables contiene
agentes de blanqueo del grupo de los agentes de blanqueo al oxígeno
o al halógeno, especialmente de los agentes de blanqueo al cloro,
con una preferencia especial para el perborato de sodio y el
percarbonato de sodio, en cantidades desde un 2 hasta un 25% en
peso, preferentemente desde un 5 hasta un 20% en peso y,
especialmente, desde un 10 hasta un 15% en peso, referido
respectivamente a la masa. Éstos productos se describen a
continuación.
Entre los compuestos que sirven como agentes de
blanqueo, que suministran H_{2}O_{2} en agua, el percarbonato de
sodio tiene un significado especial. En éste caso "percarbonato de
sodio" es una denominación empleada de manera no específica para
los peroxohidratos del carbonato de sodio, que, desde un punto de
vista estricto, no son "percarbonatos" (es decir sales del
ácido percarbónico) sino aductos de peróxido de hidrógeno sobre
carbonato de sodio. El artículo comercial tiene la composición media
2 Na_{2}CO_{3}\cdot. 3 H_{2}O_{2} y, por lo tanto, no es
un peroxicarbonato. El percarbonato de sodio forma un polvo blanco,
soluble en agua, con una densidad de 2,14 gcm^{-3}, que se
descompone para dar carbonato de sodio y oxígeno de acción
blanqueante o bien oxidante.
El peroxohidrato de carbonato de sodio se obtuvo
por primera vez en 1899 mediante precipitación con etanol a partir
de una solución de carbonato de sodio en peróxido de hidrógeno, pero
se consideró erróneamente, como peroxicarbonato. En 1909 se
reconoció el compuesto como compuesto de adición de peróxido de
hidrógeno, sin embargo se ha establecido en la práctica la
denominación histórica de "percarbonato de sodio".
La fabricación industrial del percarbonato de
sodio se lleva a cabo usualmente mediante precipitación a partir de
solución acuosa (el procedimiento denominado en húmedo). En éste
caso se combinan soluciones acuosas de carbonato de sodio y de
peróxido de hidrógeno y se precipita el percarbonato de sodio
mediante agentes para la salificación (preponderantemente cloruro de
sodio), agentes auxiliares para la cristalización (por ejemplo
polifosfatos, poliacrilatos) y estabilizantes (por ejemplo iones
Mg^{2+}). La sal precipitada, que contiene todavía desde un 5
hasta un 12% en peso de las lejías madre, se separa a continuación
por centrifugado y se seca a 90ºC en el secadero de lecho
fluidificado. El peso a granel del producto acabado puede oscilar
entre 800 y 1200 g/l según el procedimiento de fabricación. Por
regla general se estabilizará el percarbonato mediante un
revestimiento adicional. Los procedimientos para el revestimiento y
los productos, que se emplean para el revestimiento, están
ampliamente descritos en la literatura de patentes. Básicamente
pueden emplearse según la invención todos los tipos usuales en el
comercio de percarbonato, como los que son ofrecidos, por ejemplo,
por las firmas Solvay Interox, Degussa, Kemira o Akzo.
Otros agentes de blanqueo empleables son, por
ejemplo, el tetrahidrato de perborato de sodio y el monohidrato de
perborato de sodio, los peroxipirofosfatos, los citratoperhidratos
así como sales perácidas o perácidos suministradores de
H_{2}O_{2}, tales como perbenzoatos, peroxoftalatos, ácido
diperaceláico, ftaloiminoperácidos o ácido diperdodecanodióico.
También es posible cuando se utilicen los agentes de blanqueo
desistir a la utilización de tensioactivos y/o de productos
estructurantes de manera que pueden fabricarse tabletas puras de
agentes de blanqueo. Cuando tengan que emplearse tales tabletas de
agentes de blanqueo para el lavado de los textiles, será preferente
una combinación de percarbonato de sodio con sesquicarbonato de
sodio, independientemente de los componentes adicionales que estén
contenidos en el cuerpo moldeado. Cuando se fabriquen tabletas de
agentes de limpieza o de blanqueo para el fregado a máquina de la
vajilla, podrán emplearse también agentes de blanqueo del grupo de
los agentes de blanqueo orgánicos. Agentes de blanqueo orgánicos
típicos son los peróxidos de diacilo, tal como por ejemplo el
peróxido de dibenzoilo. Otros agentes de blanqueo orgánicos típicos
son los peroxiácidos, debiéndose citar de manera especialmente
ejemplificativa los alquilperoxiácidos y los arilperoxiácidos.
Representantes preferentes son (a) el ácido peroxibenzoico y sus
derivados substituidos en el anillo, tales como los ácidos
alquilperoxibenzoicos así como también el ácido
peroxi-\alpha-naftoico y el
monoperftalato de magnesio, (b) los peroxiácidos alifáticos o
alifáticos substituidos, tales como el ácido peroxiláurico, el ácido
peroxiesteárico, el ácido
\varepsilon-ftalimidoperoxicaprónico [ácido
ftaloiminoperoxihexanoico (PAP)], el ácido
o-carboxibenzamidoperoxicaprónico, el ácido
N-nonenilamidoperadípico y el
N-nonenilamidopersuccinato, y (c) ácidos
peroxidicarboxílicos alifáticos y aralifáticos, tales como el ácido
1,12-di-peroxicarboxílico, el ácido
1,9-diperoxiazelaico, el ácido diperoxisebácico, el
ácido diperoxibrasílico, los ácidos diperoxiftálicos, el ácido
2-decildiperoxibutano-1,4-dicarboxílico,
el ácido
N,N-tereftaloil-di(6-aminopercaprónico).
Como agentes de blanqueo en los cuerpos moldeados
para el fregado a máquina de la vajilla pueden utilizarse también
substancias que liberen cloro o bromo. Entre los materiales
adecuados, que liberan cloro o bromo, entran en consideración, por
ejemplo, N-bromoamidas y
N-cloroamidas heterocíclicas, por ejemplo el ácido
tricloroisocianúrico, el ácido tribromoisocianúrico, el ácido
dibromoisocianúrico y/o el 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.
En otros procedimientos preferentes según la
invención, al menos una de las masas moldeables contiene activadores
de blanqueo, preferentemente del grupo de las alquilendiaminas
aciladas, especialmente tetraacetiletilendiamina (TAED), de las
N-acilamidas, especialmente
N-nonanoilsuccinimida (NOSI), de los fenolsulfatos
acilados, especialmente n-nonanoil- o
iso-nonanoiloxibencenosulfonato (n- o bien
iso-NOBS) y metilsulfato de
n-metil-morfolinio-acetonitrilo
(MMA), en cantidades desde un 0,25 hasta un 15% en peso,
preferentemente desde un 0,5 hasta un 10% en peso y, especialmente,
desde un 1 hasta un 5% en peso, referido, respectivamente, a la
masa. También estas substancias se describen a continuación.
Con el fin de alcanzar un efecto de blanqueo
mejorado durante el lavado o la limpieza a temperaturas de 60ºC y
por debajo de este valor, pueden incorporarse activadores de
blanqueo. Los activadores de blanqueo, que refuerzan el efecto de
los agentes de blanqueo son, por ejemplo compuestos que contienen
uno o varios grupos N- o bien O-acilo, tales como
substancias de a clase de los anhídridos, de los ésteres, de las
imidas y de los imidazoles acilados o de las oximas. Ejemplos son la
tetraacetilstilendiamina (TAED), la tetraacetilmetilendiamina (TAMD)
y la tetraacetilhexilendiamina (TAHD), así como también la
pentaacetilglucosa (PAG), la
1,5-diacetil-2,2-dioxo-hexahidro-1,3,5-triazina
(DADHT) y el anhídrido del ácido isatosáurico (ISA).
