ES2223479T5 - Cuerpos moldeados de agentes de lavado y de limpieza con combinacion de tensioactivos-agentes de blanqueo-adyuvantes. - Google Patents
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Abstract
Cuerpos moldeados de agentes de lavado y de limpieza constituidos por agentes de lavado y de limpieza en forma de partículas, compactados, que contienen uno o varios tensioactivos como agentes de blanqueo, productos estructurantes así como, opcionalmente, otros componentes de los agentes de lavado y de limpieza, caracterizados porque los cuerpos moldeados contienen uno o varios sulfatos de alcoholes grasos, percarbonato y adyuvante de tipo fosfato.
Description
Cuerpos moldeados de agentes de lavado y de
limpieza con combinación de tensioactivos-agentes de
blanqueo-adyuvantes.
La presente invención se refiere a cuerpos
moldeados, que tienen propiedades con actividad de lavado y de
limpieza tales como por ejemplo tabletas de agentes de lavado,
tabletas de agentes de limpieza para el fregado a máquina de la
vajilla, tabletas de agentes de blanqueo, tabletas para el
desendurecimiento del agua etc. Especialmente la invención se
refiere a cuerpos moldeados de agentes de lavado y de limpieza para
el lavado de los textiles en una máquina lavadora doméstica, que se
denominarán abreviadamente como tabletas de agentes de lavado.
A las ventajas especiales de la forma de
comercialización en "tableta" corresponden la dosificación
sencilla y limpia y el elevado grado de compactación, que exige un
menor coste de envasado y de transporte. Precisamente debido a
estas ventajas, los agentes de lavado y de limpieza tienen en la
forma de tableta una elevada aceptación por parte de los
consumidores. Estas ventajas se enfrentan, sin embargo a algunos
inconvenientes. De ese modo, las tabletas tienen que ser
suficientemente estables para soportar el envasado, el transporte y
la manipulación, por otro lado, sin embargo, deben descomponerse
rápidamente y disolverse bien para liberar rápidamente las
substancias activas y evitar los residuos o las manchas sobre los
substratos tratados. En el caso ideal, los cuerpos moldeados de los
agentes de lavado y de limpieza deben descomponerse en sus
partículas secundarias tan rápidamente, que sea posible sin
problemas por ejemplo una dosificación a través de una cámara de
alimentación de agua de las máquinas lavadoras domésticas. Los
cuerpos moldeados, que no son adecuados para ello, tienen que
dosificarse a través del tambor, con lo cual el contacto directo del
agente con la colada puede conducir a los denominados problemas de
manchas. Ciertamente, constituye un paliativo a esta problemática el
empleo de auxiliares para la dosificación o bien de bolsitas, en
las que se disponen las tabletas como paso previo a la adición a la
colada, sin embargo este problema no se resuelve por completo, y por
otro lado esta forma de proceder molesta conduce a una menor
aceptación por parte de los consumidores, puesto que las ventajas
de la fácil dosificación y la posibilidad de la dosificación sin
contacto de la piel con el agente se eliminan por este motivo.
En la literatura de patentes se encuentra, por
lo tanto, un amplio estado de la técnica, que contiene propuestas
de resolución para vencer la dicotomía entre la dureza y el tiempo
de descomposición. Sin embargo, existe otro problema también en la
fabricación de los cuerpos moldeados con actividad de lavado y de
limpieza. Especialmente en el caso de compresiones más duras (para
conseguir tabletas estables) la adherencia de la premezcla, a ser
transformada en forma de tabletas, sobre los útiles para el prensado
puede vencer la adherencia entre las partículas. Esto conduce bien
a la formación de costras sobre los punzones de partículas de
premezcla sobre la superficie del útil para el prensado o, en el
peor de los casos, a las denominadas "tapas", es decir un
desgarro en forma de capas de las tabletas o bien a la adherencia de
una capa de partículas continua y espesa sobre un útil para el
prensado, en la mayoría de los casos el punzón superior. De este
modo, el propio cuerpo moldeado se vuelve inutilizable, antes de
que sea "rasgado" horizontalmente. La capa adherida sobre el
punzón conduce, sin embargo, en el proceso siguiente de prensado
igualmente a problemas de manera que tienen que aceptarse tiempos
de parada de las máquinas para la limpieza del punzón.
En la industria farmacéutica se añaden agentes
que contienen humedad para la resolución de este problema, se
ralentizan las velocidades del entabletado, para paliar las
oclusiones de aire o se añaden productos auxiliares, que impiden
una recuperación elástica demasiado elevada de los cuerpos moldeados
tras el prensado. Para ello se ha acreditado la celulosa
microcristalina.
En el estado de la técnica de los cuerpos
moldeados de los agentes de lavado y de limpieza apenas existen
soluciones al problema de la formación de tapa. Para evitar la
formación de costras sobre el punzón se describen recubrimientos de
los útiles para el estampado con elastómeros o punzones con forros
de elastómero. Hasta el presente no se han descrito soluciones que
traten el problema por el lado de la receta en lugar de tratar el
problema por el lado de la ingeniería mecánica.
Los cuerpos moldeados de los agentes de lavado y
de limpieza, que contienen fosfatos y agentes aglutinantes, han
sido descritos en el estado de la técnica. De este modo por ejemplo
la solicitud de patente internacional WO 98/42816 (Unilever)
describe tabletas de agentes de lavado, que presentan una densidad
mayor que 1.040 g/cm^{3} y que contienen desde un 5 hasta un 50%
en peso de tensioactivos así como desde un 8 hasta un 30% en peso
de agentes de blanqueo. Como agentes de blanqueo se emplean en esta
publicación, el percarbonato de sodio o el tetrahidrato de
perborato de sodio, que se habrían revelado como especialmente
preferentes en ensayos a mano frente al monohidrato de perborato de
sodio. En esta publicación no se han tratado ni el empleo de
sulfatos de alcoholes grasos, ni el problema de la formación de
tapa.
Las tabletas de agentes de lavado con
percarbonato de sodio y con tripolifosfato han sido descritas
también en la publicación WO 98/24817 (Unilever). Tampoco en esta
publicación se describe el empleo de sulfatos de alcoholes grasos
ni se trata la problemática de la formación de tapa.
La presente invención tenía como tarea poner a
disposición cuerpos moldeados de agentes de lavado y de limpieza,
que presentasen una composición de la receta, que minimizase la
tendencia de los cuerpos moldeados a la formación de tapa. Esto
debería conseguirse, por un lado, independientemente de la máquina
entabletadora empleada y, por otro lado, sin pérdida de otros
parámetros de calidad de las tabletas. Especialmente las elevadas
durezas con tiempos de descomposición cortos y, por lo tanto, la
posibilidad de poder dosificar los cuerpos moldeados resultantes a
través de la cámara de alimentación del agua, son otras propiedades
que deben presentar los cuerpos moldeados, de conformidad con la
invención,
Se ha encontrado ahora que cuerpos moldeados de
agentes de lavado y de limpieza basados en fosfato y que contienen
percarbonato pueden ser formulados con propiedades excelentes desde
el punto de vista de la aplicación industrial y con una tendencia
claramente menor a la formación de tapa, cuando contengan uno o
varios sulfatos de alcoholes grasos.
El objeto de la presente invención está
constituido por cuerpos moldeados de agentes de lavado y de limpieza
a partir de agentes de lavado y de limpieza en forma de partículas,
compactados, que contienen uno o varios tensioactivos, agentes de
blanqueo, productos estructurantes así como, opcionalmente, otros
componentes de los agentes de lavado y de limpieza, caracterizados
porque los cuerpos moldeados contienen uno o varios sulfatos de
alcoholes grasos elegidos entre el grupo formado por las sales de
sodio de los ácidos alquilsulfúricos grasos con 12 a 18 átomos de
carbono, percarbonato y adyuvantes de tipo fosfato.
Los cuerpos moldeados, de conformidad con la
invención, contienen tensioactivos, adyuvantes de tipo fosfato y
agentes de blanqueo. En este caso los fosfatos cumplen las tareas de
los adyuvantes, mientras que los sulfatos de los alcoholes grasos
están contenidos a título de substancias de tipo céreo. Usualmente
la cantidad principal de la substancia estructurante está
constituida por los fosfatos.
Evidentemente, también es posible el uso de los
fosfatos conocidos en general como substancias adyuvantes, siempre
que este tipo de uso no deba evitarse por motivos ecológicos. Entre
la gran cantidad de fosfatos que pueden adquirirse comercialmente,
en la industria de los agentes de lavado y los agentes de limpieza
tienen la mayor importancia los fosfatos de metales alcalinos,
prefiriéndose especialmente el trifosfato pentasódico o el
trifosfato pentapotásico (tripolifosfato de sodio o potasio).
A este respecto, se ha compendiado la
denominación de fosfatos de metales alcalinos para las sales de
metales alcalinos (especialmente de sodio y de potasio) de los
diferentes ácidos del fósforo, entre los cuales pueden
diferenciarse los ácidos metafosfóricos (HPO_{3})_{n} y
el ácido ortofosfórico H_{3}PO_{4}, además de representantes de
mayor peso molecular. En este sentido, los fosfatos unen varias
ventajas en sí mismos: actúan como portadores de álcali, evitan
recubrimientos de cal sobre las partes de las máquinas o
incrustaciones de cal en los tejidos y además contribuyen al poder
de limpieza.
El dihidrógenofosfato de sodio,
NaH_{2}PO_{4}, existe como dihidrato (densidad 1,91 gcm^{-3},
punto de fusión 60ºC) y como monohidrato (densidad 2,04
gcm^{-3}). Las dos sales son blancas, son polvos muy fácilmente
solubles en agua, que pierden el agua cristalina al calentar y se
transforman a 200ºC en el difosfato (hidrógenodifosfato de disodio,
Na_{2}H_{2}P_{2}O_{7}) levemente ácido, a mayores
temperaturas en trimetafosfato de sodio (Na_{3}P_{3}O_{9}) y
sal de Maddrell (véase lo expuesto posteriormente). El
NaH_{2}PO_{4} reacciona como ácido; se produce cuando el ácido
fosfórico se ajusta a un valor de pH de 4,5 con lejía sódica y se
pulveriza la substancia macerada. El dihidrógenofosfato de potasio
(fosfato de potasio primario o monobásico, bifosfato de potasio,
KDP), KH_{2}PO_{4}, es una sal blanca de densidad 2,33
gcm^{-3}, tiene un punto de fusión de 253ºC [descomposición con
la formación de polifosfato de potasio (KPO_{3})_{x}] y
es fácilmente soluble en agua.
El hidrógenofosfato disódico (fosfato de sodio
secundario), Na_{2}HPO_{4}, es una sal cristalina, incolora,
muy fácilmente soluble en agua. Existe anhidro y con 2 moles
(densidad 2,066 gcm^{-3}, pérdida del agua a 95ºC), 7 moles
(densidad 1,68 gcm^{-3}, punto de fusión 48ºC bajo pérdida de 5
H_{2}O) y 12 moles de agua (densidad 1,52 gcm^{-3}, punto de
fusión 35ºC con pérdida de 5 H_{2}O), a los 100ºC se hace anhidro
y al calentar más fuertemente se transforma en difosfato
Na_{4}P_{2}O_{7}. El hidrógenofosfato disódico se produce por
medio de la neutralización del ácido fosfórico con una solución de
sosa utilizando fenolftaleína como indicador. El hidrógenofosfato
dipotásico (fosfato de potasio secundario o dibásico),
K_{2}HPO_{4}, es una sal blanca, amorfa, fácilmente soluble en
agua.
El fosfato trisódico, fosfato de sodio
terciario, Na_{3}PO_{4}, son cristales incoloros, que presentan
como dodecahidrato una densidad de 1,62 gcm^{-3} y un punto de
fusión de 73-76ºC (descomposición), como
decahidrato (correspondiente al 19-20% de
P_{2}O_{5}) un punto de fusión de 100ºC y en forma anhidra
(correspondiente al 39-40% de P_{2}O_{5}) una
densidad de 2,536 gcm^{-3}. El fosfato trisódico es fácilmente
soluble en agua con reacción alcalina y se produce por evaporación
de una solución de exactamente 1 mol de fosfato disódico y 1 mol de
NaOH. El fosfato tripotásico (fosfato de potasio terciario o
tribásico), K_{3}PO_{4}, es un polvo blanco, delicuescente,
granulado, de densidad 2,56 gcm^{-3}, tiene un punto de fusión de
1340ºC y es fácilmente soluble en agua con reacción alcalina. Se
produce, por ejemplo, al calentar escoria básica con carbón y
sulfato de potasio. A pesar del elevado precio, en la industria de
los agentes de limpieza se prefieren mucho más los fosfatos de
potasio, más fácilmente solubles, por tanto altamente eficaces,
frente a los compuestos correspondientes de sodio.
El difosfato tetrasódico (pirofosfato de sodio),
Na_{4}P_{2}O_{7}, existe en forma anhidra (densidad 2,534
gcm^{-3}, punto de fusión 988ºC, también se indican 880ºC) y como
decahidrato (densidad 1,815-1,836 gcm^{-3}, punto
de fusión 94ºC con pérdida de agua). Las dos substancias son
cristales incoloros, solubles en agua con reacción alcalina. El
Na_{4}P_{2}O_{7} se produce al calentar fosfato disódico a
> 200ºC o haciendo reaccionar el ácido fosfórico con sosa en una
relación estequiométrica y deshidratando la solución por
pulverización. El decahidrato compleja sales de metales pesados y
formadores de dureza y disminuye por tanto la dureza del agua. El
fosfato dipotásico (pirofosfato de potasio), K_{4}P_{2}O_{7},
existe en forma del trihidrato y representa un polvo incoloro,
higroscópico con densidad 2,33 gcm^{-3}, que es soluble en agua,
siendo el valor de pH de la solución al 1% a 25ºC de 10,4.
