ES2225276T3 - Composiciones detergentes. - Google Patents
Composiciones detergentes.Info
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Abstract
Una pastilla de detergente de una composición en forma de partículas comprimidas que comprende un compuesto activo como detergente, un adyuvante de la detergencia, partículas que contienen tripolifosfato de sodio con un contenido de la forma de fase I que es de más de 40% en peso del tripolifosfato de sodio en dichas partículas, al menos una sal distinta de dicho tripolifosfato de sodio que puede estar adicionalmente hidratada y opcionalmente otros ingredientes detergentes, en la que las pastillas comprenden una pluralidad de zonas discretas, caracterizada porque una o más de las zonas discretas que contienen dichas partículas que contienen tripolifosfato de sodio tienen menos de 10% en peso de esa zona de sales adicionalmente hidratables, y hay una zona discreta que contiene al menos 10% en peso de esa zona de sales adicionalmente hidratables.
Description
Composiciones detergentes.
Esta invención se refiere a composiciones
detergentes en la forma de pastillas para limpieza y, en
particular, pastillas para el lavado de telas y pastillas para el
lavado en una máquina lavavajillas. Es conocida la preparación de
estas pastillas comprimiendo o compactando una cantidad de
composición detergente en forma de partículas.
Es deseable que las pastillas tengan una
resistencia mecánica adecuada cuando estén secas, antes de ser
usadas, y sin embargo se disgreguen y dispersen/disuelvan
rápidamente cuando sean añadidas al agua de lavado. No se ha
mostrado que sea sencillo conseguir ambas propiedades
simultáneamente. A medida que se usa más presión cuando una
pastilla es compactada, se elevan la densidad y la resistencia de
la pastilla, pero se viene abajo la velocidad de
disgre-
gación/disolución cuando la pastilla entra en contacto con el agua de lavado.
gación/disolución cuando la pastilla entra en contacto con el agua de lavado.
La solicitud publicada de patente europea
EP-A-839906 de este mismo
solicitante describe pastillas de una composición detergente en
forma de partículas compactada, destinada al lavado de telas, en la
que la pastilla comprende partículas que contienen tripolifosfato
de sodio con un contenido sustancial de la forma de fase I, y este
tripolifosfato está parcialmente hidratado con el fin de que
contenga agua de hidratación en una cantidad entre 1% y 5% en peso
del tripolifosfato de sodio en esas partículas. Se demuestra
mediante ejemplos en esa solicitud de patente que las pastillas que
incorporan partículas con un contenido sustancial de la forma de
fase I de tripolifosfato de sodio y con algo de hidratación parcial
del tripolifosfato se disgregan y disuelven en uso mucho más
rápidamente que pastillas comparativas que usan tripolifosfato de
sodio con un contenido más elevado de la forma de fase II.
Consecuentemente, es posible conseguir pastillas que se disgreguen
rápidamente en el momento de su uso.
Normalmente estas pastillas contendrán partículas
de polvo de base que incorporan un tensioactivo orgánico activo
como detergente junto con algún adyuvante de la detergencia de
tripolifosfato, partículas separadas que contienen tripolifosfato
de sodio que tiene un elevado contenido de la forma de fase I y
también parcialmente hidratadas, y en tercer lugar partículas de
otros ingredientes. Una proporción sustancial de los otros
ingredientes está constituida por un blanqueador de peroxígeno que
puede ser percarbonato de sodio.
Estas pastillas han sido distribuidas en el
comercio. Para ser usadas, una o dos pastillas son colocadas en una
bolsa de red, cerrada con una cuerda. La bolsa que contiene estas
pastillas es colocada en una máquina lavadora, con las telas que
van a ser lavadas.
El documento WO 01/02524 en tramitación conjunta
de este mismo solicitante describe pastillas para máquinas
lavavajillas que comprenden menos de 5% en peso de tensioactivo y
partículas de tripolifosfato sólido como se describió
anteriormente. Los ejemplos en esta solicitud demuestran también una
mejora en el tiempo de disolución para las pastillas que contienen
tripolifosfato de sodio con elevado contenido de fase I y
parcialmente hidratado en lugar de tripolifosfato de sodio con un
contenido superior de la forma de fase II. Las pastillas expuestas
en los ejemplos en esta solicitud en tramitación conjunta contienen
una cantidad considerable de disilicato de sodio como adyuvante de
la detergencia, así como un blanqueador de peroxígeno, perborato de
sodio y carbonato de sodio.