Como activadores de blanqueo pueden emplearse
compuestos que proporcionen, bajo condiciones de perhidrólisis,
ácidos peroxocarboxílicos alifáticos, preferentemente con 1 a 10
átomos de carbono, en especial con 2 a 4 átomos de carbono, y/o
ácido perbenzoico, en caso dado substituido. Las substancias
adecuadas son aquellas que portan grupos O- y/o
N-acilo con el citado número de átomos de carbono
y/o grupos benzoilo, en caso dado substituidos. Son preferentes
alquilendiaminas poliaciladas, en especial tetraacetiletilendiamina
(TAED), derivados de triazina acilados, en especial
1,5-diacetil-2,4-dioxohexahidro-1,3,5-triazina
(DADHT), glicolurilos acilados, en especial tetraacetilglicolurilo
(TAGU), N-acilimidas, en especial
N-nonanoilsuccinimida (NOSI), fenolsulfonatos
acilados, en especial sulfonato de n-nonanoil- o de
isononanoiloxibenceno (n-, o bien iso-NOBS),
anhídridos de ácido carboxílico, en especial anhídrido de ácido
ftálico, alcoholes acilados polivalentes, en especial triacetina,
diacetato de etilenglicol,
2,5-diacetoxi-2,5-dihidrofurano,
metilsulfato de
n-metil-morfolinio-acetonitrilo
(MMA), y los ésteres enólicos conocidos por las solicitudes de
patentes alemanas DE 196 16 693 y DE 196 16 767, así como sorbitol y
manitol acetilado y manitol o bien sus mezclas (SORMAN), derivados
de sacáricos acilados, en especial pentaacetilglucosa (PAG),
pentaacetilfructosa, tetraacetilxilosa y octaacetillactosa, así como
glucamina y glucolactona acetilada, en caso dado
N-alquiladas, y/o lactamas
N-aciladas, a modo de ejemplo
N-benzoilcaprolactama. Los acilacetales substituidos
por vía hidrófila y las acillactamas, se emplean de modo igualmente
preferente. También se pueden emplear las combinaciones de
activadores de blanqueo convencionales conocidas.
Además de los activadores de blanqueo
convencionales, o en su lugar, también se pueden incorporar los
denominados catalizadores de blanqueo. En el caso de estas
substancias se trata de sales de metales de transición, o bien
complejos de metales de transición, que refuerzan el blanqueo, como
por ejemplo complejos de sales o complejos de carbonilo de Mn, Fe,
Co, Ru o Mo. También son empleables como catalizadores de blanqueo
complejos de Mn, Fe, Co, Ru, Mo, Ti, V y Cu, con ligandos trípode,
nitrogenados, así como complejos amínicos de Co, Fe, Cu y Ru.
Preferentemente se emplearán activadores de
blanqueo del grupo de las alquilendiaminas poliaciladas,
especialmente la tetraacetiletilendiamina (TAED), las
N-acilamidas, especialmente la
N-nonanoilsuccinimida (NOSI), fenolsulfonatos
acilados, especialmente sulfonato de n-nonanoil- o
de isononanoiloxibenceno (n- o bien iso-NOBS),
metilsulfato de
n-metil-morfolinio-acetonitrilo
(MMA), preferentemente en cantidades de hasta un 10% en peso,
especialmente desde un 0,1 hasta un 8% en peso, de forma
especialmente preferente desde un 2 hasta un 8% en peso y, de forma
especialmente preferente desde un 2 hasta un 6% en peso, referido al
conjunto del agente.
Los complejos de los metales de transición
reforzadores del blanqueo, especialmente con los átomos centrales
Mn, Fe, Co, Cu, Mo, V Ti y/o Ru, preferentemente elegidos del grupo
formado por sales y/o por complejos de manganeso y/o de cobalto, de
forma especialmente preferente el complejo de cobalto (amina), el
completo de cobalto (acetato), el complejo de cobalto (carbonilo),
los cloruros de cobalto o manganeso, el sulfato de manganeso, se
emplean en cantidades usuales, preferentemente en una cantidad de
hasta un 5% en peso, especialmente desde un 0,0025% en peso hasta un
1% en peso y, de forma especialmente preferente desde un 0,01% en
peso hasta un 0,25% en peso, referido respectivamente al conjunto
del agente. Sin embargo en casos especiales pueden emplearse también
varios activadores de blanqueo.
Debido a su efecto oxidante, es ventajoso separar
a los agentes de blanqueo de los otros componentes, para lo cuál son
adecuados especialmente los procedimientos según la invención para
la fabricación de los cuerpos moldeados con varias fases. Son
preferentes aquellos procedimientos en los cuáles una de las masas
moldeables contenga agentes de blanqueo, mientras que las otras
masas moldeables contengan activadores de blanqueo.
Otro procedimiento preferente se caracteriza
porque al menos una de las masas moldeables contiene agentes
protectores de la plata del grupo de los triazoles, de los
benzotriazoles, de los bisbenzotriazoles, de los aminotriazoles, de
los alquilaminotriazoles y de las sales o complejos de los metales
de transición, de forma especialmente preferente benzotriazol y/o
alquilaminotriazol en cantidades desde 0,01 hasta 5% en peso,
preferentemente desde 0,05 hasta 4% en peso y, especialmente, desde
0,5 hasta 3% en peso, referido respectivamente a la masa.
Del mismo modo, los inhibidores de la corrosión
citados pueden ser incorporados en las masas a ser elaboradas para
la protección de los artículos fregados o de las máquinas, teniendo
un significado especial en particular los agentes para la protección
de la plata en el sector del fregado a máquina de la vajilla. Pueden
emplearse las substancias conocidas del estado de la técnica. En
general pueden emplearse, ante todo, agentes protectores de la plata
elegidos del grupo de los triazoles, de los benzotriazoles, de los
bisbenzotriazoles, de los aminotriazoles, de los
alquilaminotriazoles y de las sales o complejos de los metales de
transición. Se emplearán de forma especialmente preferente
benzotriazol y/o alquilaminotriazol. En las formulaciones de
limpieza se encuentran además, frecuentemente, agentes con cloro
activo, que pueden reducir claramente la corrosión de las
superficies de plata. En los limpiadores exentos de cloro encuentran
frecuentemente aplicación, en particular, compuestos orgánicos Redox
activos que contienen oxígeno y nitrógeno, tales como fenoles di y
trivalentes, por ejemplo hidroquinona, pirocatequina,
hidroxihidroquinona, ácido gálico, floroglucina, pirogalol o bien
derivados de estas clases de compuestos. También encuentran
frecuente aplicación los compuestos inorgánicos tipo salino y tipo
complejo, tales como sales de los metales Mn, Ti, Zr, Hf, V, Co y
Ce. En este caso son preferentes las sales de los metales de
transición, que se eligen del grupo de las sales y/o de los
complejos del manganeso y/o del cobalto, de forma especialmente
preferente de los complejos de cobalto (amina), de los complejos de
cobalto(acetato), de los complejos de cobalto-(carbonilo), de
los cloruros de cobalto o del manganeso y del sulfato de manganeso.
Del mismo modo pueden emplearse compuestos de cinc para impedir la
corrosión de los artículos fregados.
Cuando se utilicen agentes protectores contra la
corrosión en cuerpos moldeados con varias fases, será preferente
separarlos de los agentes de blanqueo. Por lo tanto son preferentes
aquellos procedimientos en los cuáles una de las masas moldeables
contenga agentes de blanqueo, mientras que otra masa moldeable
contenga los agentes protectores contra la corrosión.