Por medio de la condensación del
NaH_{2}PO_{4} o del KH_{2}PO_{4} se producen fosfatos de
sodio y potasio de mayor peso molecular, entre los cuales pueden
diferenciarse representantes cíclicos, los metafosfatos de sodio o
potasio, y los tipos en forma de cadena, los fosfatos de sodio y
potasio. Especialmente para estos últimos se utilizan un gran
número de denominaciones: fosfatos fundidos o calcinados, sal de
Graham, sal de Kurrol y Maddrell. Todos los fosfatos de sodio y
potasio superiores se denominan en conjunto como fosfatos
condensados.
El trifosfato pentasódico,
Na_{5}P_{3}O_{10} (tripolifosfato de sodio), importante
técnicamente, es una sal anhidra o que se cristaliza con 6
H_{2}O, no higroscópica, blanca, soluble en agua de fórmula
general
NaO-[P(O)(ONa)-O]_{n}-Na
con n = 3. En 100 g de agua se disuelven a temperatura ambiente
aproximadamente 17 g, a 60ºC aproximadamente 20 g, a 100ºC
alrededor de 32 g de la sal sin agua cristalina; después de calentar
durante dos horas la solución a 100ºC se producen por hidrólisis
aproximadamente un 8% de ortofosfato y un 15% de difosfato. En la
producción de trifosfato pentasódico se hacen reaccionar el ácido
fosfórico con una solución de sosa o lejía sódica en relación
estequiométrica y la solución se deshidrata por pulverización. De
manera similar a la sal de Graham y el difosfato de sodio, el
trifosfato pentasódico disuelve muchos compuestos insolubles de
metales (también jabones de cal, etc.). El trifosfato pentapotásico,
K_{5}P_{3}O_{10} (tripolifosfato de potasio), se
comercializa, por ejemplo, en forma de una solución al 50% en peso
(> 23% de P_{2}O_{5}, 25% de K_{2}O). Los polifosfatos de
potasio se utilizan ampliamente en la industria de los agentes de
lavado y de los agentes de limpieza. Además también existen los
tripolifosfatos de sodio y potasio, que también pueden utilizarse
en el ámbito de la presente invención. Éstos se producen, por
ejemplo, cuando se hidroliza el trimetafosfato de sodio con
KOH:
(NaPO_{3})_{3} + 2 KOH
\rightarrow Na_{3}K_{2}P_{3}O_{10} +
H_{2}O
Éstos pueden utilizarse, al igual que
tripolifosfato de sodio, el tripolifosfato de potasio o las mezclas
de estos dos; también pueden utilizarse, de conformidad con la
invención, las mezclas de tripolifosfato de sodio y tripolifosfato
de sodio y potasio o mezclas de tripolifosfato de potasio y
tripolifosfato de sodio y potasio o mezclas de tripolifosfato de
sodio y tripolifosfato de potasio y tripolifosfato de sodio y
potasio.
En el ámbito de la presente invención, los
cuerpos moldeados de los agentes de lavado y de limpieza,
preferentes, contienen a título de fosfatos, fosfatos de metales
alcalinos, preferentemente el trifosfato de pentasodio o bien el
trifosfato de pentapotasio (polifosfato de sodio o bien polifosfato
de potasio), en cantidades desde un 1 hasta un 60% en peso,
preferentemente desde un 5 hasta un 50% en peso, de forma
especialmente preferente desde un 10 hasta un 40% en peso y, en
particular, desde un 15 hasta un 35% en peso, referido
respectivamente al peso del cuerpo moldeado.
Además de los fosfatos, los cuerpos moldeados de
los agentes de lavado y de limpieza, de conformidad con la
invención, pueden contener substancias estructurantes usuales, que
pueden ser tanto solubles en agua como también insolubles en agua.
En los cuerpos moldeados de los agentes de lavado y de limpieza, de
conformidad con la invención, pueden estar contenidos en este caso
todos los productos estructurantes empleados usualmente en los
agentes de lavado y de limpieza, especialmente por lo tanto
zeolitas, silicatos, carbonatos y coadyuvantes orgánicos. Estos
productos estructurantes pueden añadirse a las mezclas a ser
transformadas en tabletas, no obstante también pueden ser parte
integrante total o parcial de los granulados de tensioactivos.
Los silicatos de sodio cristalinos, en forma de
capas, adecuados, tienen la fórmula general
NaMSi_{x}O_{2x+1}\cdotH_{2}O, en la que M significa sodio o
hidrógeno, x es un número de 1,9 a 4 e y es un número de 0 a 20, y
los valores preferentes para x son 2, 3 o 4. Este tipo de silicatos
cristalinos en capas se describen, por ejemplo, en la solicitud de
patente europea EP-A-0 164 514. Los
silicatos cristalinos en capas, preferentes, de la fórmula
indicada, son aquellos en los cuales M es sodio y x toma los valores
2 o 3. Especialmente se prefieren tanto los \beta como también
los \delta-silicatos de sodio
Na_{2}Si_{2}O_{5}\cdotyH_{2}O, pudiendo obtenerse el
\beta-silicato de sodio, por ejemplo, según el
procedimiento que se describe en la solicitud de patente
internacional WO-A-91/08171.
De igual modo, pueden utilizarse los silicatos
amorfos de sodio con un módulo Na_{2}O:SiO_{2} de 1:2 a 1:3,3,
preferentemente de 1:2 a 1:2,8 y especialmente de 1:2 a 1:2,6, que
son de disolución retardada y presentan propiedades secundarias de
lavado. En este caso, el retardo en la disolución, frente a
silicatos de sodio amorfos tradicionales, puede haber sido
producido de diferentes maneras, por ejemplo por medio del
tratamiento superficial, la composición, la compactación/compresión
o por medio del sobresecado. En el ámbito de la presente invención,
por el concepto "amorfo" se entiende también "amorfo para
rayos X". Esto significa que los silicatos, en el caso de
experimentos de difracción de rayos X, no proporcionan reflexiones
definidas de los rayos X, como las que son típicas para las
substancias cristalinas, sino a lo sumo uno o varios máximos de la
radiación de rayos X dispersa, que presentan una anchura del ángulo
de difracción de varias unidades de grados. Sin embargo, pueden
conseguirse, incluso muy bien, buenas propiedades de adyuvante, si
las partículas de silicato proporcionan máximos de difracción poco
claros o incluso definidos. Esto debe interpretarse tal que los
productos microcristalinos presentan zonas con un tamaño de 10 a
algunos cientos de nm, prefiriéndose valores hasta un máximo de 50
nm y especialmente hasta un máximo de 20 nm. Este tipo de silicatos,
denominados amorfos a los rayos X, que también presentan un retardo
en la disolución frente a los vidrios solubles tradicionales, se
describen, por ejemplo, en la solicitud de patente alemana
DE-A-44 00 024. Se prefieren
especialmente los silicatos amorfos compactados/comprimidos, los
silicatos amorfos compuestos y los silicatos amorfos para rayos X
sobresecados.
La zeolita utilizada, finamente cristalina,
sintética, que contiene agua enlazada, es preferentemente zeolita A
y/o P. Como zeolita P se prefiere zeolita MAP® (producto comercial
de la firma Crosfield). Sin embargo, también es adecuada la zeolita
X, así como las mezclas de A, X y/o P. Un producto que puede
obtenerse comercialmente y utilizarse preferentemente en el ámbito
de la presente invención, es también un producto cocristalizado de
zeolita X y zeolita A (aproximadamente 80% en peso de zeolita X),
comercializado por la firma CONDEA Augusta S.p.A. bajo el nombre
comercial VEGOBOND AX®, y que puede describirse por medio de la
fórmula
nNa_{2}O\cdot(1-n)K_{2}O\cdotAl_{2}O_{3}\cdot(2
- 2,5)SiO_{2}\cdot(3,5 - 5,5)
H_{2}O.
En este sentido, la zeolita puede utilizarse
tanto como adyuvante en un material compuesto granular, como
también para algo así como un "empolvado" de la mezcla total a
compactar, utilizándose usualmente los dos caminos para la
incorporación de la zeolita en la premezcla. Las zeolitas adecuadas
presentan un tamaño medio de partícula menor que 10 \mum
(distribución de volumen; método de medición: Coulter Counter) y
contienen preferentemente del 18 al 22% en peso, especialmente del
20 al 22% en peso de agua enlazada.
En el ámbito de la presente invención, los
cuerpos moldeados de los agentes de lavado y de limpieza preferentes
contienen, además, una zeolita del tipo faujasita, en cantidades
desde 0,5 hasta 20% en peso, preferentemente desde 1 hasta 15% en
peso, de forma especialmente preferente desde 2 hasta 10% en peso y,
especialmente, desde 2,5 hasta 5% en peso, referido respectivamente
al peso del cuerpo moldeado, siendo preferente la zeolita X.
La cantidad de producto estructurante está
comprendido, usualmente, entre un 10 y un 70% en peso,
preferentemente entre un 15 y un 60% en peso y, especialmente,
entre un 20 y un 50% en peso. A su vez la cantidad de los
adyuvantes empleados depende de las finalidades de aplicación, de
manera que las tabletas de los agentes de blanqueo pueden presentar
cantidades mayores de productos estructurantes (por ejemplo entre un
20 y un 70% en peso, preferentemente entre un 25 y un 65% en peso y,
especialmente, entre un 30 y un 55% en peso) que, por ejemplo, las
tabletas de agentes de lavado (usualmente entre un 10 y un 50% en
peso, preferentemente entre un 12,5 y un 45% en peso y,
especialmente, entre un 17,5 y un 37,5% en peso).
En los cuerpos moldeados de los agentes de
lavado y de limpieza, de conformidad con la invención, como
coadyuvantes orgánicos pueden utilizarse especialmente
policarboxilatos/ácidos policarboxílicos, policarboxilatos
polímeros, ácido asparagínico, poliacetales, dextrinas, otros
coadyuvantes orgánicos (véase lo expuesto posteriormente), así como
fosfonatos. Estas clases de substancias se describen a
continuación.
Los adyuvantes orgánicos adecuados son, por
ejemplo, los ácidos policarboxílicos que pueden utilizarse en forma
de sus sales de sodio, entendiéndose por ácidos policarboxílicos
aquellos ácidos carboxílicos que llevan más de una función ácida.
Éstos son, por ejemplo, el ácido cítrico, el ácido adípico, el ácido
succínico, el ácido glutárico, el ácido málico, el ácido tartárico,
el ácido maleico, el ácido fumárico, ácidos sacáricos, ácidos
aminocarboxílicos, el ácido nitrilotriacético (NTA), siempre que
este tipo de uso no pueda rechazarse por motivos ecológicos, así
como mezclas de los mismos. Las sales preferidas son las sales de
los ácidos policarboxílicos, tales como el ácido cítrico, el ácido
adípico, el ácido succínico, el ácido glutárico, el ácido tartárico,
ácidos sacáricos y mezclas de las mismas.
De igual modo, pueden utilizarse los ácidos en
sí. Además de su efecto de adyuvante, los ácidos tienen también
típicamente la propiedad de un componente de acidificación y, con
ello, sirven también para el ajuste de un valor de pH bajo y suave
de los agentes de lavados y de los agentes de limpieza. En este caso
deben nombrarse especialmente el ácido cítrico, el ácido succínico,
el ácido glutárico, el ácido adípico, el ácido glucónico y cualquier
mezcla de éstos.
Además, como adyuvante son adecuados los
policarboxilatos polímeros, estos son, por ejemplo, las sales de
metales alcalinos del ácido poliacrílico o del ácido
polimetacrílico, por ejemplo aquellas con un peso molecular
relativo de 500 a 70.000 g/mol.
En cuanto a los pesos moleculares indicados para
los policarboxilatos polímeros se trata, en el sentido de este
documento, de los pesos moleculares promedio en peso M_{w} de la
forma respectiva del ácido, que se determinaron básicamente
mediante la cromatografía de permeación en gel (GPC), para lo cual
se utilizó un detector de rayos UV. A este respecto, la medición se
realizó frente a un patrón externo de ácido poliacrílico, que
proporciona valores de peso molecular similares a los reales debido
a su afinidad estructural con los polímeros analizados. Estos datos
difieren marcadamente de los datos de pesos moleculares para los
cuales se utiliza un patrón de ácidos poliestirenosulfónicos. Los
pesos moleculares medidos frente a los ácidos poliestirenosulfónicos
son en general marcadamente más altos que los pesos moleculares
indicados en este documento.
Los polímeros adecuados son, especialmente, los
poliacrilatos, que presentan preferentemente un peso molecular
comprendido entre 2.000 y 20.000 g/mol. Debido a su solubilidad
superior, de este grupo pueden preferirse a su vez los
poliacrilatos de cadena corta, que presentan pesos moleculares
comprendidos entre 2.000 y 10.000 g/mol, y de forma especialmente
preferente, comprendidos entre 3.000 y 5.000 g/mol.
Del mismo modo, son adecuados los
policarboxilatos copolímeros, especialmente los del ácido acrílico
con el ácido metacrílico y los del ácido acrílico o del ácido
metacrílico con el ácido maleico. Han demostrado ser especialmente
adecuados los copolímeros del ácido acrílico con el ácido maleico,
que contienen desde un 50 hasta un 90% de ácido acrílico y desde un
50 hasta un 10% de ácido maleico. Su peso molecular relativo,
referido al ácido libre, está comprendido, generalmente, entre 2.000
y 70.000 g/mol, preferentemente entre 20.000 y 50.000 g/mol y,
especialmente de, entre 30.000 y 40.000 g/mol.