También puede ser ventajosa la separación entre
los agentes de blanqueo y los otros componentes. Igualmente son
preferentes aquellos procedimientos en los cuáles una de las masas
moldeables contenga agentes de blanqueo, mientras que otra masa
moldeable contenga enzimas. Como enzimas entran en consideración, en
especial, aquellas de las clases de las hidrolasas, como las
proteasas, esterasas, lipasas, o bien enzimas de acción lipolítica,
amilasas, celulasas, o bien otras glicosilhidrolasas, y mezclas de
los enzimas citados. Todas estas hidrolasas contribuyen, en el
lavado, a la eliminación de manchas, tales como manchas que
contienen proteína, grasa o almidón, y agrisados. Además, las
celulasas y otras glicosilhidrolasas pueden contribuir, mediante la
eliminación de pilling y microfibrillas, al mantenimiento de color y
al aumento de la suavidad del material textil. Para el blanqueo, o
bien para la inhibición del corrido de los colores, pueden
emplearse, también, oxirreductasas. Son muy especialmente adecuados
productos activos enzimáticos, obtenidos a partir de cepas
bacterianas u hongos, como Bacillus subtilis, Bacillus
licheniformis, Streptomyceus griseus, Coprinus cinereus y Humicola
insolens, así como productos activos enzimáticos obtenidos a partir
de sus variantes genéticamente modificadas. Preferentemente se
emplean proteasas de tipo subtilisina, y en especial proteasas, que
se obtienen a partir de Bacillus lentus. En este caso son de
especial interés mezclas enzimáticas, a modo de ejemplo a partir de
proteasa y amilasa, o proteasa y lipasa, o bien enzimas de acción
lipolítica, o proteasa y celulasa, o a partir de celulasa y lipasa,
o bien enzimas de acción lipolítica, o a partir de proteasa, amilasa
y lipasa, o bien enzimas de acción lipolítica o proteasa, lipasa, o
bien enzimas de acción lipolítica y celulasa, sin embargo,
especialmente mezclas que contienen proteasa y/o lipasa, o bien
mezclas con enzimas de acción lipolítica. Son ejemplos de tales
enzimas de acción lipolítica las cutinasas conocidas. También se han
mostrado adecuadas en algunos casos las peroxidasas u oxidasas.
Entre las amilasas adecuadas pertenecen en especial las
alfa-amilasas, las iso-amilasas, las
pululanasas y las pectinasas. Se emplean como celulasas,
preferentemente, celobiohidrolasas, endoglucanasas y
\beta-glucosidasas, que también se llaman
celobiasas, o bien mezclas de las mismas. Puesto que los diversos
tipos de celulasas se diferencian por sus actividades de CMCasa y
avicelasa, pueden ajustarse las actividades deseadas mediante
mezclas específicas de celulasas.
En las tabletas de agentes de limpieza para el
fregado a máquina de la vajilla se emplean, naturalmente, otros
enzimas, para tener en consideración los substratos y las suciedades
diferentes, tratados. En este caso entran en consideración,
especialmente aquellas de las clases de las hidrolasas, como las
proteasas, esterasas, lipasas, o bien enzimas de acción lipolítica,
amilasas, celulasas, o bien otras glicosilhidrolasas, y mezclas de
los enzimas citados. Todas estas hidrolasas contribuyen, en el
lavado, a la eliminación de manchas, tales como manchas que
contienen proteína, grasa o almidón. Para el blanqueo pueden
emplearse, también, oxirreductasas. Son adecuados, de una manera muy
buena, los productos activos enzimáticos, obtenidos a partir de
cepas bacterianas u hongos, como Bacillus subtilis, Bacillus
licheniformis, Streptomyceus griseus, Coprinus Cinereus y Humicola
insolens así como los productos activos enzimáticos obtenidos a
partir de sus variantes genéticamente modificadas. Preferentemente
se emplean proteasas de tipo subtilisina y, en especial, proteasas
que se obtienen a partir de Bacillus lentus. En este caso son de
especial interés mezclas enzimáticas, a modo de ejemplo a partir de
proteasa y amilasa, o de proteasa y lipasa, o bien enzimas de acción
lipolítica, o de proteasa, amilasa y lipasa o bien enzimas de acción
lipolítica o proteasa, lipasa o bien enzimas de acción lipolítica,
especialmente, sin embargo, mezclas que contienen proteasa y/o
lipasa, o bien mezclas con enzimas de acción lipolítica. Son
ejemplos de tales enzimas de acción lipolítica las cutinasas
conocidas. También se han mostrado adecuadas en algunos casos las
peroxidasas u oxidasas. A las amilasas adecuadas pertenecen, en
especial, las alfa-amilasas, las
iso-amilasas, las pululanasas y las pectinasas.
Los enzimas pueden estar absorbidos sobre
materiales de soporte o pueden estar incrustados en substancias de
revestimiento, para su protección contra una descomposición
prematura. La proporción de los enzimas, de las mezclas de enzimas o
de los granulados enzimáticos puede suponer, por ejemplo, desde
aproximadamente un 0,1 hasta un 5% en peso, preferentemente desde un
0,5 hasta un 4,5% en peso, referido respectivamente a la o a las
masas.
Independientemente de las finalidades de
aplicación de los cuerpos moldeados, fabricados según la invención
(por ejemplo cuerpos moldeados de agentes de lavado o cuerpos
moldeados de agentes de limpieza) son preferentes aquellos
procedimientos en los cuáles una de las barras de material, que
salen por los orificios de descarga, contenga enzimas.
Tales masas, que contienen enzimas, se elaboran
preferentemente en el procedimiento con varias barras, es decir que
junto a una barra de material, que contiene los enzimas, existe al
menos otra barra, que preferentemente está exenta de enzimas. En
éste caso son especialmente preferentes aquellos procedimientos en
los cuáles la barra de material, que contiene los enzimas, quede
recubierta por un material exento de enzimas.
También puede ser ventajosa la separación entre
el agente de blanqueo y los tensioactivos descritos más arriba, de
manera que los procedimientos preferentes se caracterizan porque una
de las masas moldeables contiene agentes de blanqueo, mientras que
otra masa moldeable contiene tensioactivos, preferentemente
tensioactivos no iónicos, de manera especialmente preferente
alcoholes alcoxilados con 10 hasta 24 átomos de carbono y con 1
hasta 5 unidades de óxido de alquileno.
Otros componentes, que pueden ser parte
integrante en el ámbito del procedimiento según la invención de una
o varias masas, son, por ejemplo, coadyuvantes (véase más arriba),
colorantes, abrillantadores ópticos, productos odorizantes,
compuestos para desprender la suciedad, compuestos repelentes de la
suciedad, antioxidantes, agentes fluorescentes, inhibidores de la
espuma, aceites de silicona y/o de parafina, inhibidores para el
corrido de los colores, inhibidores del agrisado, reforzadores de la
fuerza de lavado, etc. Éstos productos se describen a
continuación.
Las substancias estructurantes orgánicas
empleables son, por ejemplo, los ácidos policarboxílicos empleables
en forma de sus sales de sodio, entendiéndose por ácidos
policarboxílicos aquellos ácidos carboxilícos que porten más de una
función ácido. De manera ejemplificativa estos son el ácido cítrico,
el ácido adípico, el ácido succínico, el ácido glutárico, el ácido
málico, el ácido tartárico, el ácido maléico, el ácido fumárico, los
ácidos sacáricos, los ácidos aminocarboxílicos, el ácido
nitrilotriacético (NTA), en tanto en cuanto no sea cuestionable
dicho empleo por motivos ecológicos, así como mezclas de los mismos.
Las sales preferentes son las sales de los ácidos policarboxílicos
tales como del ácido cítrico, del ácido adípico, del ácido
succínico, el ácido glutárico, del ácido tartárico, de los ácidos
sacáricos y mezclas de los mismos.
También pueden emplearse los propios ácidos. Los
ácidos tienen, además de su defecto adyuvante, de manera típica
también la propiedad de un componente de acidificado y sirven, por
lo tanto, también para el ajuste de un valor del pH medio y bajo de
los agentes de limpieza. Especialmente deben citarse en este caso el
ácido cítrico, el ácido succínico, el ácido glutárico, el ácido
adípico, el ácido glucónico y mezclas arbitrarias de los mismos.
Como adyuvantes son adecuados además los
policarboxilatos polímeros, éstos son por ejemplo las sales de los
metales alcalinos de los ácidos poliacrílicos o de los ácidos
polimetacrílicos, por ejemplo aquellos con un peso molecular
relativo desde 500 hasta 70.000 g/mol.
Los pesos moleculares indicados para los
policarboxilatos polímeros son pesos moleculares medios en pesos en
el sentido de esta publicación M_{w} de la forma ácida
correspondiente, que básicamente se determinan por medio de la
cromatografía de permeación de gel (GPC), empleándose un detector de
UV. La medida se lleva a cabo, en este caso, frente a un patrón
externo de ácido poliacrílico, que proporciona valores reales del
peso molecular debido a su emparentamiento estructural con los
polímeros investigados. Estos datos se desvían claramente de los
datos de peso molecular para los cuales se han utilizado ácidos
poliestirenosulfónicos como patrón. Los pesos moleculares medidos
frente a los ácidos poliestirenosulfónicos son, por regla general,
claramente mayores que los pesos moleculares dados en esta
publicación.
Los polímeros adecuados son, especialmente,
poliacrilatos, que presentan, preferentemente, un peso molecular
desde 2.000 hasta 20.000 g/mol. Debido a su mayor solubilidad pueden
ser preferentes a su vez, entre este grupo, los poliacrilatos de
cadena corta, que presentan pesos moleculares desde 2.000 hasta
10.000 g/mol, y de forma especialmente preferente desde 3.000 hasta
5.000 g/mol.
Además son adecuados los policarboxilatos
copolímeros, especialmente los del ácido acrílico con ácido
metacrílico y del ácido acrílico o del ácido metacrílico con ácido
maleico. Se han revelado como especialmente adecuados los
copolímeros del ácido acrílico con ácido maléico, que contienen
desde un 50 hasta un 90% en peso de ácido acrílico y desde un 50
hasta un 10% en peso de ácido maleico. Sus pesos moleculares
relativos, referidos a los ácidos libres, ascienden, en general,
desde 2.000 hasta 70.000 g/mol, preferentemente desde 20.000 hasta
50.000 g/mol y, especialmente, desde 30.000 hasta 40.000 g/mol.
Los policarboxilatos (co)polímeros pueden
emplearse bien en forma de polvo o bien en forma de solución acuosa.
El contenido de los agentes en policarboxilatos (co)polímeros
asciende, preferentemente, desde un 0,5 hasta un 20% en peso,
especialmente desde un 3 hasta un 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 sacáricos.
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 substancias
adyuvantes preferidas los ácidos aminodicarboxílicos poliméricos,
sus sales o sus substancias 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 substancias 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 substancias 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 500.000 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 2.000 a 30.000 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 sacárico 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 sacárico 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 empleo
adecuadas son del 3 al 15% en peso, en formulaciones que contienen
zeolita y/o silicato.
Otros adyuvantes orgánicos empleables son, por
ejemplo, 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 substancias con propiedades de
coadyuvante son los fosfonatos. En lo anterior se trata
especialmente de fosfonatos de hidroxialcanos o aminoalcanos. Bajo
los fosfonatos de hidroxialcano, 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 empleo de fosfonatos de
aminoalcano, especialmente de DTPMP, especialmente cuando los
agentes también contienen agentes de blanqueo, o el empleo de
mezclas de los fosfonatos mencionados.
Además, todos los compuestos capaces de formar
complejos con iones alcalinotérreos pueden utilizarse como
coadyuvante.
Para mejorar la impresión estética de los cuerpos
moldeados de agentes de lavado y de limpieza según la invención,
éstos pueden colorearse total o parcialmente con colorantes
adecuados. En este caso pueden conseguirse efectos ópticos
especiales si, en la fabricación de los cuerpos moldeados a partir
de varias masas, las masas a ser elaboradas están coloreadas de
manera diferente. Los colorantes preferentes, cuya selección no
causa ninguna dificultad al técnico en la materia, tienen una
elevada estabilidad al almacenamiento e son insensibles frente a los
otros componentes de los agentes y frente a la luz, no presentando
una substantividad marcada frente a los substratos tratados tales
como, por ejemplo fibras textiles y piezas de la vajilla, para no
provocar su coloración.
Son preferentes, para el empleo en los cuerpos
moldeados de los agentes de lavado según la invención, los agentes
colorantes que puedan descomponerse por oxidación en el proceso de
lavado, así como mezclas de los mismos con colorantes azules
adecuados, los denominados matizadores de azul. Se ha revelado como
ventajosa la utilización de agentes colorantes, que sean solubles en
agua o en substancias orgánicas líquidas, a temperatura ambiente. De
manera ejemplificativa, son adecuados los agentes colorantes
aniónicos, por ejemplo, colorantes nitroso aniónicos. Un agente
colorante posible es, por ejemplo, verde naftol (Colour Index (CI)
Parte 1: Acid Green 1; Parte 2: 10020), que puede adquirirse como
productos comerciales, por ejemplo, como Basacid® Grün 970 de la
firma BASF, Ludwigshafen, así como mezclas de estos con colorantes
azules adecuados. A modo de otros colorantes se utilizan también
Pigmosol® Blau 6900 (CI 74160), Pigmosol® Grün 8730 (CI 74260),
Basonyl® Rot 545 FL (CI 45170), Sandolan® Rhodamin EB400 (CI 45100),
Basacid® Gelb 094 (CI 47005), Sicovit® Patentblau 85 E 131 (CI
42051), Acid Blue 183 (CAS
12217-22-0, Cl Acidblue 183),
Pigment Blue 15 (CI 74160), Supranol® Blau GLW (CAS
12219-32-8, CI Acidblue 221),
Nylosan® Gelb N-7GL SGR (CAS
61814-57-1, CI Acidyellow 218) y/o
Sandolan® Blau (CI Acid Blue182,
CAS-12219-26-0).
En la elección del agente colorante debe tenerse
en cuenta que los agentes 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 agentes colorantes
adecuados, que los agentes colorantes presentan diferentes
estabilidades frente a la oxidación. En general es válido que los
agentes colorantes no solubles en agua son más estables frente a la
oxidación que los agentes colorantes solubles en agua. La
concentración del agente colorante en los agentes de lavados y
agentes de limpieza varía dependiendo de la solubilidad, y con ello
también de la sensibilidad a la oxidación. En el caso de agentes
colorantes con buena solubilidad en agua, por ejemplo del Basacid®
Grün mencionado anteriormente o el Sandolan® Blau igualmente
mencionado anteriormente, normalmente se eligen concentraciones del
agente 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 agente
colorante en agente de lavados y agentes de limpieza es, por el
contrario, normalmente de aproximadamente 10^{-3} a 10^{-4} %
en peso.
Los cuerpos moldeados de agentes de lavado y de
limpieza, fabricados según el procedimiento de la invención, pueden
contener uno o varios abrillantadores ópticos. Éstos productos, que
se denominan también "matizadores de. blanco", se utilizan en
los agentes de lavado modernos, puesto que incluso la colada blanca
recién lavada y blanqueada presenta un ligero irisado de amarillo.
Los abrillantadores ópticos son colorantes orgánicos, que
transforman una parte de la irradiación UV invisible de la luz solar
en luz azul de longitud de onda más larga. La emisión de ésta luz
azul complementa los "huecos" en la luz reflejada por el textil
de manera que un textil, tratado con abrillantador óptico aparece a
la vista más blanco y más brillante. Puesto que el mecanismo de
accionamiento de los abrillantadores presupone su extendido sobre
las fibras, se distingue, según las fibras a "ser coloreadas"
entre por ejemplo abrillantadores para algodón, fibras de poliamida
o fibras de poliéster. Los abrillantadores adecuados para la
incorporación en los agentes de lavado, usuales en el comercio,
pertenecen en éste caso fundamentalmente a cinco grupos
estructurales. El grupo de la estilbeno-, de la difenilestilbeno-,
de la cumarina-quinolina-, de la
difenil-pirazolina y el grupo de la combinación de
benzoxazol o de bencimidazol con sistemas conjugados. Una
recopilación sobre los abrillantadores usuales puede encontrarse por
ejemplo en la publicación G. Jakobi, A.Löhr "Detergents and
Textile Washing", VCH-Verlag, Weinheim, 1987,
páginas 94 hasta 100. 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 substituidos, 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.
anteriormente.