Los policarboxilatos (co)polímeros pueden
utilizarse bien como polvo o bien como solución acuosa. El contenido
de policarboxilatos (co)polímeros en los agentes está
comprendido, preferentemente, entre un 0,5 y un 20% en peso,
especialmente entre un 3 y un 10% en peso.
Para mejorar la solubilidad, los polímeros
pueden contener también ácidos alilsulfónicos como monómeros, como
por ejemplo el ácido aliloxibencenosulfónico y el ácido
metalilsulfónico.
De igual modo, son especialmente preferentes los
polímeros biodegradables con más de dos unidades de monómeros
diferentes, por ejemplo aquellos que contengan como monómeros, sales
del ácido acrílico y del ácido maleico, así como alcohol vinílico o
derivados del alcohol vinílico, o que contengan como monómeros,
sales del ácido acrílico y del ácido
2-alquilalilsulfónico, así como derivados del
azúcar.
Otros copolímeros preferentes son los que han
sido descritos en las solicitudes de patente alemana
DE-A-43 03 320 y
DE-A-44 17 734 y que presentan, como
monómeros, preferentemente la acroleína y el ácido acrílico/ sal
del ácido acrílico o la acroleína y el acetato de vinilo.
Así mismo, deben mencionarse como substancias
adyuvantes preferidas los ácidos aminodicarboxílicos polímeros, sus
sales o sus substancias precursoras. Se prefieren especialmente los
ácidos poliasparagínicos 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 preferentes 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 las dextrinas, por ejemplo los oligómeros o los polímeros de
los hidratos de carbono, que pueden obtenerse por hidrólisis parcial
de almidones. La hidrólisis puede realizarse según procedimientos
usuales, por ejemplo catalizados por ácidos o enzimas.
Preferentemente se trata de productos de hidrólisis con pesos
moleculares promedio en el intervalo comprendido entre 400 y 500.000
g/mol. En este sentido, se prefiere un polisacárido con un
equivalente de dextrosa (ED) en el intervalo comprendido entre 0,5
y 40, especialmente entre 2 y 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 comprendido entre 2.000 y 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 del sacárido para dar una función de ácido carboxílico.
Este tipo de dextrinas oxidadas y de procedimientos para su
producción se conocen, por ejemplo, a partir de las solicitudes de
patente europea EP-A-0 232 202,
EP-A-0 427 349,
EP-A-0 472 042 y
EP-A-0 542 496, así como a partir de
las solicitudes de patente internacional WO 92/18542, WO 93/08251,
WO 93/16110, WO 94/28030, WO 95/07303, WO 95/12619 y WO 95/20608.
También es adecuado un oligosacárido oxidado según la solicitud de
patente alemana DE-A-196 00 018. Un
producto oxidado en el C_{6} del anillo del sacárido puede ser
especialmente ventajoso.
Otros coadyuvantes adecuados son, también, los
oxidisuccinatos y otros derivados de los disuccinatos,
preferentemente etilendiaminodisuccinato. En este caso, el ácido
N,N'-etilendiamino-N,N-disuccínico
(EDDS) se utiliza preferentemente en forma de sus sales de sodio o
magnesio. En este contexto se prefieren además los disuccinatos de
glicerina y trisuccinatos de glicerina. Las cantidades de uso
adecuadas son del 3 al 15% en peso, en formulaciones que contienen
zeolita y/o silicato.
Otros adyuvantes orgánicos adecuados son, por
ejemplo, los ácidos hidroxicarboxílicos acetilados o sus sales,
que, en caso dado, 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 este caso se trata especialmente
de fosfonatos de hidroxialcanos o aminoalcanos. Bajo los fosfonatos
de hidroxialcanos, el 1,1-difosfonato de
1-hidroxietano (HEDP) tiene una especial importancia
como coadyuvante. Se utiliza preferentemente como sal de sodio,
reaccionando la sal disódica neutra y la sal tetrasódica alcalina
(pH 9). Como fosfonatos de aminoalcano se consideran
preferentemente el fosfonato de etilendiaminotetrametileno (EDTMP),
el fosfonato de dietilentriaminopentametileno (DTPMP), así como sus
homólogos superiores. Se utilizan preferentemente en forma de las
sales de sodio de reacción neutra, por ejemplo como la sal
hexasódica de EDTMP o como sal heptasódica y octasódica de DTPMP.
En este sentido, de la clase de los fosfonatos se utiliza
preferentemente como adyuvante el HEDP. Además, los fosfonatos de
aminoalcano tienen un marcado poder de unión de metales pesados. De
manera correspondiente puede preferirse el uso de fosfonatos de
aminoalcano, especialmente de DTPMP, especialmente cuando los
agentes también contienen agentes de blanqueo, o el uso de mezclas
de los fosfonatos mencionados.
De igual modo, todos los compuestos capaces de
formar complejos con iones alcalinotérreos pueden utilizarse como
coadyuvante.
Los cuerpos moldeados, de conformidad con la
invención, contienen tensioactivos para desplegar la acción de
lavado o bien de limpieza. De conformidad con la invención, están
contenidos en los cuerpos moldeados, en este caso, los sulfatos de
alcoholes grasos elegidos entre el grupo formado por las sales de
sodio de los ácidos alquilsulfúricos grasos con 12 a 18 átomos de
carbono, mientras que otros tensioactivos pueden ser empleados
adicionalmente, de manera opcional.
Los semiésteres del ácido sulfúrico de alcoholes
de cadena larga son igualmente tensioactivos aniónicos en su forma
ácida y pueden emplearse en el ámbito del procedimiento, de
conformidad con la invención. Sus sales con metales alcalinos,
especialmente con sodio, los sulfatos de alcoholes grasos, pueden
obtenerse a escala industrial, a partir de los alcoholes grasos,
que se hacen reaccionar con ácido sulfúrico, con ácido
clorosulfónico, con ácido amidosulfónico o con trióxido de azufre
para dar los correspondientes ácidos alquilsulfúricos y, a
continuación, se neutralizan. Los alcoholes grasos se obtienen, en
este caso, a partir de los correspondientes ácidos grasos o bien de
las mezclas de ácidos grasos mediante hidrogenación a alta presión
de los ésteres de metilo de los ácidos grasos. El proceso
industrial, mas importante desde el punto de vista cuantitativo,
para la obtención de los ácidos alquilsulfúricos grasos es el
sulfatado de los alcoholes con mezclas de SO_{3}/aire en
reactores especiales en cascada, de película descendente o de haces
tubulares.
Los ácidos carboxilícos, que encuentran
aplicación en forma de sus sales con metales alcalinos a título de
jabones en los agentes para el lavado y la limpieza, se obtienen a
escala industrial a partir de grasas y de aceites nativos mediante
hidrólisis. Mientras que el saponificado alcalino, realizado en los
siglos pasados, conducía directamente a las sales alcalinas
(jabones), en la actualidad se emplea únicamente agua a escala
industrial para la disociación, que disocia las grasas en glicerina
y en los ácidos grasos libres. Los procedimientos empleados a
escala industrial son, por ejemplo, la disociación en autoclave o la
disociación continua, a alta presión. Los ácidos carboxilícos, que
pueden ser empleados como tensioactivos aniónicos en forma ácida, en
el ámbito de la presente invención son, por ejemplo, el ácido
hexanoico (ácido caprónico), el ácido heptanoico (ácido enantoico),
el ácido octanoico (ácido caprílico), el ácido nonanoico (ácido
pelargónico), el ácido decanoico (ácido caprínico), el ácido
undecanoico etc. En el ámbito de la presente invención es preferente
el empleo de ácidos grasos tales como el ácido dodecanoico (ácido
láurico), el ácido tetradecanoico (ácido mirístico), el ácido
hexadecanoico (ácido palmítico), el ácido octadecanoico (ácido
esteárico), el ácido eicoxanoico (ácido araquínico), el ácido
docosanoico (ácido behénico), el ácido tetracosanoico (ácido
lignocerínico), el ácido hexacosanoico (ácido cerotinoico), el
ácido triacotanoico (ácido melisínico) así como las especies
insaturadas ácido 9c-hexadecenoico (ácido
palmitoleico), ácido 6c-octadecenoico, (ácido
petroselínico) ácido 6t-octadecenoico (ácido
petroselaidínico), ácido 9c-octadecenoico (ácido
oleico), el ácido 9t-octadecenoico (ácido
elaidínico), el ácido 9c,12c-octadecadienoico (ácido
linoleico), el ácido 9t,12t-octadecadienoico (ácido
linolaidínico) y el ácido
9c,12c,15c-octadecatreínico (ácido linolénico). Por
motivos de coste es preferente no utilizar las especies puras, sino
las mezclas industriales de los ácidos individuales, como las que se
obtienen a partir de la disociación de grasas. Tales mezclas son,
por ejemplo, ácidos grasos de aceite de coco (aproximadamente 6% en
peso de C_{8}, 6% en peso de C_{10}, 48% en peso de C_{12},
18% en peso de C_{14}, 10% en peso de C_{16}, 2% en peso de
C_{18}, 8% en peso de C_{18'}, 1% en peso de C_{18''}),
ácidos grasos de aceite de semillas de palma (aproximadamente 4% en
peso de C_{8}, 5% en peso de C_{10}, 50% en peso de C_{12},
15% en peso de C_{14}, 7% en peso de C_{16}, 2% en peso de
C_{18}, 15% en peso de C_{18'}, 1% en peso de C_{18''}),
ácidos grasos de sebo (aproximadamente 3% en peso de C_{14}, 26%
en peso de C_{16}, 2% en peso de C_{16'}, 2% en peso de
C_{17}, 17% en peso de C_{18}, 44% en peso de C_{18'}, 3% en
peso de C_{18''}, 1% en peso de C_{18'''}), ácidos grasos de
sebo endurecidos (aproximadamente 2% en peso de C_{14}, 28% en
peso de C_{16}, 2% en peso de C_{17}, 63% en peso de C_{18},
1% en peso de C_{18'}), ácido oleico industrial (aproximadamente
1% en peso de C_{12}, 3% en peso de C_{14}, 5% en peso de
C_{16}, 6% en peso de C_{16'}, 1% en peso de C_{17}, 2% en
peso de C_{18}, 70% en peso de C_{18'}, 10% en peso de
C_{18''}, 0,5% en peso de C_{18'''}), ácido palmítico/esteárico
industrial (aproximadamente 1% en peso de C_{12}, 2% en peso de
C_{14}, 45% en peso de C_{16}, 2% en peso de C_{17}, 47% en
peso de C_{18}, 1% en peso de C_{18'}), así como ácidos grasos
de aceite de judías (aproximadamente 2% en peso de C_{14}, 15% en
peso de C_{16}, 5% en peso de C_{18}, 25% en peso de C_{18'},
45% en peso de C_{18''}, 7% en peso de C_{18'''}). Como sulfatos
de alquilo se emplearán las sales de sodio de los semiésteres del
ácido sulfúrico con alcoholes grasos con 12 a 18 átomos de carbono,
por ejemplo procedentes de los alcoholes grasos de coco, de los
alcoholes grasos de sebo, del alcohol láurico, del alcohol
mirístico, del alcohol cetílico o del alcohol estearílico. De igual
modo, pueden ser empleados los 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 presenten un comportamiento a la
degradación análogo al de las mixturas adecuadas, 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 los sulfatos de alquilo con 14 a 15 átomos de carbono.
Tal como se ha descrito precedentemente, se
emplearán para la producción de los sulfatos de los alcoholes
grasos preferentemente mezclas industriales de ácidos grasos. En el
ámbito de la presente invención, los cuerpos moldeados de los
agentes de lavado y de limpieza reivindicados contienen las sales de
sodio de los ácidos alquilsulfúricos grasos con 12 hasta 18 átomos
de carbono.
Independientemente de la forma de incorporación
de los sulfatos de los alcoholes grasos, son preferentes en este
caso los cuerpos moldeados de los agentes de lavado y de limpieza
que contengan las sales de sodio de los ácidos alquilsulfúricos
grasos con 12 a 18 átomos de carbono, en cantidades comprendidas
entre un 0,5 y un 30% en peso, de forma especialmente preferente
desde un 1 hasta un 20% en peso y, especialmente, desde un 2 hasta
un 10% en peso, referido respectivamente al peso del cuerpo
moldeado.
Otros tensioactivos, que pueden emplearse además
de los sulfatos de los alcoholes grasos, pueden proceder del grupo
de los tensioactivos aniónicos, no iónicos, catiónicos o anfóteros.
Debido a su espectro de prestaciones y a su disponibilidad son
preferentes en este caso los tensioactivos aniónicos y no
iónicos.
De manera ejemplificativa, se emplean como
agentes tensioactivos aniónicos aquellos del tipo de sulfonatos y
sulfatos. En este caso entran en consideración como agentes
tensioactivos de tipo sulfonato preferentemente sulfonatos de
olefina, es decir, mezclas constituidas por alquenosulfonatos e
hidroxialcanosulfonatos, así como disulfonatos, como se obtienen,
de manera ejemplificativa, a partir de monoolefinas con 12 a 18
átomos de carbono con doble enlace en posición terminal o interna,
mediante sulfonado con trióxido de azufre gaseoso y subsiguiente
hidrólisis alcalina o ácida de los productos de sulfonado. También
son apropiados sulfonatos de alcano, que se obtienen a partir de
alcanos con 12 a 18 átomos de carbono, de manera ejemplificativa
mediante sulfocloración o sulfoxidación con subsiguiente
hidrólisis, o bien neutralizado. Del mismo modo, también son
apropiados los ésteres de ácidos
\alpha-sulfograsos (sulfonatos de ésteres), por
ejemplo los ésteres de metilo \alpha-sulfonados
de los ácidos grasos hidrogenados de coco, semillas de palma o
sebo.
Otros tensioactivos aniónicos adecuados son los
ésteres sulfatados de glicerina y ácidos grasos. Por ésteres de
glicerina y ácidos grasos se entienden los monoésteres, los
diésteres y los triésteres, así como sus mezclas, tal como se
obtienen en la producción por medio de esterificación de una
monoglicerina con 1 a 3 moles de ácido graso o en la
transesterificación de triglicéridos con 0,3 a 2 moles de glicerina.
A este respecto, los ésteres de ácidos grasos y glicerina
sulfatados preferentes son los productos de sulfatación de ácidos
grasos saturados con 6 a 22 átomos de carbono, por ejemplo del ácido
caprónico, ácido caprílico, ácido caprínico, ácido mirístico, ácido
láurico, ácido palmítico, ácido esteárico o ácido behénico.
De igual modo, son tensioactivos aniónicos
adecuados los 2,3-alquilsulfatos, que pueden
producirse, por ejemplo, según las memorias de las patentes
estadounidenses 3,234,258 o 5,075,041 y que pueden obtenerse como
productos comerciales de la Shell Oil Company bajo el nombre
DAN®.
Así mismo, son adecuados los monoésteres de
ácido sulfúrico y los alcoholes etoxilados con 1 a 6 moles de óxido
de etileno, con estructura de cadena lineal o ramificados, con 7 a
21 átomos de carbono, tales como 2-metil-(alcohol
ramificado con 9 a 11 átomos de carbono), con, en promedio, 3,5
moles de óxido de etileno (EO) o alcoholes grasos con 12 a 18
átomos de carbono con 1 a 4 EO. Debido a su marcado comportamiento
espumante, éstos se utilizan en agentes de limpieza únicamente en
cantidades relativamente pequeñas, por ejemplo en cantidades del 1
al 5% en peso.
Otros tensioactivos aniónicos adecuados son,
también, las sales del ácido alquilsulfosuccínico, que también se
denominan como sulfosuccinatos o como ésteres del ácido
sulfosuccínico y representan monoésteres y/o diésteres del ácido
sulfosuccínico con alcoholes, preferentemente con alcoholes grasos y
especialmente alcoholes grasos etoxilados. Los sulfosuccinatos
preferentes contienen restos de alcoholes grasos con 8 a 18 átomos
de carbono o mezclas de los mismos. Los sulfosuccinatos
especialmente preferentes contienen un resto de alcohol graso, que
se deriva de alcoholes grasos etoxilados, que en sí representan
tensioactivos no iónicos (descripción véase lo expuesto
posteriormente). En este caso, a su vez se prefieren especialmente
los sulfosuccinatos cuyos restos de alcohol graso se derivan de
alcoholes grasos etoxilados con una distribución estrecha de
homólogos. También es posible utilizar un ácido
alqu(en)ilsuccínico con preferentemente de 8 a 18
átomos de carbono en la cadena de alqu(en)ilo o sus
sales.
Como tensioactivos aniónicos se consideran
también especialmente los jabones. Son adecuados los jabones
saturados de ácidos grasos, tales como las sales del ácido láurico,
ácido mirístico, ácido palmítico, ácido esteárico, ácido erúcico
hidrogenado y ácido behénico, así como especialmente las mezclas de
jabones derivadas de los ácidos grasos naturales, por ejemplo
ácidos grasos de coco, de semilla de palma o de sebo.
Los tensioactivos aniónicos, inclusive los
jabones, que pueden estar presentes en forma de sus sales de sodio,
potasio o amonio, así como en forma de sales solubles de bases
orgánicas, como mono, di o trietanolamina. Preferentemente, los
tensioactivos aniónicos están presentes en forma de sus sales de
sodio o potasio, especialmente en forma de las sales de sodio.
En el ámbito de la presente invención, son
preferentes los cuerpos moldeados de los agentes de lavado y de
limpieza, cuyo contenido total en tensioactivos aniónicos se
encuentre por encima del 5% en peso, preferentemente por encima del
7,5% en peso y, especialmente, por encima del 10% en peso, referido
respectivamente al peso del cuerpo moldeado.
\newpage
En la elección de los tensioactivos aniónicos,
que son empleados en los cuerpos moldeados de los agentes de lavado
y de limpieza, de conformidad con la invención, no debe respetarse
ninguna condición ámbito en cuanto a la libertad de formulación.
Los cuerpos moldeados de los agentes de lavado y de limpieza,
preferentes, presentan, sin embargo, un contenido en jabones que
sobrepase el 0,2% en peso, referido al peso total del cuerpo
moldeado.
Como tensioactivos no iónicos se utilizan
preferentemente alcoholes alcoxilados, ventajosamente etoxilados,
especialmente primarios, con preferentemente de 8 a 18 átomos de
carbono y, en promedio, de 1 a 12 moles de óxido de etileno (OE)
por mol de alcohol, en los que el resto de alcohol puede ser lineal
o preferentemente ramificado con metilo en posición 2 o puede
contener restos lineales y ramificados con metilo mezclados, de la
manera en que están presentes usualmente en los restos de
oxoalcoholes. Sin embargo, se prefieren especialmente los
etoxilatos de alcoholes con restos lineales, a partir de alcoholes
de origen nativo con 12 a 18 átomos de carbono, por ejemplo de
grasa de coco, palma, sebo o alcohol oleico, y, en promedio, de 2 a
8 OE por mol de alcohol. A los alcoholes etoxilados preferentes
pertenecen, por ejemplo, los alcoholes con 12 a 14 átomos de
carbono con 3 OE o 4 OE, el alcohol con 9 a 11 átomos de carbono con
7 OE, los alcoholes con 13 a 15 átomos de carbono con 3 OE, 5 OE, 7
OE u 8 OE, los alcoholes con 12 a 18 átomos de carbono con 3 OE, 5
OE o 7 OE y mezclas de los mismos, tales como mezclas de alcoholes
con 12 a 14 átomos de carbono con 3 OE y alcoholes con 12 a 18
átomos de carbono con 5 OE. Los grados de etoxilación indicados
representan valores medios estadísticos, que, para un producto en
especial pueden ser un número entero o una fracción. Los etoxilatos
de alcohol preferentes presentan una distribución estrecha de
homólogos (narrow range ethoxylates, NRE). Adicionalmente a estos
tensioactivos no iónicos pueden utilizarse también alcoholes grasos
con más de 12 OE. Ejemplos para ello son alcoholes grasos de sebo
con 14 OE, 25 OE, 30 OE o 40 OE.
Otra clase de agentes tensioactivos no iónicos
empleados preferentemente, que se emplean como único agente
tensioactivo no iónico, o bien en combinación con otros agentes
tensioactivos no iónicos, son los ésteres de alquilo de los 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 los ácidos
grasos, como se describen, de manera ejemplificativa, 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.
Otra clase de agentes tensioactivos no iónicos,
que se pueden emplear ventajosamente, son los poliglicósidos de
alquilo (APG). Los poliglicósidos de alquilo, que pueden ser
empleados, satisfacen la fórmula general RO(G)_{z},
en la que R representa un resto alifático lineal o ramificado, en
especial ramificado con metilo en posición 2, saturado o
insaturado, con 8 a 22, preferentemente 12 a 18 átomos de carbono, y
G es el símbolo que representa una unidad glicosa con 5 o 6 átomos
de carbono, preferentemente glucosa. El grado de glicosidación z se
sitúa en este caso entre 1,0 y 4,0, preferentemente entre 1,0 y
2,0, y en especial entre 1,1 y 1,4.
Preferentemente se emplearán
alquilpoliglucósidos lineales, es decir alquilpoliglicósidos, en los
que el resto de poliglicosilo es un resto de glucosa y el resto
alquilo es un resto n-alquilo.
Los cuerpos moldeados de los agentes de lavado y
de limpieza, de conformidad con la invención, pueden contener,
preferentemente, alquilpoliglicósidos, siendo preferentes los
contenidos de los cuerpos moldeados en APG por encima del 0,2% en
peso, referido al conjunto del cuerpo moldeado. Los cuerpos
moldeados de los agentes de lavado y de limpieza, especialmente
preferentes, contienen APG en cantidades desde un 0,2 hasta un 10%
en peso, preferentemente desde un 0,2 hasta un 5% en peso y,
especialmente, desde un 0,5 hasta un 3% en peso.
También pueden ser adecuados tensioactivos no
iónicos del tipo de los óxidos de amina, por ejemplo el óxido de
N-cocoalquil-N,N-dimetilamina
y el óxido de
N-seboalquil-N,N-dihidroxietilamina,
y las alcanolaminas de los ácidos grasos. Preferentemente la
cantidad de estos tensioactivos no iónicos no es mayor que la de los
alcoholes grasos etoxilados, especialmente no es mayor que la mitad
de los mismos.
Otros tensioactivos adecuados son amidas de
ácidos polihidroxigrasos de la fórmula (I),
en la que RCO es un resto acilo
alifático con 6 a 22 átomos de carbono, R^{1} es hidrógeno, un
resto alquilo o hidroxialquilo con 1 a 4 átomos de carbono y [Z] un
resto lineal o ramificado de polihidroxialquilo con 3 a 10 átomos
de carbono y de 3 a 10 grupos hidroxilo. En cuanto a las amidas de
polihidroxi(ácidos grasos) se trata de substancias conocidas, que
usualmente pueden obtenerse por medio de la aminación reductora de
un azúcar reductor con amoníaco, una alquilamina o una alcanolamina,
con una acilación subsiguiente con un ácido graso, un éster de
alquilo de ácido graso o un cloruro de ácido
graso.
\newpage
Al grupo de las amidas de polihidroxi(ácidos
grasos) pertenecen también los compuestos de fórmula (III),
en la que R es un resto alquilo o
alquenilo, lineal o ramificado, con 7 a 12 átomos de carbono,
R^{1} es un resto alquilo lineal, ramificado o cíclico, o un
resto arilo, con 2 a 8 átomos de carbono, y R^{2} es un resto
alquilo lineal, ramificado o cíclico, o un resto arilo o un resto
oxi-alquilo, con 1 a 8 átomos de carbono, con lo
que se prefieren los restos alquilo con 1 a 4 átomos de carbono o
los restos fenilo, y [Z] es un resto lineal de polihidroxialquilo,
cuya cadena alquilo está substituida con al menos dos grupos
hidroxilo, o derivados alcoxilados, preferentemente etoxilados o
propoxilados de este
resto.
Preferentemente, [Z] se obtiene por medio de la
aminación reductora de un azúcar reductor, por ejemplo glucosa,
fructosa, maltosa, lactosa, galactosa, manosa o xilosa. Los
compuestos substituidos con N-alcoxi o
N-ariloxi pueden transformarse entonces, por
ejemplo, según la enseñanza de la solicitud internacional
WO-A-95/07331, por medio de la
reacción con ésteres de metilo de los ácidos grasos en presencia de
un alcóxido como catalizador, en las amidas de polihidroxi(ácidos
grasos) deseadas.
En el ámbito de la presente invención, son
preferentes los cuerpos moldeados de los agentes de lavado y de
limpieza, que contengan, adicionalmente, uno o varios tensioactivos
no iónicos y en los que el contenido de los cuerpos moldeados en
tensioactivos no iónicos se encuentre por encima del 2% en peso,
preferentemente por encima del 5% en peso y, especialmente por
encima del 7,5% en peso, referido respectivamente al peso del cuerpo
moldeado.
En el ámbito de la presente invención, pueden
emplearse tensioactivos no iónicos procedentes de todos los grupos
anteriormente citados. Independientemente de la naturaleza química
del tensioactivo no iónico empleado, son preferentes los cuerpos
moldeados de los agentes de lavado y de limpieza que contengan,
adicionalmente, tensioactivos no iónicos con un espectro de fusión
por debajo de 40ºC, preferentemente por debajo de 30ºC y,
especialmente, por debajo de 25ºC, en cantidades desde un 0,5 hasta
un 20% en peso, preferentemente desde un 1 hasta un 10% en peso y,
especialmente, desde un 1,5 hasta un 5% en peso, referido
respectivamente al peso del cuerpo moldeado.
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 1.200 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, de conformidad con 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.
Lo ventajoso de la rápida descomposición de los cuerpos moldeados
se debe, de conformidad con la invención, al tamaño definido de las
partículas del percarbonato.
El agente de blanqueo constituido por el
carbonato de sodio se empleará, en función del producto deseado, en
cantidades variables en los cuerpos moldeados de los agentes de
lavado y de limpieza, de conformidad con la invención,. Los
contenidos usuales se encuentran en este caso comprendidos entre un
5 y un 50% en peso, preferentemente entre un 10 y un 40% en peso
y, especialmente, entre un 15 y un 35% en peso, referido
respectivamente al peso total del cuerpo moldeado.