A los agentes según la invención se les añaden
substancias odorizantes para mejorar la impresión estética de los
productos y proporcionar al consumidor, además del rendimiento del
un producto, un producto "típico e inconfundible" desde el
punto de vista de su aspecto y sensorial. Como aceites perfumantes
o substancias odorizantes pueden utilizarse compuestos de
substancias odoríferas individuales, por ejemplo los productos
sintéticos del tipo de los ésteres, éteres, aldehídos, cetonas,
alcoholes e hidrocarburos. Los compuestos de substancias 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 substancias odoríferas, que juntas producen
una nota de olor agradable. Dichos aceites perfumantes también
pueden contener mezclas de substancias 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 substancias odorizantes en los
cuerpos moldeados de los agentes de lavado y de limpieza fabricados
según la invención es habitualmente de hasta el 2% en peso conjunto
de la formulación. Las substancias odorizantes pueden añadirse
directamente en los agentes según la invención, pero también puede
ser ventajoso disponer las substancias odorizantes 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.
Los cuerpos moldeados de los agentes de lavado y
de limpieza pueden contener adicionalmente también componentes que
influyan positivamente en la eliminación por lavado de los aceites y
de las grasas de los materiales textiles (los denominados soil
repellents (repelentes de suciedad)). Este efecto se pone de
manifiesto especialmente cuando se ensucie un material textil que
haya sido lavado ya, antes, varias veces con el agente de lavado
según la invención, que contiene estos componentes disolventes de
los aceites y de las grasas. A los componentes disolventes de los
aceites y de las grasas preferidos pertenecen, por ejemplo, los
éteres de celulosa no iónicos, tales como metilcelulosa y
metilhidroxi-propilcelulosa, con una proporción de
grupos metoxilo del 15 al 30% en peso y de grupos hidroxipropoxilo
del 1 al 15% en peso, referido respectivamente a los éteres de
celulosa no iónicos, 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 de manera aniónica y/o no iónica. Entre éstos son
especialmente preferentes los derivados sulfonados de los polímeros
del ácido ftálico y del ácido tereftálico.
Como inhibidores de la espuma, que pueden ser
empleados en los agentes fabricados según la invención, entran en
consideración, por ejemplo, jabones, parafinas o aceites de
silicona, que pueden estar aplicados, en caso dado, sobre materiales
de soporte.
Los inhibidores del agrisado tienen como tarea
mantener en suspensión en el baño la suciedad desprendida de las
fibras y de este modo impedir que la suciedad se deposite de nuevo.
Para ello son adecuados coloides solubles en agua la mayoría de las
veces de naturaleza orgánica, por ejemplo las sales solubles en
agua de los ácidos carboxilícos polímeros, colas, gelatinas, sales
de ácidos etercarboxílicos o de ácidos etersulfónicos de los
almidones o de la celulosa o sales de ésteres ácidos del ácido
sulfúrico de la celulosa o de los almidones. También son adecuadas
para esta finalidad poliamidas que contengan grupos ácido. Además,
pueden emplearse preparados solubles de almidón y otros productos de
almidón diferentes de los anteriormente indicados, por ejemplo
almidones degradados, aldehídoalmidones etc. También es empleable la
polivinilpirrolidona. Sin embargo, se emplearán, preferentemente,
los éteres de celulosa tales como carboximetilcelulosa (sal de Na),
metilcelulosa, hidroxialquilcelulosa y éteres mixtos, tales como
metilhidroxietilcelulosa, metilhidroxipropilcelulosa,
metilcarboximetilcelulosa y sus mezclas, así como
polivinilpirrolidona por ejemplo en cantidades de 0,1 hasta 5% en
peso, referido al agente.
Puesto que las estructuras textiles planas,
especialmente formadas por rayón, viscosa, algodón y sus mezclas
tienen tendencia a la formación de pliegues, puesto que las fibras
individuales son sensibles frente al doblado, al plegado, al
prensado y al aplastado a través de la dirección de las fibras, los
agentes, fabricados según la invención, pueden contener agentes
sintéticos protectores contra la formación de pliegues. A éstos
pertenecen por ejemplo productos sintéticos a base de ácidos grasos,
ésteres de ácidos grasos, amidas, alquilolésteres, alquilolamidas de
ácidos grasos o alcoholes grasos, que la mayoría de las veces se han
hecho reaccionar con óxido de etileno, o productos a base de
lecitina o ésteres del ácido fosfórico modificados.
Para la lucha contra los microorganismos, los
agentes fabricados según la invención pueden contener productos
activos antimicrobianos. En éste caso se distingue, según el
espectro antimicrobiano y el mecanismo de actividad, entre
bacteriostáticos y bactericidas, fungistáticos y fungicidas, etc.
Los productos importantes de éste grupo son, por ejemplo, cloruro de
benzalconio, alquilarilsulfonatos, halógenofenoles y mercuriacetato
de fenol, pudiéndose desistir también completamente de éstos
compuestos.
Para impedir procesos indeseables, provocados por
acción de oxígeno y otros procesos oxidantes en los agentes y/o los
materiales textiles tratados, los agentes pueden contener
antioxidantes. A esta clase de compuestos pertenecen, a modo de
ejemplo, fenoles substituidos, hidroquinonas, pirocatequinas y
aminas aromáticas, así como sulfuros orgánicos, polisulfuros,
ditiocarbamatos, fosfitos y fosfonatos.
Puede resultar una mayor comodidad de uso
mediante el empleo adicional de antiestáticos, que se añaden
adicionalmente a los agentes según la invención. Los antiestáticos
aumentan la conductividad superficial, y posibilitan, con ello, una
disipación mejorada de las cargas formadas. Los antiestáticos
externos son generalmente substancias con al menos un ligando
molecular hidrófilo, y proporcionan una película más o menos
higroscópica sobre las superficies. Estos antiestáticos, en la mayor
parte de los casos con actividad interfacial, se pueden subdividir
en antiestáticos nitrogenados (aminas, amidas, compuestos de amonio
cuaternarios), fosforados (ésteres del ácido fosfórico) y azufrados
(alquilsulfonatos, alquilsulfatos). Se describen antiestáticos
externos, a modo de ejemplo, en las solicitudes de patente FR
1,156,513, GB 873 214 y GB 839 407. Los cloruros de lauril-(o bien
estearil)-dimetilbencilamonio dados aquí a conocer
son adecuados como antiestáticos para materiales textiles, o bien
como adición a agentes de lavado, consiguiéndose adicionalmente un
efecto de avivado.
Para la mejora del poder de absorción de agua, la
rehumectabilidad de los materiales textiles tratados, y para
facilitar el planchado de los materiales textiles tratados, se
pueden emplear, a modo de ejemplo, derivados de silicona en los
agentes según la invención. Estos mejoran adicionalmente el
comportamiento de aclarado de los agentes según la invención a
través de sus propiedades inhibidoras de la espuma. Los derivados
de silicona preferentes son, a modo de ejemplo, polidialquil- o
alquilarilsiloxanos, en los que los grupos alquilo presentan uno a
cinco átomos de carbono, y están, total o parcialmente, fluorados.
Las siliconas preferentes son polidimetilsiloxanos, que pueden
estar derivatizados en caso dado, y entonces son aminofuncionales o
están cuaternizados, o bien presentan enlaces Si-OH,
Si-H y/o Si-Cl. Las viscosidades de
las siliconas preferentes se sitúan a 25ºC en el intervalo entre 100
y 100 000 mPas, pudiéndose emplear las siliconas en cantidades
entre un 0,2 y un 5% en peso, referido al conjunto del
agente.
agente.