También en el caso del percarbonato de sodio, el
contenido de los cuerpos moldeados en este producto depende de las
finalidades de empleo de los cuerpos moldeados. Mientras que los
agentes usuales universales en forma de tableta contienen un 5 y un
30% en peso, preferentemente entre un 7,5 y un 25% en peso y,
especialmente, entre un 12,5 y un 22,5% en peso de percarbonato de
sodio, el contenido de las tabletas de los agentes de blanqueo o de
los reforzadores de blanqueo se encuentra comprendido entre un 15 y
un 50% en peso, preferentemente entre un 22,5 y un 45% en peso y,
especialmente, entre un 30 y un 40% en peso.
Otra forma preferente de realización de la
presente invención pone a disposición tabletas de agentes de lavado
para el lavado de los textiles en una máquina lavadora doméstica.
Estos cuerpos moldeados de los agentes de lavado y de limpieza,
preferentes, se caracterizan porque contienen como único agente de
blanqueo el percarbonato de sodio en cantidades desde un 1 hasta un
40% en peso, preferentemente desde un 2,5 hasta un 35% en peso, de
forma especialmente preferente desde un 5 hasta un 30% en peso y,
especialmente, desde un 7,5 hasta un 25% en peso, referido
respectivamente al peso del cuerpo moldeado.
Pueden añadirse activadores de blanqueo para
conseguir un mejor efecto de blanqueo, para llevar a cabo el lavado
o la limpieza a temperaturas de 60ºC, y por debajo de este valor.
Como activadores de blanqueo pueden utilizarse compuestos que den
como resultado, en condiciones de perhidrólisis, ácidos
peroxocarboxílicos alifáticos con preferentemente de 1 a 10 átomos
de carbono, especialmente con 2 a 4 átomos de carbono, y/o, en caso
dado, ácido perbenzoico substituido. Son adecuadas las substancias
que llevan grupos O-acilo y/o
N-acilo del número de átomos de carbono mencionado
y/o, en caso dado, grupos benzoilo substituidos. Se prefieren las
alquilendiaminas aciladas varias veces, especialmente la
tetraacetiletilendiamina (TAED), derivados acilados de triazina,
especialmente la
1,5-diacetil-2,4-dioxohexahidro-1,3,5-triazina
(DADHT), glicolurilos acilados, especialmente el
tetraacetilglicolurilo (TAGU),
N-acilimidas, especialmente la N-nonanoilsuccinimida (NOSI), fenolsulfonatos acilados, especialmente el n-nonanoil- o el isononanoiloxibencenosulfonato (n-NOBS o iso-NOBS), anhídridos de ácidos carboxílicos, especialmente el anhídrido del ácido ftálico, alcoholes polivalentes acilados, especialmente la triacetina, el diacetato de etilenglicol y el 2,5-diacetoxi-2,5-dihidrofurano.
N-acilimidas, especialmente la N-nonanoilsuccinimida (NOSI), fenolsulfonatos acilados, especialmente el n-nonanoil- o el isononanoiloxibencenosulfonato (n-NOBS o iso-NOBS), anhídridos de ácidos carboxílicos, especialmente el anhídrido del ácido ftálico, alcoholes polivalentes acilados, especialmente la triacetina, el diacetato de etilenglicol y el 2,5-diacetoxi-2,5-dihidrofurano.
Además de los activadores de blanqueo
convencionales, o en su lugar, pueden añadirse también los
denominados catalizadores de blanqueo. En cuanto a estas
substancias, se trata de sales de metales de transición o de
complejos de metales de transición que intensifican el blanqueo,
tales como, por ejemplo, complejos de sales o complejos de
carbonilo de Mn, de Fe, de Co, de Ru o de Mo. Como catalizadores de
blanqueo pueden utilizarse también los complejos de Mn, de Fe, de
Co, de Ru, de Mo, de Ti, de V y de Cu con ligandos trípode que
contienen N, así como aminocomplejos de Co, de Fe, de Cu y de
Ru.
Los cuerpos moldeados, de conformidad con la
invención, contienen respectivamente, con referencia al peso total
del cuerpo moldeado, entre un 0,5 y un 30% en peso, preferentemente
entre un 1 y un 20% en peso y, especialmente, entre un 2 y un 15%
en peso de uno o de varios activadores de blanqueo o de los
catalizadores de blanqueo. De acuerdo con las finalidades de empleo
de los cuerpos moldeados fabricados, estas cantidades pueden
variar. De este modo en las tabletas de los agentes de lavado
universales típicas, son usuales contenidos en activador de
blanqueo entre un 0,5 y un 10% en peso, preferentemente entre un 2 y
un 8% en peso y, especialmente, entre un 4 y un 6% en peso,
mientras que las tabletas de agentes de blanqueo pueden presentar
perfectamente contenidos mayores, por ejemplo comprendidos entre un
5 y un 30% en peso, preferentemente comprendidos entre un 7,5 y un
25% en peso y, especialmente, comprendidos entre un 10 y un 20% en
peso. El técnico en la materia no está limitado en cuanto a su
libertad de formulación y puede, de este modo, fabricar tabletas de
agentes de lavado, tabletas de agentes de limpieza o tabletas de
agentes de blanqueo que tengan un efecto de blanqueo más fuerte o
más débil, mediante la modificación del contenido en el activador de
blanqueo y en el agente de blanqueo.
Un activador de blanqueo, empleado de forma
especialmente preferente, es la
N,N,N',N'-tetraacetileetilendiamina, que encuentra
amplia aplicación en los agentes de lavado y de limpieza. Por lo
tanto los cuerpos moldeados preferentes de los agentes de lavado y
de limpieza se caracterizan porque como activador de blanqueo se
utiliza tetraacetiletilendiamina en las cantidades anteriormente
indicadas.
El o los fosfatos y el o los sulfatos de los
alcoholes grasos pueden incorporarse de manera arbitraria en los
cuerpos moldeados de los agentes de lavado y de limpieza, de
conformidad con la invención,. Se ha revelado como ventajoso que la
premezcla, a ser prensada para dar los cuerpos moldeados, contenga
el o los fosfatos y el o los sulfatos de alcoholes grasos en forma
de granulados de tensioactivos. Para ello se fabrica en primer
lugar un granulado de tensioactivo que, preferentemente contiene la
cantidad total de los fosfatos y de los sulfatos de alcoholes
grasos contenidos en los cuerpos moldeados y, a continuación se
mezclan con otros componentes para la elaboración, después de lo
cual la premezcla se conduce a un entabletado. De igual modo, es
preferente que el granulado de tensioactivo, anteriormente citado,
contenga la cantidad total de los tensioactivos no iónicos,
contenidos en los cuerpos moldeados, preferentemente incluso la
cantidad total de los tensioactivos contenidos en conjunto en los
cuerpos moldeados. En resumen son preferentes, por lo tanto, los
cuerpos moldeados de los agentes de lavado y de limpieza, que se
caracterizan porque contienen la cantidad total de fosfatos en
forma de un granulado tensioactivo, que contiene, preferentemente,
también la cantidad total de los tensioactivos contenidos en los
cuerpos moldeados.
Tales granulados tensioactivos, preferentes, de
conformidad con la invención, tienen, naturalmente, un contenido en
fosfato mayor que el del cuerpo moldeado en total., de conformidad
con la invención, son preferentes los cuerpos moldeados de los
agentes de lavado y de limpieza, en los que el granulado
tensioactivo contenga desde un 5 hasta un 70% en peso,
preferentemente desde un 10 hasta un 65% en peso, de forma
especialmente preferente desde un 20 hasta un 60% en peso y, de
manera especial desde un 25 hasta un 50% en peso de fosfato,
referido respectivamente al peso del granulado de tensioactivo.
Así mismo, pueden ser parte integrante del
granulado tensioactivo otros componentes de los agentes de lavado y
de limpieza, especialmente los denominados componentes pequeños
tales como abrillantadores ópticos, polímeros, desespumantes,
fosfatos, colorantes y productos odorizantes. Estos productos se
describirán más adelante. La mezcla, a ser pensada, puede contener,
además, uno o varios productos del grupo de los agentes de blanqueo,
activadores de blanqueo, agentes auxiliares para la desintegración
etc. Los productos citados, que se describirán más adelante, pueden
ser también parte integrante del granulado tensioactivo en formas
especiales de realización de la presente
invención.
invención.
Otro objeto de la presente invención está
constituido por un procedimiento para la fabricación de cuerpos
moldeados de agentes de lavado y de limpieza mediante mezcla de un
granulado que contenga tensioactivos con componentes pulverulentos
de elaboración y subsiguiente prensado moldeante, conteniendo la
premezcla, a ser prensada, el o los sulfatos de alcoholes grasos
elegidos entre el grupo formado por las sales de sodio de los
ácidos alquilsulfúricos grasos con 12 a 18 átomos de carbono, el
percarbonato y el adyuvante de tipo fosfato.
En lo que se refiere preferentemente a las
formas de realización y a las partes cuantitativas de los
componentes individuales, es válido para el procedimiento, de
conformidad con la invención, correspondientemente lo que se ha
dicho más arriba para los cuerpos moldeados de los agentes de lavado
y de limpieza, de conformidad con la invención,. Así pues, los
procedimientos preferentes se caracterizan, por ejemplo, porque el
granulado que contiene tensioactivo contiene la cantidad total del
fosfato contenido en los cuerpos moldeados, siendo preferentes
granulados que contengan además la cantidad total de los
tensioactivos no iónicos, preferentemente la cantidad total de
todos los tensioactivos.
En variantes preferentes del procedimiento, de
conformidad con la invención, la premezcla, a ser prensada,
contiene el o los granulados que contienen tensioactivos así como
otros componentes de elaboración, siendo el o los fosfatos y,
preferentemente, los tensioactivos como parte integrante del
granulado. La fabricación de los granulados que contienen
tensioactivos puede llevarse a cabo en este caso con ayuda de los
procedimientos industrialmente usuales para la granulación tales
como el compactado, la extrusión, la granulación con mezclador, el
pelletizado o la granulación en lecho fluidificado. En este caso se
ha revelado ventajoso para los cuerpos moldeados de los agentes de
lavado y de limpieza ulteriores, que la premezcla, a ser prensada,
presente un peso a granel que sea próximo al de los agentes de
lavado usuales compactados. Especialmente es preferente que la
premezcla, a ser prensada, presente un peso a granel de, al menos,
500 g/l, preferentemente de, al menos, 600 g/litro y,
especialmente, de, al menos, 700 g/l.
El granulado, que contiene los tensioactivos,
cumple en las variantes preferentes del procedimiento, determinados
criterios del tamaño de las partículas. De este modo, son
preferentes los procedimientos, de conformidad con la invención, en
los cuales el granulado, que contiene los tensioactivos, presente
tamaños de las partículas comprendidos entre 100 y 2.000 \mum,
preferentemente comprendidos entre 200 y 1.800 \mum, de forma
especialmente preferente comprendidos entre 400 y 1.600 \mum y,
especialmente, comprendidos entre 600 y 1.400 \mum.
Además de las substancias activas (tensioactivos
aniónicos y/o no iónicos y/o catiónicos y/o anfóteros) los
granulados de tensioactivo contienen preferentemente también
productos de soporte, que proceden, de manera especialmente
preferente, del grupo de los productos estructurantes. Los
procedimientos especialmente ventajosos se caracterizan porque la
premezcla, a ser prensada, contiene un granulado que tiene
tensioactivos, que contiene tensioactivos aniónicos y/o no iónicos
así como productos estructurantes y cuyo contenido total en
tensioactivos está comprendido entre un 5 y un 60% en peso,
preferentemente entre un 10 y un 50% en peso y, especialmente,
entre un 15 y un 40% en peso, referido respectivamente al granulado
de tensioactivo.
Con el fin de incorporar la cantidad deseada de
substancia con actividad de lavado en los cuerpos moldeados de los
agentes de lavado y de limpieza, son preferentes variantes del
procedimiento en las que la premezcla contenga un granulado, que
tiene tensioactivos, que presente contenidos en tensioactivos desde
un 5 hasta un 60% en peso, preferentemente desde un 10 hasta un 50%
en peso y, especialmente, desde un 15 hasta un 40% en peso,
referido respectivamente al peso del granulado de tensioactivos
(véase más arriba). Especialmente son preferentes, de conformidad
con la invención, los cuerpos moldeados de los agentes de lavado y
de limpieza, en los que el contenido del granulado de
tensioactivos, en tensioactivos aniónicos esté comprendido entre un
5 y un 45% en peso, preferentemente entre un 10 y un 40% en peso y,
especialmente, entre un 15 y un 35% en peso, referido
respectivamente al peso del granulado de tensioactivos así como los
cuerpos moldeados de los agentes de lavado y de limpieza en los que
el contenido del granulado de tensioactivos, en tensioactivos no
iónicos esté comprendido entre un 1 y un 30% en peso,
preferentemente entre un 5 y un 25% en peso y, especialmente, entre
un 7,5 y un 20% en peso, referido respectivamente al peso del
granulado de tensioactivos. Variantes especialmente preferentes del
procedimiento, de conformidad con la invención, se caracterizan
porque la proporción del granulado que contiene los tensioactivos,
en la premezcla, a ser prensada, y, por lo tanto, en los cuerpos
moldeados de los agentes de lavado y de limpieza desde un 40 hasta
un 95% en peso, preferentemente desde un 45 hasta un 85% en peso y,
especialmente, desde un 55 hasta un 75% en peso, referido
respectivamente al peso de los cuerpos moldeados de los agentes de
lavado y de limpieza.
La fabricación de granulados que contienen
tensioactivos ha sido descrita ya en el estado de la técnica,
pudiéndose hacer referencia a un gran número de artículos de
recopilación y de monografías, además de la ingente literatura de
patentes. De este modo la publicación W.Hermann de Groot,
I.Adami, G.F. Moretti "The Manufacture of Modern Detergent
Powders", Hermann de Groot Academic Publisher, Wassenaar,
1995, describe procedimientos de secado por pulverización, de
mezcla y de granulación para la fabricación de agentes de lavado y
de limpieza.