Finalmente, los agentes fabricados según la
invención pueden contener también absorbedores de los UV, que se
extienden sobre los materiales textiles tratados, y mejoran la
estabilidad a la luz de las fibras. Los compuestos, que presentan
estas propiedades deseadas, son, a modo de ejemplo, los compuestos
activos mediante desactivación sin radiación, y derivados de
benzofenona con substituyentes en posición 2 y/o 4. Además, también
son adecuados benzotriazoles substituidos, acrilatos
fenilsubstituidos en posición 3 (derivados de ácido cinámico), en
caso dado con grupos ciano en posición 2, salicilatos, complejos
orgánicos de Ni, así como substancias naturales, como umbeliferona,
y el ácido urocánico fisiológico.
En las realizaciones precedentes se ha citado en
parte el contenido en las substancias individuales de los productos
del procedimiento según la invención. Con relación a las masas a ser
elaboradas son preferentes, en general, aquellos procedimientos en
los que al menos una de las masas moldeables contenga, además, uno o
varios productos del grupo de los enzimas, de los inhibidores de la
corrosión, de los inhibidores de la formación de recubrimientos, de
los coadyuvantes, de los clorantes y/o de los productos odorizantes
en cantidades totales desde un 6 hasta un 30% en peso,
preferentemente desde un 7,5 hasta un 25% en peso y, especialmente,
desde un 10 hasta un 20% en peso, referido respectivamente a la
masa.
En el caso de todos los componentes citados
precedentemente pueden resultar propiedades ventajosas, si se
separan de otros componentes o bien se confeccionan con otros
componentes determinados. En el caso de los cuerpos moldeados con
varias fases, las fases individuales pueden presentar también un
contenido diferente en el mismo componente, con lo cuál pueden
conseguirse ventajas. En éste caso son preferentes aquellos
procedimientos en los cuáles al menos dos de las masas moldeables
contengan el mismo producto activo en cantidades diferentes. La
expresión "cantidades diferentes" se refiere en éste caso, como
ya se ha indicado, no a la cantidad absoluta del componente en la
masa, sino a la cantidad relativa, referida al peso de la fase,
representando, por lo tanto, una indicación en% en peso, referido a
la masa individual.
Los productos finales del procedimiento según la
invención pueden prepararse en las formas geométricas más diversas,
siendo ésta flexibilidad una de las muchas ventajas del
procedimiento según la invención. Sin embargo es posible también
fabricar cuerpos moldeados según la invención que estén basados en
cuanto a su aspecto en los cuerpos moldeados tradicionales. De
manera ejemplificativa pueden fabricarse con una forma geométrica
predeterminada y con un tamaño predeterminado, pudiendo entrar en
consideración como formas geométricas prácticamente todas las
configuraciones manipulables de manera adecuada, por ejemplo la
configuración en forma de tableta, la forma de varilla o bien de
barra, de cubo, de paralelepípedo y elementos geométricos
correspondientes con superficies frontales planas así como,
especialmente, configuraciones en forma cilíndrica con una sección
transversal circular u oval. Ésta última configuración abarca en
éste caso las formas de comercialización que van desde las tabletas
hasta los trozos cilíndricos compactos con una proporción entre la
altura y el diámetro por encima de 1.
Los productos finales del procedimiento según la
invención pueden estar configurados en éste caso respectivamente
como elementos individuales separados entre sí, que correspondan a
las cantidades a ser dosificadas, predeterminadas, de los agentes de
lavado y/o de limpieza. Del mismo modo es posible también configurar
las barras de material troceadas de tal manera que se combine una
pluralidad de tales unidades de masa en una pieza prensada en bruto,
habiéndose previsto, especialmente por medio de puntos de rotura
teórica predeterminados, la separación fácil de unidades más
pequeñas, subdividas. Para el empleo de los agentes para el lavado
de textiles en máquinas del tipo usual en Europa con mecanismo
dispuesto de manera horizontal, puede ser conveniente la
configuración en forma de tabletas, en forma cilíndrica o
paralelepipédica, siendo preferente una relación entre
diámetro/altura en el intervalo desde aproximadamente 0,5 : 2 hasta
2 : 0,5.
La forma geométrica de otra forma de realización
de los cuerpos moldeados debe adaptarse en cuánto a sus dimensiones
a las cámaras para el agua de arrastre de las máquinas lavadoras
domésticas usuales en el comercio de manera que los cuerpos
moldeados puedan ser dosificados directamente en la cámara para el
agua de arrastre sin ayuda para la dosificación, en cuya cámara se
disuelven durante el proceso de alimentación del agua. Evidentemente
es posible sin problemas también el empleo de cuerpos moldeados de
agentes de lavado a través de una ayuda para la dosificación y esto
es preferente en el ámbito de la presente invención.
Otro cuerpo moldeado preferente, que puede ser
fabricado, tiene una estructura en forma de placa o de tableta con
segmentos alternativos gruesos largos y delgados cortos de manera
que pueden ser desprendidos segmentos individuales de ésta
"tableta" en los puntos de rotura teórica, que están
representados por los segmentos delgados y cortos y éstos segmentos
pueden ser introducidos en la máquina. Éste principio del agente de
lavado en forma de cuerpo moldeado "a modo de tableta" puede
realizarse también en otras formas geométricas, por ejemplo
triángulos verticales, que únicamente están unidos entre sí
longitudinalmente por medio de uno de sus lados.
Tales segmentos de barra "en forma de
tableta" pueden fabricarse después del troceado por medio de una
etapa de tratamiento final, que consiste en comprimir una segunda
cuchilla o un segundo conjunto de cuchillas en el segmento de barra
cortado sin llegar a cortarlo. También puede llevarse a cabo según
la invención un moldeo superficial o acabado con inscripciones en
positivo o bien en negativo. Así pues los procedimientos preferentes
se caracterizan porque los cuerpos moldeados troceados se someten a
una etapa final para su inscripción.
La etapa de tratamiento final puede suponer,
además de la impresión de leyendas, también la impresión de dibujos,
de formas, etc. De éste modo pueden caracterizarse, por ejemplo, los
agentes para el lavado universal, fabricados según la invención por
medio de un símbolo de un T-Shirt (camiseta T), los
agentes para el lavado de la ropa de color, fabricados según la
invención, por medio de un símbolo de lana, los cuerpos moldeados de
agentes de limpieza, fabricados según la invención, para el fregado
a máquina de la vajilla por medio de símbolos tales como vasos,
platos, pucheros, sartenes, etc. La creatividad del director de
producción no queda sometida aquí a ningún tipo de limitaciones. Los
procedimientos preferentes según la invención abarcan por lo tanto
como etapa de tratamiento final una etapa adicional de moldeo,
especialmente el estampado.
También es posible un recubrimiento subsiguiente
de los cuerpos moldeados troceados, en tanto en cuánto la aplicación
de un revestimiento adicional sea deseable. En éste caso son
preferentes, por lo tanto, aquellos procedimientos en los cuáles la
etapa de tratamiento final abarque el recubrimiento de los cuerpos
moldeados con un material colable, preferentemente un material
colable con una viscosidad de < 5000 mPas.
Independientemente del número de fases y del tipo
del tratamiento final son preferentes, en general, aquellos
procedimientos que están caracterizados porque los cuerpos moldeados
presentan una densidad por encima de 800 kgdm^{-3},
preferentemente por encima de 900 kgdm^{-3}, de forma
especialmente preferente por encima de 1000 kgdm^{-3} y,
especialmente, por encima de 1100 kgdm^{-3}. Con tales cuerpos
moldeados se ponen especialmente de manifiesto las ventajas de la
forma de comercialización de un agente de lavado o de limpieza
compacto.