Por motivos energéticos es preferente, en el
ámbito de la presente invención, no someter al granulado, que
contiene los tensioactivos, a un secado por pulverización sino
proceder a su fabricación mediante un procedimiento de granulación.
Además de los procedimientos tradicionales de granulación y de
aglomeración, que pueden llevarse a cabo con los granuladores
mezcladores y con los aglomeradores mezcladores más diversos, pueden
emplearse, por ejemplo, también procedimientos de aglomeración por
prensado. Así pues son preferentes los procedimientos, en los que
el granulado, que contiene los tensioactivos, se fabrique por
granulación, aglomeración, aglomeración por prensado o mediante una
combinación de estos procedimientos.
La granulación puede llevarse a cabo en una
pluralidad de aparatos empleados usualmente en la industria de los
agentes de lavado y de limpieza. De este modo es posible, por
ejemplo, utilizar el esferonizador usual en farmacia. En tales
aparatos con platos giratorios el tiempo de residencia de los
granulados es, usualmente, menor que 20 segundos. También son
adecuados para la granulación los mezcladores y los granuladores de
mezcla tradicionales. Como mezcladores pueden emplearse tanto los
mezcladores de alta intensidad ("high-shear
mixer") así como también los mezcladores normales con bajas
velocidades de rotación así como, especialmente, combinaciones de
ambos. Los mezcladores adecuados son, por ejemplo, mezcladores
Eirich® de las series R o RV (marca comercial de la firma
Maschinenfabrik Gustav Eirich, Hardheim), el Flexomix Schugi®, los
mezcladores Fukae® FS-G (marca registrada de la
firma Fukae Powtech, Kogyo Co., Japón), los mezcladores Lödige® FM,
KM y CB (marca registrada de la firma Lödige Maschinenbau GmbH,
Paderbom) o las series Drais® T o K-T (marcas
registradas de la firma Drais-Werke GmbH,
Mannheim). Los tiempos de residencia de los granulados en la
combinación de los mezcladores se encuentran en el intervalo desde
menos de 60 segundos, siendo el tiempo de residencia también una
función de la velocidad de rotación del mezclador. En este caso se
reducen los tiempos de residencia correspondientemente cuanto más
rápidamente gire el mezclador. Preferentemente los tiempos de
residencia de los granulados en el mezclador/ esferonizador se
encuentran por debajo de un minuto, preferentemente por debajo de 15
segundos. En los mezcladores que giren más lentamente, por ejemplo
en un Lödige KM, se establecerán tiempos de residencia de hasta 20
minutos, siendo preferentes los tiempos de residencia por debajo de
10 minutos, debido a la economía del procedimiento.
En el procedimiento para la aglomeración por
prensado, se compacta el granulado que contiene los tensioactivos
bajo presión y bajo el efecto de fuerzas de cizalla y, en este caso
se homogeneiza y, a continuación, se descarga del aparato en estado
moldeado. Los procedimientos para la aglomeración por prensado más
significativos desde el punto de vista industrial son la extrusión,
el compactado por laminación, el pelletizado y el entabletado. En
el ámbito de la presente invención, los procedimientos para la
aglomeración por prensado preferentes, empleados para la
fabricación del granulado que contiene los tensioactivos, son la
extrusión, el compactado por laminación y el pelletizado.
Con el fin de facilitar la desintegración de los
cuerpos moldeados altamente compactados, es posible incorporar en
los mismos agentes auxiliares de desintegración, los denominados
agentes desintegradores de tabletas para acortar el tiempo de
descomposición. Entre los agentes desintegradores de tabletas o bien
los aceleradores de la desintegración se entienden, según la
publicación 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 desintegración de las tabletas en agua
o en los jugos gástricos y de la liberación de los productos
farmacéuticos en forma resorbible.
Estos productos, que se denominan también como
"desintegrantes" debido a su efecto, aumentan su volumen cuando
se produce la penetración del agua, con lo cual, por un lado, se
aumenta el volumen propio (hinchamiento) por otro lado, puede
generarse también una presión mediante la liberación de gases, que
descomponen a las tabletas en partículas más pequeñas. Los agentes
auxiliares de desintegración conocidos desde antiguo, son, por
ejemplo, sistemas de carbonato/ácido cítrico, pudiéndose emplear
también otros ácidos orgánicos. Los agentes auxiliares de
desintegración por hinchamiento son, por ejemplo, los polímeros
sintéticos tales como la polivinilpirrolidona (PVP) o los polímeros
naturales o bien los productos naturales modificados tales como la
celulosa y los almidones y sus derivados, los alginatos o los
derivados de caseína.
Los cuerpos moldeados preferentes de los agentes
de lavado y de limpieza 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.
Como agentes preferentes de desintegración se
emplearán, en el ámbito de la presente invención, agentes de
desintegración a base de celulosa, de manera que los cuerpos
moldeados preferentes de los agentes de lavado y de limpieza
contendrán tales agentes 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, desde 500 hasta 5.000 unidades de glucosa y
tienen, por tanto, pesos moleculares medios comprendidos entre
50.000 y 500.000. En el ámbito 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 este caso, dichas
celulosas modificadas químicamente comprenden, por ejemplo,
productos de esterificaciones o eterificaciones, en los que se
substituyeron átomos de hidrógenos de hidroxilo. Pero como derivados
de celulosa también pueden utilizarse celulosas, en las que los
grupos hidroxilo se substituyeron 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. Preferentemente, 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, preferentemente,
menor que el 50% en peso, prefiriéndose especialmente menor que el
20% en peso, referido al agente de disgregación basado en celulosa.
Como agente de disgregación, basado en la celulosa, se utiliza, de
manera especialmente preferente, la celulosa pura, libre de
derivados de celulosa.
De manera preferente, 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 WO 98/40463 (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 más
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 título 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 la
celulosa o como constituyente de este componente, puede utilizarse
la 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.
De este modo, en el ámbito de la presente
invención son preferentes aquellos procedimientos en los que la
premezcla, a ser prensada, contenga, adicionalmente, un agente
auxiliar para la desintegración, preferentemente un agente auxiliar
para la desintegración a base de celulosa, preferentemente en forma
granular, cogranulada o compactada, 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, referido
respectivamente al peso de la premezcla.
En otro procedimiento preferente, la premezcla
contiene, además, uno o varios productos del grupo formado por las
substancias estructurantes, los activadores de blanqueo, los
enzimas, los agentes para ajustar el valor del pH, los productos
odorizantes, los soportes para perfumes, los agentes de
fluorescencia, los colorantes, los inhibidores de la espuma, los
aceites de silicona, los agentes antirredeposición, los
abrillantadores ópticos, los inhibidores del agrisado, los
inhibidores para el corrido de los colores y los inhibidores de la
corrosión. Estos productos se describen a continuación.
Los representantes más importantes de este grupo
de productos estructurantes y de activadores de blanqueo han sido
descritos ya más arriba. A continuación se dan explicaciones sobre
los otros componentes. Como enzimas se consideran aquellas de la
clase de las proteasas, las lipasas, las amilasas, las celulasas o
sus mezclas. Se adecuan especialmente los principios activos
enzimáticos obtenidos a partir de cepas de bacterias u hongos,
tales como Bacillus subtilis, Bacillus licheniformis y
Streptomyces griseus. Preferentemente se utilizan proteasas
del tipo de la subtilisina y especialmente proteasas obtenidas a
partir de Bacillus lentus. En este caso, las mezclas de
enzimas, por ejemplo de proteasa y amilasa o proteasa y lipasa o
proteasa y celulasa o de celulasa y lipasa o de proteasa, amilasa y
lipasa o proteasa, lipasa y celulasa, sin embargo especialmente las
mezclas que contienen celulasa son de especial interés. También las
peroxidasas y oxidasas han demostrado ser adecuadas en algunos
casos. Las enzimas pueden estar adsorbidas en materiales de soporte
y/o empotradas en substancias de revestimiento, para protegerlas
frente a la descomposición anticipada. El porcentaje de las enzimas,
mezclas de enzimas o granulados de enzimas en los cuerpos
moldeados, de conformidad con la invención, puede ser, por ejemplo,
aproximadamente del 0,1 al 5% en peso, preferentemente del 0,1 a
aproximadamente el 2% en peso.
Los cuerpos moldeados de los agentes de lavado y
de limpieza pueden contener, adicionalmente, también componentes
que influyen positivamente en el lavado de aceite y grasa de los
materiales textiles (los denominados soil repellents (repelentes de
suciedad)). Este efecto se percibe especialmente cuando se ensucia
un material textil que ya se lavó antes varias veces con el agente
de lavado, de conformidad con la invención, que contiene este
componente disolvente de aceite y grasa. A los componentes
disolventes de aceite y grasa preferentes pertenecen, por ejemplo,
los éteres de celulosa no iónicos, tales como metilcelulosa y
metilhidroxipropilcelulosa, con un porcentaje de grupos metoxilo
del 15 al 30% en peso y de grupos hidroxipropoxilo del 1 al 15% en
peso, referido respectivamente al éter de celulosa no iónico, así
como los polímeros del ácido ftálico y/o del ácido tereftálico o de
sus derivados, conocidos a partir del estado de la técnica,
especialmente los polímeros de tereftalatos de etileno y/o
tereftalatos de polietilenglicol o derivados de éstos modificados
aniónica y/o no iónicamente. De éstos se prefieren especialmente
los derivados sulfonados de los polímeros del ácido ftálico y del
ácido tereftálico.
Los cuerpos moldeados pueden contener, a título
de abrillantadores ópticos, derivados del ácido
diaminoestilbenodisulfónico o sus sales de metales alcalinos. Por
ejemplo, son adecuadas las sales del ácido
4,4'-bis(2-anilino-4-morfolino-1,3,5-triazinil-6-amino)estilbeno-2,2'-disulfónico
o compuestos estructurados del mismo modo, que en lugar del grupo
morfolino llevan un grupo dietanolamino, un grupo metilamino, un
grupo anilino o un grupo 2-metoxietilamino. Además
pueden estar presentes los blanqueadores del tipo de los
difenilestirilos substituidos, por ejemplo las sales alcalinas del
4,4'-bis(2-sulfoestiril)-difenilo,
del
4,4'-bis(4-cloro-3-sulfoestiril)-difenilo
o del
4-(4-cloroestiril)-4'-(2-sulfoestiril)-difenilo.
También pueden utilizarse mezclas de los blanqueadores mencionados
anteriormente.
A los agentes, de conformidad con la invención,
se les añaden producto odorizantes para mejorar la impresión
estética de los productos y proporcionar al consumidor, además del
rendimiento, un producto "típico e inconfundible" visual y
sensorialmente. Como esencias perfumantes o productos odorizantes
pueden utilizarse los compuestos de las substancias odoríferas
individuales, por ejemplo los productos sintéticos del tipo de los
ésteres, de los éteres, de los aldehídos, de las cetonas, de los
alcoholes y de los hidrocarburos. Los compuestos de las substancias
odoríferas del tipo de los ésteres son, por ejemplo, el acetato de
bencilo, el isobutirato de fenoxietilo, el acetato de
p-terc-butilciclohexilo, el acetato
de linalilo, el acetato de dimetilbencilcarbinilo, el acetato de
feniletilo, el benzoato de linalilo, el formiato de bencilo, el
glicinato de etilmetilfenilo, el propionato de alilciclohexilo, el
propionato de estiralilo y el salicilato de bencilo. Por ejemplo, a
los éteres pertenece el benciletiléter, a los aldehídos, por
ejemplo los aldehídos alifáticos lineales con 8 a 18 átomos de
carbono, el citral, el citronelal, el citroneliloxiacetaldehído, el
ciclamenaldehído, el hidroxicitronelal, el lilial y el bourgeonal,
a las cetonas, por ejemplo las iononas, la
\alpha-isometilionona y la
metil-cedrilcetona, a los alcoholes el anetol, el
citronelol, el eugenol, el geraniol, el linalool, el alcohol
feniletílico y el terpineol, a los hidrocarburos pertenecen
principalmente los terpenos, tales como el limoneno y el pineno.
Sin embargo, son preferentes las mezclas de diferentes substancias
odoríferas, que produzcan, en conjunto, una nota de olor agradable.
De igual modo, dichas esencias perfumantes pueden contener mezclas
de substancias odoríferas, como las que pueden ser obtenidas a
partir de fuentes vegetales, por ejemplo el esencia de pino, de
cítricos, de jazmín, de pachouli, de rosas o
Ylang-Ylang. También son adecuadas la esencia de
esencia de salvia romana, la esencia de manzanilla, la esencia de
clavel, la esencia de melisa, la esencia de menta, la esencia de
hojas de canela, la esencia de flor de tilo, la esencia de bayas de
enebro, la esencia de vetiver, la esencia de olíbano, la esencia de
gálbano y la esencia de jara, así como la esencia de azahar, la
esencia de neroli, la esencia de cáscara de naranja y la esencia de
madera de sándalo.
Usualmente, el contenido de los cuerpos
moldeados de los agentes de lavado y de limpieza, de conformidad con
la invención, en colorantes se encuentra por debajo del 0,01% en
peso, mientras que los productos odorizantes pueden constituir
hasta el 2% en peso del conjunto de la formulación.
Los productos odorizantes pueden añadirse
directamente en los agentes, de conformidad con la invención, pero
también puede ser ventajoso disponer los productos 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.