La presente invención pone a disposición un
procedimiento que posibilita la fabricación sencilla y bajo
condiciones variables, de cuerpos moldeados de agentes de lavado y
de limpieza. Un mecanismo preferente de endurecimiento consiste, tal
como se ha descrito anteriormente, en el enlazado del agua retardado
en el tiempo, no habiendo sido descritos en el estado de la técnica
los cuerpos moldeados de agentes de lavado y de limpieza
correspondientes.
Con relación a otros componentes, a sus
cantidades y a sus propiedades físicas, puede hacerse referencia
también a las realizaciones precedentes como con relación a los
cuerpos moldeados según la invención con varias fases, a la
distribución de los componentes sobre las fases individuales y a las
proporciones cuantitativas de las fases entre sí.
Claims (46)
1. Procedimiento para la fabricación de cuerpos
moldeados de agentes de lavado y de limpieza, caracterizado
porque se fabrican una o varias masas moldeables y éstas se conducen
a través de orificios de salida a una presión por debajo de 10 bares
y las barras de material, salientes, se trocean a las dimensiones de
los cuerpos moldeados y se dejan endurecer.
2. Procedimiento según la reivindicación 1,
caracterizado porque la o las masas moldeables se conducen a
través de los orificios de salida con una presión por debajo de 8,5
bares, preferentemente por debajo de 7,5 bares, de forma
especialmente preferente por debajo de 6,5 bares y, especialmente,
por debajo de 5 bares.
3. Procedimiento según una de las
reivindicaciones 1 o 2, caracterizado porque se introduce una
masa moldeable entre dos rodillos, se descarga como barra de
material a partir de los orificios de salida, se trocea a la
dimensión deseada para el cuerpo moldeado y se deja endurecer.
4. Procedimiento según una de las
reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque se introducen
dos masas moldeables, que tienen una composición diferente, entre
dos pares de rodillos y se descargan por los orificios de salida en
forma de barras de material macizas, huecas o con varias capas, se
trocean hasta la dimensión deseada para el cuerpo moldeado y se
dejan endurecer.
5. Procedimiento según una de las
reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque se introducen
tres masas moldeables, que tienen una composición diferente, entre
tres pares de rodillos y se descargan a partir de los orificios de
salida en forma de barras de material sencillas, dobles o triples,
macizas, huecas, con dos o con tres capas, se trocean hasta la
dimensión deseada para los cuerpos moldeados y se dejan
endurecer.
6. Procedimiento según una de las
reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque las barras de
material se descargan a partir de los orificios de salida con una
velocidad desde 0,2 m/min. hasta 30 m/min., preferentemente entre
0,25 m/min. hasta 20 m/min., de forma especialmente preferente desde
0,5 m/min. hasta 15 m/min. y, especialmente, desde 1 m/min. hasta 10
m/min.
7. Procedimiento según una de las
reivindicaciones 1 a 6, caracterizado porque los orificios de
salida presentan superficies de los orificios desde 50 mm^{2}
hasta 2500 mm^{2}, preferentemente desde 100 mm^{2} hasta 2000
mm^{2}, de forma especialmente preferente desde 200 mm^{2} hasta
1500 mm^{2} y, especialmente, desde 300 mm^{2} hasta 1000
mm^{2}, bajo condiciones especiales, desde 350 mm^{2} hasta 750
mm^{2}.
8. Procedimiento según una de las
reivindicaciones 1 a 7, caracterizado porque el espesor de al
menos una de las barras de material que sale por los orificios de
salida supone al menos 5 mm, preferentemente al menos 7,5 mm y,
especialmente, al menos 10 mm.
9. Procedimiento según una de las
reivindicaciones 1 a 8, caracterizado porque las barras de
material, que salen por los orificios de salida, se trocean a una
longitud de 10 hasta 100 mm, preferentemente desde 12,5 hasta 75 mm,
de forma especialmente preferente desde 15 hasta 60 mm y,
especialmente, desde 20 hasta 50 mm.
10. Procedimiento según una de las
reivindicaciones 1 a 9, caracterizado porque el
endurecimiento de las barras de material, troceadas a las
dimensiones de los cuerpos moldeados se favorece mediante el secado
y/o la refrigeración superficiales, especialmente mediante el
insuflado de aire frío.
11. Procedimiento según una de las
reivindicaciones 1 a 10, caracterizado porque la o las masas
moldeables contienen desde 10 hasta 95% en peso, preferentemente
desde 15 hasta 90% en peso, de forma especialmente preferente desde
20 hasta 85% en peso y, especialmente, desde 25 hasta 80% en peso de
productos anhidros, que se transforman, mediante hidratación, en una
forma hidratada con un punto de fusión situado por debajo de 120ºC,
preferentemente situado por debajo de 100ºC y, especialmente,
situado por debajo de 80ºC.
12. Procedimiento según una de las
reivindicaciones 1 a 11, caracterizado porque la o las masas
moldeables contienen uno o varios fosfatos, preferentemente uno o
varios fosfatos de metales alcalinos, de forma especialmente
preferente trifosfato de pentasodio o bien de pentapotasio
(tripolifosfato de sodio o bien de potasio), en cantidades desde 20
hasta 80% en peso, preferentemente desde 25 hasta 75% en peso y,
especialmente, desde 30 hasta 70% en peso, referido respectivamente
a la masa.
13. Procedimiento según la reivindicación 12,
caracterizado porque la proporción en peso entre el o los
fosfatos y el agua en las masas moldeables es menor que 1:0,3,
preferentemente menor que 1:0,25 y, especialmente, menor que
1:0,2.
14. Procedimiento según una de las
reivindicaciones 1 a 13, caracterizado porque la o las masas
moldeables contienen uno o varios carbonatos y/o uno o varios
bicarbonatos, preferentemente carbonatos alcalinos, de forma
especialmente preferente carbonato de sodio, en cantidades desde un
5 hasta un 50% en peso, preferentemente desde un 7,5 hasta un 40% en
peso y, especialmente, desde un 10 hasta un 30% en peso, referido
respectivamente a la masa.
15. Procedimiento según una de las
reivindicaciones 1 a 14, caracterizado porque la o las masas
moldeables contienen uno o varios silicatos, preferentemente
silicatos alcalinos, de forma especialmente disilicatos alcalinos
cristalinos o amorfos, en cantidades desde 10 hasta 60% en peso,
preferentemente desde 15 hasta 50% en peso y, especialmente, desde
20 hasta 40% en peso, referido respectivamente a la masa.
16. Procedimiento según una de las
reivindicaciones 1 a 15, caracterizado porque la o las masas
moldeables contiene una o varias zeolitas, preferentemente zeolita
A, zeolita P, zeolita X y mezclas de las mismas, en cantidades desde
10 hasta 60% en peso, preferentemente desde 15 hasta 50% en peso y,
especialmente, desde 20 hasta 40% en peso, referido respectivamente
a la masa.
17. Procedimiento según una de las
reivindicaciones 1 a 16, caracterizado porque el tamaño medio
de las partículas de los productos sólidos empleados en la o en las
masas moldeables, se encuentra por debajo de 400 \mum,
preferentemente por debajo de 300 \mum y, especialmente, por
debajo de 200 \mum.
18. Procedimiento según una de las
reivindicaciones 1 a 17, caracterizado porque una proporción
menor que el 10% en peso, preferentemente menor que el 5% en peso y,
especialmente, menor que el 1% en peso de los productos sólidos
empleados en la o en las masas moldeables, presenta un tamaño de las
partículas por encima de 1000 \mum.
19. Procedimiento según una de las
reivindicaciones 1 a 18, caracterizado porque una proporción
menor que el 15% en peso, preferentemente menor que el 10% en peso
y, especialmente, menor que el 5% en peso de los productos sólidos
empleados en la o en las masas moldeables, presenta un tamaño de las
partículas por encima de 800 \mum.
20. Procedimiento según una de las
reivindicaciones 1 a 19, caracterizado porque el contenido en
agua de los cuerpos moldeados es desde un 50 hasta un 100% de la
capacidad enlazante del agua calculada.
21. Procedimiento según una de las
reivindicaciones 1 a 20, caracterizado porque la o las masas
moldeables presentan durante la elaboración un contenido en agua
desde un 2,5 hasta un 30% en peso, preferentemente desde un 5 hasta
un 25% en peso y, especialmente, desde un 7,5 hasta un 20% en peso,
referido respectivamente a la masa.
22. Procedimiento según una de las
reivindicaciones 1 a 21, caracterizado porque el
endurecimiento de la o de las masas moldeables se lleva a cabo
mediante enlazado del agua retardado en el tiempo.
23. Procedimiento según una de las
reivindicaciones 1 a 21, caracterizado porque el
endurecimiento de la o de las masas moldeables se lleva a cabo
mediante refrigeración por debajo del punto de fusión.
24. Procedimiento según una de las
reivindicaciones 1 a 21, caracterizado porque se lleva a cabo
el endurecimiento de la o de las masas moldeables mediante
evaporación de los disolventes.
25. Procedimiento según una de las
reivindicaciones 1 a 21, caracterizado porque el
endurecimiento de la o de las masas moldeables se lleva a cabo
mediante cristalización.
26. Procedimiento según una de las
reivindicaciones 1 a 21, caracterizado porque el
endurecimiento de la o de las masas moldeables se lleva a cabo
mediante una o varias reacciones químicas, especialmente mediante
polimerización.
27. Procedimiento según una de las
reivindicaciones 1 a 21, caracterizado porque el
endurecimiento de la o de las masas moldeables se lleva a cabo
mediante modificación de las propiedades reológicas.
28. Procedimiento según una de las
reivindicaciones 1 a 27, caracterizado porque la o las masas
moldeables presentan contenidos totales en tensioactivos por debajo
del 5% en peso, preferentemente por debajo del 4% en peso, de forma
especialmente preferente por debajo del 3% en peso y, especialmente,
por debajo del 2% en peso, referido respectivamente a la masa.
29. Procedimiento según una de las
reivindicaciones 1 a 28, caracterizado porque al menos una de
las masas moldeables contiene agentes de blanqueo del grupo de los
agentes de blanqueo con oxígeno o con halógeno, especialmente de los
agentes de blanqueo al cloro, bajo condiciones especiales entre
perborato de sodio y percarbonato de sodio, en cantidades desde un 2
hasta un 25% en peso, preferentemente desde un 5 hasta un 20% en
peso y, especialmente, desde un 10 hasta un 15% en peso, referido
respectivamente a la masa.
30. Procedimiento según una de las
reivindicaciones 1 a 29, caracterizado porque al menos una de
las masas moldeables contiene activadores de blanqueo del grupo de
las alquilendiaminas poliaciladas, especialmente la
tetracetiletilendiamina (TAED), de las N-acilimidas,
especialmente la N-nonanoilsuccinimida (NOSI), de
los fenolsulfonatos acilados, especialmente el sulfonato de
n-nonanoil- o de isononanoiloxibenceno (n- o bien
iso-NOBS) y metilsulfato de
n-metil-morfolinio-acetonitrilo
(MMA), en cantidades desde un 0,25 hasta un 15% en peso,
preferentemente desde un 0,5 hasta un 10% en peso y, especialmente,
desde un 1 hasta un 5% en peso, referido respectivamente a la
masa.
31. Procedimiento según una de las
reivindicaciones 1 a 30, caracterizado porque al menos una de
las masas moldeables contiene agentes protectores de la plata del
grupo de los triazoles, de los benzotriazoles, de los
bisbenzotriazoles, de los aminotriazoles, de los
alquilaminotriazoles y de las sales o complejos de los metales de
transición, de forma especialmente preferente benzotriazol y/o
alquilaminotriazol, en cantidades desde un 0,01 hasta un 5% en peso,
preferentemente desde un 0,05 hasta un 4% en peso y, especialmente,
desde un 0,5 hasta un 3% en peso, referido respectivamente a la
masa.
32. Procedimiento según una de las
reivindicaciones 1 a 31, caracterizado porque al menos una de
las masas moldeables contiene, además, uno o varios productos del
grupo de los enzimas, de los inhibidores de la corrosión, de los
inhibidores de la formación de recubrimientos, de los coadyuvantes,
de los clorantes y/o de los productos odorizantes en cantidades
totales desde un 6 hasta un 30% en peso, preferentemente desde un
7,5 hasta un 25% en peso y, especialmente, desde un 10 hasta un 20%
en peso, referido respectivamente a la masa.
33. Procedimiento según una de las
reivindicaciones 4 a 32, caracterizado porque una de las
masas moldeables contiene agentes de blanqueo, mientras que otra
masa moldeable contiene activadores de blanqueo.
34. Procedimiento según una de las
reivindicaciones 4 a 33, caracterizado porque una de las
masas moldeables contiene agentes de blanqueo, mientras que otra de
las masas moldeables contiene enzimas.
35. Procedimiento según una de las
reivindicaciones 4 a 34, caracterizado porque una de las
masas moldeables contiene agentes de blanqueo, mientras que otra de
las masas moldeables contiene agentes protectores contra la
corrosión.
36. Procedimiento según una de las
reivindicaciones 4 a 34, caracterizado porque una de las
barras de material, que sale por los orificios de descarga, contiene
enzimas.
37. Procedimiento según la reivindicación 36,
caracterizado porque la barra de material que contiene
enzimas se recubre por medio de un material exento de enzimas.
38. Procedimiento según una de las
reivindicaciones 4 a 37, caracterizado porque una de las
masas moldeables contiene agentes de blanqueo, mientras que otra
masa moldeable contiene tensioactivos, preferentemente tensioactivos
no iónicos, bajo condiciones especiales alcoholes alcoxilados con 10
hasta 24 átomos de carbono y 1 hasta5 unidades de óxido de
alquileno.
39. Procedimiento según una de las
reivindicaciones 4 a 38, caracterizado porque al menos dos
masas moldeables contienen el mismo producto activo en cantidades
diferentes.
40. Procedimiento según una de las
reivindicaciones 1 a 39, caracterizado porque la o las masas
moldeables contienen una cera de parafina con un intervalo de fusión
desde 50ºC hasta 55ºC.
41. Procedimiento según una de las
reivindicaciones 1 a 40, caracterizado porque la o las masas
plásticamente moldeables contienen al menos un producto del grupo de
los polietilenglicoles (PEG) y/o de los propilenglicoles (PPG).
42. Procedimiento según una de las
reivindicaciones 1 a 41, caracterizado porque los cuerpos
moldeados contienen una proporción menor que el 10% en peso,
preferentemente menor que el 5% en peso, de forma especialmente
preferente menor que el 1% en peso y, especialmente, menor que el
0,5% en peso de agua libre.
43. Procedimiento según una de las
reivindicaciones 1 a 42, caracterizado porque los cuerpos
moldeados presentan una densidad por encima de 800 kgdm^{-3},
preferentemente por encima de 900 kgdm^{-3}, de forma
especialmente preferente por encima de 1000 kgdm^{-3} y,
especialmente, por encima de 1100 kgdm^{-3}.
44. Procedimiento según una de las
reivindicaciones 1 a 43, caracterizado porque los cuerpos
moldeados se someten a una etapa de tratamiento final.
45. Procedimiento según la reivindicación 44,
caracterizado porque la etapa de tratamiento final abarca el
recubrimiento de los cuerpos moldeados con un material colable,
preferentemente con un material colable con una viscosidad de <
5000 mPas.
46. Procedimiento según una de las
reivindicaciones 44 o 45, caracterizado porque la etapa de
tratamiento final abarca una etapa adicional de moldeo,
especialmente de estampación.
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