Para mejorar la impresión estética de los
cuerpos moldeados de los agentes de lavado y de limpieza, de
conformidad con la invención, éstas pueden colorearse con
colorantes adecuados. Los colorantes adecuados, cuya selección no
causa ninguna dificultad al experto, tienen una elevada estabilidad
de almacenamiento e insensibilidad frente a las otras substancias
contenidas en los agentes y frente a la luz, así como no presentan
una substantividad marcada frente a las fibras textiles, para no
colorearlas.
Antes de la compactación de la premezcla en
forma de partículas para dar cuerpos moldeados de los agentes de
lavado y de limpieza, la premezcla puede "empolvarse" con
agentes de tratamiento de la superficie en partículas finas. Esto
puede ser ventajoso para la consistencia y las propiedades físicas,
tanto de la premezcla (almacenamiento, compactación) como también
de los cuerpos moldeados de los agentes de lavado y de limpieza
listas. Los agentes de empolvado en partículas finas se conocen
desde hace mucho tiempo en el estado de la técnica, utilizándose la
mayoría de las veces zeolitas, silicatos u otras sales inorgánicas.
Sin embargo, la premezcla se empolva preferentemente con zeolita en
partículas finas, prefiriéndose las zeolitas del tipo faujasita. En
el ámbito de la presente invención, el concepto "zeolita del tipo
faujasita" denomina todas las tres zeolitas, que forman el
subgrupo faujasita del grupo 4 estructural de zeolitas (véase Donald
W. Breck: "Zeolite Molecular Sieves" (Cribas moleculares de
zeolita), John Wiley & Sons, Nueva York, Londres, Sidney,
Toronto, 1974, página 92). Es decir, además de la zeolita X pueden
utilizarse también la zeolita Y, así como la faujasita, así como
mezclas de estos compuestos, prefiriéndose la zeolita X pura.
En el ámbito de la presente invención son
preferentes los procedimientos para la obtención de cuerpos
moldeados de los agentes de lavado y de limpieza, en los que el o
uno de los componentes de preparación mezclados es una zeolita del
tipo faujasita, con tamaños de partícula inferiores a 100 \mum,
preferentemente inferiores a 10 \mum y especialmente inferiores a
5 \mum y representando al menos el 0,2% en peso, preferentemente
al menos el 0,5% en peso y especialmente más del 1% en peso de la
premezcla a compactar.
La fabricación de los cuerpos moldeados, de
conformidad con la invención, se lleva a cabo, en primer lugar, por
medio de la premezcla seca de los componentes, que puede estar
previamente granulada total o parcialmente, y a continuación
moldeo, especialmente prensado para dar tabletas, utilizándose
procedimientos tradicionales. Para la fabricación de los cuerpos
moldeados, de conformidad con la invención, se compacta la premezcla
en una denominada matriz entre dos punzones para dar un producto
comprimido sólido. Este procedimiento, que se denominará a
continuación abreviadamente como entabletado, se compone de cuatro
etapas: dosificación, compactado (deformación elástica),
deformación plástica y expulsión.
En primer lugar se dispone la premezcla en la
matriz, determinándose la cantidad de carga y, de este modo, el
peso y la forma del cuerpo moldeado formado mediante la posición del
punzón inferior y la forma del útil para el prensado. El dosificado
constante se consigue incluso en el caso de elevadas cadencias de
cuerpos moldeados, preferentemente por medio de un dosificado
volumétrico de la premezcla. En el desarrollo ulterior del
entabletado, el punzón superior toca la premezcla y la hace
descender adicionalmente hacia el punzón inferior. Durante este
compactado se oprimen de una manera más próxima entre sí las
partículas de la premezcla, disminuyendo permanentemente el volumen
de la cavidad hueca dentro de la carga entre los punzones. A partir
de una determinada posición del punzón superior (y por lo tanto a
partir de una presión determinada sobre la premezcla) se inicia la
deformación plástica, a la que las partículas fluyen y se produce la
formación del cuerpo moldeado. De acuerdo con las propiedades
físicas de la premezcla se aplasta también una parte de las
partículas de la premezcla y se produce, a presiones todavía
mayores, un sinterizado de la premezcla. A medida que aumenta la
velocidad de prensado, es decir en el caso de elevadas cantidades
de carga se acorta cada vez más la fase de la deformación elástica,
de manera que los cuerpos moldeados formados pueden presentar
cavidades huecas más o menos grandes. En la última etapa del
entabletado se expulsa el cuerpo moldeado acabado de la matriz por
medio del punzón inferior y se retira por medio de dispositivos de
transporte subsiguientes. En este instante se ha fijado
definitivamente tan solo el peso del cuerpo moldeado, puesto que los
cuerpos prensados pueden modificar todavía su forma y tamaño debido
a procesos físicos (relajación elástica, efectos cristalográficos,
refrigeración, etc.).
La transformación en tabletas se realiza en
prensas para el entabletado usuales, que pueden estar equipadas en
principio con punzones simples o dobles. En el último caso, no sólo
el punzón superior se utiliza para ejercer presión, también el
punzón inferior se mueve durante el procedimiento de prensado hacia
el punzón superior, mientras que el punzón superior presiona hacia
abajo. Para pequeñas cantidades de producción se utilizan
preferentemente prensas entabletadoras excéntricas, en las cuales el
o los punzones están fijados a un disco excéntrico, que a su vez
está ensamblada a un eje con una determinada velocidad de rotación.
El movimiento de estos punzones de compactación puede compararse
con el modo de trabajo de un motor usual de cuatro tiempos. La
compactación puede realizarse con un punzón superior y uno inferior
respectivamente, pero también pueden estar fijados varios punzones
a un disco excéntrico, con lo que la cantidad de orificios de la
matriz está ampliada de manera correspondiente. Los rendimientos de
las prensas excéntricas varían según el tipo desde algunos cientos
hasta un máximo de 3.000 tabletas por hora.
Para mayores caudales se eligen las prensas
entabletadoras rotativas, en las cuales está dispuesta circularmente
una cantidad mayor de matrices sobre una denominada mesa de matriz.
El número de matrices varía según el modelo entre 6 y 55, pudiendo
obtenerse también matrices más grandes en el mercado. A cada matriz
sobre la mesa de matrices le están asignados un punzón superior y
uno inferior, pudiendo ejercerse la presión de compactación
activamente por medio de únicamente el punzón superior o inferior,
pero también por medio de los dos punzones. La mesa de matrices y
el punzón se mueven alrededor de un eje perpendicular común,
situándose el punzón, durante la trayectoria, con ayuda de vías en
levas, en forma de raíles, en las posiciones para el rellenado, la
compactación, la deformación plástica y la expulsión. En los puntos
en los cuales se necesita un ascenso o descenso del punzón
especialmente intenso (rellenado, compactación, expulsión), estas
vías en levas están sustentadas mediante piezas de baja compresión,
raíles de baja tracción y vías de elevación, adicionales. El
rellenado de la matriz se realiza a través de un dispositivo de
alimentación dispuesto de forma rígida, la denominada tolva móvil
de alimentación, que está unido a un recipiente de reserva para la
premezcla. La presión de compactación sobre la premezcla puede
ajustarse individualmente por medio de las carreras de prensado de
los punzones superior e inferior, con lo que la presión se forma al
rodar los cabezales del vástago del punzón por los rodillos de
presión.
Las prensas rotativas pueden dotarse también con
dos tolvas móviles de alimentación para aumentar el rendimiento, de
modo que, para fabricar una tableta es preciso recorrerse ya,
solamente, un semicírculo. Para la fabricación de cuerpos moldeados
con dos y con varias capas se disponen varias alimentadoras de
matrices, en serie, sin que la primera capa, levemente compactada,
sea expulsada antes del rellenado siguiente. De esta manera, por
medio de un control adecuado del proceso pueden fabricarse también
tabletas revestidas o moteadas, que tienen una estructura del tipo
de una cáscara de cebolla, no estando recubierta, en el caso de las
tabletas moteadas, la parte superior del núcleo o bien de las capas
del núcleo y, por lo tanto, permanece visible. También las prensas
entabletadoras, rotativas, pueden equiparse con útiles simples o
múltiples, de manera que se utilizan para el prensado, por ejemplo,
simultáneamente, un círculo exterior con 50 y un círculo interior
con 35 orificios. Los caudales de las prensas entabletadoras
rotativas modernas superan el millón de cuerpos moldeados por
hora.
En el caso del entabletado con prensas
rotativas, se ha revelado ventajoso llevar a cabo el entabletado
con oscilaciones del peso tan reducidas como sea posible. De esta
manera pueden reducirse también las oscilaciones de la dureza de la
tableta. Pueden conseguirse pequeñas oscilaciones del peso de la
siguiente manera:
- -
- uso de forros de plástico con pequeñas tolerancias de espesor,
- -
- bajo número de revoluciones del rotor,
- -
- alimentadoras de matrices grandes,
- -
- ajuste del número de revoluciones de la paleta de la alimentadora de matrices con relación al número de revoluciones del rotor
- -
- alimentadora de matrices con nivel de polvo constante,
- -
- desacople entre la alimentadora de matrices y el depósito del polvo.
Para reducir las aglutinaciones en los punzones
sirven todos los revestimientos antiadherentes conocidos a partir
de la técnica. Los revestimientos de plástico, las capas de
plástico o los punzones de plástico son especialmente ventajosos.
También han demostrado ser ventajosos los punzones giratorios, con
lo que según las posibilidades, el punzón superior y el inferior
deberían realizarse giratorios. En el caso de los punzones
giratorios puede suprimirse generalmente la capa de plástico. En
este caso, las superficies de los punzones deberían someterse a un
electropulido.
Desigual modo, se ha mostrado que son ventajosos
tiempos de compactación largos. Éstos pueden ajustarse mediante
guías de presión, varios rodillos de presión o menores números de
revoluciones del rotor. Puesto que las oscilaciones de la dureza de
la tableta son causadas por las oscilaciones de las fuerzas de
compresión, deberían utilizarse sistemas que limitasen la fuerza de
compresión. En este caso pueden emplearse punzones elásticos,
compensadores neumáticos o elementos elásticos en la trayectoria de
la fuerza. También el rodillo de compresión puede realizarse de
manera elástica.
Las máquinas entabletadoras, adecuadas en el
ámbito de la presente invención pueden adquirirse, por ejemplo, de
las firmas Apparatebau Holzwarth GbR, Asperg, Wilhelm Fette GmbH,
Schwarzenbek, Hofer GmbH, Weil, Horn & Noack Pharmatechnik
GmbH, Worms, IMA Verpackungssystema GmbH Viersen, KILIAN, Colonia,
KOMAGE, Kell am See, KORSCH Pressen GmbH, Berlín, Mapag
Maschinenbau AG, Berna (CH), así como Courtoy N. V., Halle (BE/LU).
Por ejemplo, la prensa hidráulica de doble presión HPF 630 de la
firma LAEIS, D es especialmente adecuada.
En este caso, los cuerpos moldeados pueden
fabricarse con una forma espacial predeterminada y un tamaño
predeterminado. Como formas espaciales pueden considerarse
prácticamente todas las conformaciones que puedan manipularse de
manera práctica, por tanto, por ejemplo, la configuración en forma
de tableta, forma de varilla o de barra, cubo, paralelepípedo y
elementos espaciales correspondientes con superficies laterales
planas, así como especialmente conformaciones en forma cilíndrica
con sección transversal circular u oval. En este caso, la última
configuración comprende desde la forma de presentación de la
tableta hasta la de trozos cilíndricos compactos con una relación
entre la altura y el diámetro mayor que 1.
A este respecto, los cuerpos prensados en bruto
en porciones pueden estar formados respectivamente como elementos
individuales separados unos de otros, que corresponden a la cantidad
de dosificación predeterminada de los agentes de lavados y de los
agentes de limpieza. Pero también es posible formar cuerpos
prensados en bruto que unen una pluralidad de dichas unidades de
masa en un cuerpo moldeado, estando prevista la fácil separación de
las unidades en porciones más pequeñas por medio de puntos teóricos
de rotura, predeterminados. Para el uso de agente de lavados para
materiales textiles en máquinas del tipo usual en Europa, con
mecanismos dispuestos horizontales, puede ser conveniente la
formación de los cuerpos prensados en bruto en porciones con forma
de tableta, en forma cilíndrica o de prisma rectangular,
prefiriéndose una relación de diámetro/altura en el intervalo de
aproximadamente 0,5:2 a 2:0,5. Las prensas hidráulicas, prensas
excéntricas o prensas rotativas usuales, son dispositivos adecuados
especialmente para la producción de este tipo de cuerpos prensados
en bruto.
La forma espacial de otra forma de realización
de los cuerpos moldeados está adaptada, en sus dimensiones, a la
cámara de alimentación del agua de las máquinas lavadoras
domésticas, de manera que los cuerpos moldeados puedan dosificarse
directamente en la cámara para la alimentación del agua sin ayuda de
dosificación, en la que se disuelve durante el proceso de
alimentación de agua. Evidentemente, en el ámbito de la presente
invención también es posible, sin problemas, el uso de los cuerpos
moldeados de los agentes de lavado y de limpieza a través de una
ayuda de dosificación.
Otro cuerpo moldeado, preferente, que puede ser
fabricado, tiene una estructura de tipo placa o tableta, alternando
segmentos largos gruesos y cortos finos, de manera que los segmentos
individuales de esta "barra" pueden quebrarse en los puntos de
rotura teóricos, representados por los segmentos cortos finos, e
introducirse en la máquina. Este principio del cuerpo moldeado del
agente de lavado en forma de "barra" puede lograrse también con
otras formas geométricas, por ejemplo con triángulos dispuestos
verticalmente, que estén unidos entre sí solos a lo largo de uno de
sus lados.
No obstante, también es posible también que no
se prensen de manera unitaria los componentes diversos sino que se
fabriquen cuerpos moldeados que presenten varias capas, por lo tanto
al menos dos capas. En este caso es posible también que estas
diversas capas presenten velocidades diferentes de disolución. En
este caso pueden resultar propiedades ventajosas desde el punto de
vista de la aplicación industrial de los cuerpos moldeados. Cuando
estén contenidos, por ejemplo, en los cuerpos moldeados componentes
que se influyan negativamente entre sí, será posible integrar uno
de los componentes en la capa de disolución rápida e incorporar el
otro componente en una capa de disolución más lenta, de manera que
el primero de los componentes haya reaccionado ya cuando se
disuelva el segundo. La constitución de las capas de los cuerpos
moldeados puede llevarse a cabo en este caso tanto de manera
apilada, llevándose a cabo ya un proceso de disolución de la o de
las capas internas en los bordes del cuerpo moldeado, cuando las
capas externas no estén disueltas todavía por completo, no obstante
puede conseguirse también un revestimiento completo de las o de las
capas internas mediante la o las otras capas correspondientes,
situadas en el exterior, lo que conduce a impedir la disolución
prematura de los componentes de la o de las capas internas.
En otra forma de realización preferente de la
invención, un cuerpo moldeado está constituido al menos por tres
capas, es decir dos capas externas y al menos una capa interna,
estando contenido al menos en una de las capas internas un agente
de blanqueo de tipo peróxido, mientras que en el caso de los cuerpos
moldeados de forma estratificada las dos capas de cobertura y, en
el caso de los cuerpos moldeados en forma revestida, las capas
externas están exentas de agente de blanqueo de tipo peróxido.
Además es posible también separar espacialmente entre sí en un
cuerpo moldeado los agentes de blanqueo de tipo peróxido y los
activadores de blanqueo, presentes en caso dado y/o los enzimas.
Tales cuerpos moldeados, con varias capas, presentan la ventaja de
que no solamente pueden emplearse a través de una cámara de
alimentación del agua o a través de un dispositivo dosificador, que
desemboca en el baño de lavado, por el contrario es posible también
en aquellos casos, introducir en la máquina el cuerpo moldeado en
contacto directo con los textiles sin que deban temerse manchas
debidas al agente de blanqueo y similares.
Efectos similares pueden conseguirse mediante el
recubrimiento ("coating") de los componentes individuales de
la composición a ser prensada de los agentes de lavado y de limpieza
o del conjunto del cuerpo moldeado. De este modo pueden
pulverizarse los cuerpos a ser recubiertos, por ejemplo, con
soluciones o emulsiones acuosas o pueden recibir un recubrimiento
mediante el procedimiento de recubrimiento en fusión.
Los cuerpos moldeados de los agentes de lavado y
de limpieza presentan una elevada estabilidad después de la
compactación,. La resistencia a la rotura de los cuerpos moldeados
de forma cilíndrica puede detectarse por medio del parámetro de
medición del esfuerzo diametral a la rotura. Éste puede determinarse
según
\sigma =
\frac{2P}{\pi
Dt}
en la que, \sigma representa el
esfuerzo diametral a la rotura (diametral fracture stress, DFS) en
Pa, P es la fuerza en N, que conduce a la presión ejercida sobre el
cuerpo moldeado, que causa la rotura del cuerpo moldeado, D es el
diámetro del cuerpo moldeado en metros y t la altura del cuerpo
moldeado.
También en los cuerpos moldeados de los agentes
de lavado y de limpieza, pobres en fosfato, puede llevarse a cabo
la formulación, de conformidad con la invención, de manera que
constituye otro objeto de la presente invención el empleo de
premezclas, en forma de partículas, que contengan el o los sulfatos
de los alcoholes grasos y el percarbonato, para la fabricación de
cuerpos moldeados de agentes de lavado y de limpieza con una dureza
y un tiempo de descomposición mejorados. Con una menor tendencia a
la formación de tapa. También en este caso pueden tomarse del texto
anterior las cantidades preferentes, etc.
Se fabricó un granulado de tensioactivos
mediante granulación en húmedo en un mezclador con un brazo de arado
de 20 litros de la firma Lödige, cuya composición se ha dado en la
tabla 1. Después de la granulación se secó el granulado en un
aparato de lecho fluidificado Aeromatic a una temperatura de
alimentación del aire de 60ºC, durante 30 minutos. Tras el secado
se clasificó por tamizado el granulado para eliminar las partes
finas < 0,6 mm y las partes groseras > 1,6 mm.
El granulado de tensioactivos se elaboró a
continuación con otros componentes para dar una premezcla lista
para ser prensada, cuya composición se ha indicado en la tabla 2. La
premezcla, de conformidad con la invención, E contenía, en este
caso, percarbonato de sodio, mientras que la premezcla de los
ejemplos comparativos V1 o bien V2 contenía perborato de sodio. Las
premezclas se prensaron en una prensa excéntrica de Korsch para dar
tabletas (diámetro: 44 mm, altura: 22 mm, peso 37,5 g). Los valores
medidos de la dureza de las tabletas son, respectivamente, los
valores medios de un ensayo doble, variando los valores individuales
para cada tipo de cuerpo moldeado en 2N como máximo.
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
\newpage
La dureza de las tabletas se midió al cabo de
dos días de almacenamiento por deformación de las tabletas hasta la
rotura, actuando las fuerzas sobre las superficies laterales de la
tableta y determinándose la fuerza máxima que soportan las
tabletas.
Para la determinación de la tendencia a la
formación de tapa se prensó una serie de varios cientos de cuerpos
moldeados a fuerzas de compresión variables. En tanto en cuanto se
observó un rasgado en forma de capas de los cuerpos moldeados, esto
se indicó en la tabla 3. La tabla 3 muestra los datos
experimentales.
La tabla 3 muestra que los cuerpos moldeados V1
y V2 tienen tendencia ya a la formación de tapa a durezas de las
tabletas por encima de 40 N, mientras que los cuerpos moldeados, de
conformidad con la invención, E pueden ser prensados sin problemas
incluso a durezas de 60 N, sin que se presente un desgarro en forma
de capa del cuerpo moldeado.
Claims (15)
1. Cuerpos moldeados de agentes de lavado y de
limpieza constituidos por agentes de lavado y de limpieza en forma
de partículas, compactadas, que contienen uno o varios
tensioactivos, agentes de blanqueo, productos estructurantes así
como, opcionalmente, otros componentes de los agentes de lavado y de
limpieza, caracterizados porque los cuerpos moldeados
contienen uno o varios sulfatos de alcoholes grasos elegidos del
grupo formado por las sales de sodio de los ácidos alquilsulfúricos
grasos con 12 a 18 átomos de carbono, percarbonato y adyuvante de
tipo fosfato.
2. Cuerpos moldeados de agentes de lavado y de
limpieza según la reivindicación 1, caracterizados porque
contienen a título de fosfatos, fosfatos de metales alcalinos,
preferentemente el trifosfato de pentasodio o bien el trifosfato de
pentapotasio (polifosfato de sodio o bien polifosfato de potasio),
en cantidades desde un 1 hasta un 60% en peso, preferentemente
desde un 5 hasta un 50% en peso, de forma especialmente preferente
desde un 10 hasta un 40% en peso y, especialmente, desde un 15 hasta
un 35% en peso, referido respectivamente al peso del cuerpo
moldeado.
3. Cuerpos moldeados de agentes de lavado y de
limpieza según una de las reivindicaciones 1 o 2,
caracterizados porque contienen ácidos alquilsulfúricos
grasos con 12 a 18 átomos de carbono, en cantidades comprendidos
entre un 0,5 y un 30% en peso, de forma especialmente preferente
comprendidas entre un 1 y un 20% en peso y, especialmente,
comprendidas entre un 2 y un 10% en peso, referido respectivamente
al peso del cuerpo moldeado.
4. Cuerpos moldeados de agentes de lavado y de
limpieza según una de las reivindicaciones 1 a 3,
caracterizados porque como único agente de blanqueo
contienen percarbonato de sodio en cantidades comprendidas entre un
1 y un 40% en peso, preferentemente comprendidas entre un 2,5 y un
35% en peso, de forma especialmente preferente comprendidas entre
un 5 y un 30% en peso y, especialmente, comprendidas entre un 7,5 y
un 25% en peso, referido respectivamente al peso del cuerpo
moldeado.
5. Cuerpos moldeados de agentes de lavado y de
limpieza según una de las reivindicaciones 1 a 4,
caracterizados porque contienen, además, una zeolita del
tipo faujasita en cantidades comprendidas entre un 0,5 y un 20% en
peso, preferentemente comprendidas entre un 1 y un 15% en peso, de
forma especialmente preferente comprendidas entre un 2 y un 10% en
peso y, especialmente, comprendidas entre un 2,5 y un 5% en peso,
referido respectivamente al peso del cuerpo moldeado, siendo
preferente la zeolita X.
6. Cuerpos moldeados de agentes de lavado y de
limpieza según una de las reivindicaciones 1 a 5,
caracterizados porque contienen, además, tensioactivos no
iónicos con un punto de fusión por debajo de 40ºC, preferentemente
por debajo de 30ºC y, especialmente, por debajo de 25ºC, en
cantidades comprendidas entre un 0,5 y un 20% en peso,
preferentemente comprendidas entre un 1 y un 10% en peso y,
especialmente, comprendidas entre un 1,5 y un 5% en peso, referido
respectivamente al peso del cuerpo moldeado.
7. Cuerpos moldeados de agentes de lavado y de
limpieza según una de las reivindicaciones 1 a 6,
caracterizados porque contienen la cantidad total de
fosfatos en forma de un granulado de tensioactivos, que contiene,
preferentemente, también la cantidad total de los tensioactivos
contenidos en los cuerpos moldeados.
8. Cuerpos moldeados de agentes de lavado y de
limpieza según la reivindicación 7, caracterizados porque el
granulado de los tensioactivos contiene desde un 5 hasta un 70% en
peso, preferentemente desde un 10 hasta un 65% en peso, de forma
especialmente preferente desde un 20 hasta un 60% en peso y,
especialmente, desde un 25 hasta un 50% en peso de fosfato,
referido respectivamente al peso del granulado de los
tensioactivos.
9. Procedimiento para la fabricación de cuerpos
moldeados de agentes de lavado y de limpieza por mezcla de un
granulado que contiene tensioactivos con componentes de elaboración,
pulverulentos, y subsiguiente prensado moldeante,
caracterizado porque la premezcla, a ser prensada, contiene
uno o varios sulfatos de alcoholes grasos elegidos entre el grupo
formado por las sales de sodio de los ácidos alquilsulfúricos grasos
con 12 a 18 átomos de carbono, percarbonato y adyuvantes de tipo
fosfato.
10. Procedimiento según la reivindicación 9,
caracterizado porque el granulado que contiene los
tensioactivos contiene la cantidad total del fosfato contenido en
los cuerpos moldeados, siendo preferentes los granulados que
contengan adicionalmente la cantidad total de los tensioactivos no
iónicos, preferentemente la cantidad total de todos los
tensioactivos.
11. Procedimiento según una de las
reivindicaciones 9 o 10, caracterizado porque el granulado
que contiene los tensioactivos contiene tensioactivos aniónicos y/o
no iónicos así como productos estructurantes y un contenido total
en tensioactivos desde un 5 hasta un 60% en peso, preferentemente
desde un 10 hasta un 50% en peso y, especialmente, desde un 15
hasta un 40% en peso, referido respectivamente al granulado de los
tensioactivos.
12. Procedimiento según una de las
reivindicaciones 9 a 11, caracterizado porque el granulado
que contiene los tensioactivos presenta tamaños de partículas
comprendidos entre 100 y 2.000 \mum, preferentemente comprendidos
entre 200 y 1.800 \mum, de forma especialmente preferente
comprendidos entre 400 y 1.600 \mum y, especialmente, comprendidos
entre 600 y 1.400 \mum.
13. Procedimiento según una de las
reivindicaciones 9 a 12, caracterizado porque la proporción
del granulado que contiene los tensioactivos en los cuerpos
moldeados de los agentes de lavado y de limpieza supone desde un 40
hasta un 95% en peso, preferentemente desde un 45 hasta un 85% en
pesos y, especialmente, desde un 55 hasta un 75% en peso, referido
respectivamente al peso del cuerpo moldeado de los agentes de lavado
y de limpieza.
14. Procedimiento según una de las
reivindicaciones 9 a 13, caracterizado porque la premezcla, a
ser prensada, contiene, además, un agente auxiliar para la
desintegración, preferentemente un agente auxiliar para la
desintegración a base de celulosa, preferentemente en forma
granular, cogranulada o compactada, 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, referido
respectivamente al peso de la premezcla.
15. Procedimiento según una de las
reivindicaciones 9 a 14, caracterizado porque la premezcla, a
ser prensada, contiene además uno o varios productos del grupo de
los productos estructurantes, de los activadores de blanqueo, de
los enzimas, de los agentes para ajustar el valor del pH, de los
productos odorizantes, de los soportes para perfumes, de los
agentes fluorescentes, de los colorantes, de los inhibidores de la
espuma, de los aceites de silicona, de los agentes
antirredeposición, de los abrillantadores ópticos, de los
inhibidores del agrisado, de los inhibidores del corrido de los
colores y de los inhibidores de la corrosión.
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