El documento
EP-A-957159 (Chimiotechnic SA)
describe pastillas de detergentes de tres capas que pueden
comprender partículas de tripolifosfato sólido en las dos capas
externas.
Se ha encontrado ahora sorprendentemente que es
ventajoso separar parcial o completamente cualquiera de las sales
que puedan estar adicionalmente hidratadas ("sales adicionalmente
hidratables") en una pastilla, del tripolifosfato de sodio que
tiene un elevado contenido de la forma de fase I y que puede estar
también parcialmente hidratado. Mediante esta separación, se ha
encontrado que es posible aumentar la velocidad de disolución de las
pastillas de detergentes que contienen estos componentes.
Esta separación de ingredientes puede ser
realizada aislando la mayor parte, si no la totalidad, de las sales
adicionalmente hidratables, en una zona de la pastilla que puede
ser una capa, núcleo o inserción, mientras que el tripolifosfato de
sodio que tiene un elevado contenido de la forma de fase I está en
otra zona de la pastilla.
Por lo tanto, según la presente invención, se
proporciona una pastilla de detergente de una composición en forma
de partículas comprimidas que comprende un compuesto activo como
detergente, un adyuvante de la detergencia, partículas que
contienen tripolifosfato de sodio con un contenido de la forma de
fase I que es de más de 40% en peso del tripolifosfato de sodio en
dichas partículas, al menos una sal que puede estar adicionalmente
hidratada y, opcionalmente, otros ingredientes detergentes, en que
la pastilla comprende una pluralidad de zonas discretas,
caracterizada porque en una o más de las zonas discretas que
contienen dichas partículas con un contenido de tripolifosfato de
sodio hay menos de 10% en peso de esa zona de sales adicionalmente
hidratables (distintas de dicho tripolifosfato de sodio), y hay al
menos una zona discreta que contiene al menos 10% en peso de esa
región de sales adicionalmente hidratables (distintas de dicho
tripolifosfato de sodio).
Está previsto que la totalidad de las zonas
discretas que contienen dichas partículas con contenido de
tripolifosfato de sodio contengan menos de 10% en peso de esa zona
de sales adicionalmente hidratables (distintas de tripolifosfato de
sodio). Sin embargo, esto puede que no sea el caso, particularmente
si hay una zona discreta muy pequeña que contiene dichas partículas
con contenido de tripolifosfato de sodio, o las zonas discretas
contienen una cantidad menor de tripolifosfato de sodio, por
ejemplo, menos de 5% en peso. La zona que contiene al menos 10% en
peso de sales adicionalmente hidratables puede contener también un
sistema disgregante que no comprende dichas partículas con
contenido de dicho tripolifosfato de sodio.
Es adicionalmente preferido que haya menos de 5%
en peso, o incluso nada de sales adicionalmente hidratables en las
zonas de la pastilla que contienen dichas partículas de
tripolifosfato de sodio.
Preferentemente, el tripolifosfato de sodio en
dichas partículas tiene un contenido de la forma de fase I que es
al menos 50% en peso del tripolifosfato de sodio en dichas
partículas. Es también preferido que la cantidad de agua de
hidratación en las partículas de tripolifosfato de sodio se sitúe en
un intervalo de 0,5% a 5% en peso, preferentemente 2 a 4% del
tripolifosfato de sodio en esas partículas.
Las características de esta invención, los
materiales adecuados y otras preferencias se describirán
seguidamente más en detalle.
Como se expone en el documento
EP-A-839906, el tripolifosfato de
sodio puede ser convertido en la forma de fase I calentando hasta
por encima de la temperatura de transición a la que el polifosfato
de sodio anhidro de fase II es transformado en la forma de fase I.
Un procedimiento para la elaboración de partículas que contienen
una elevada proporción de la forma de fase I de tripolifosfato de
sodio mediante secado por aspersión por debajo de 420ºC se
proporciona en el documento
US-A-4536377.
El material adecuado está disponible en el
comercio. Los proveedores incluyen Rhone-Poulenc y
Courbevoie de Francia y Albright & Wilson, Warley y West
Midlands del Reino Unido. El tripolifosfato de sodio preferentemente
está parcialmente hidratado, pero la forma anhidra de fase I debe
estar también presente. Por tanto, el tripolifosfato de sodio en
las partículas puede incorporar de 0,5 hasta al menos 5% (por peso
del tripolifosfato de sodio en estas partículas) de agua de
hidratación. El alcance de la hidratación es deseablemente de 1% a
4%, 5% ó 7% en peso.
El tripolifosfato de sodio en estas partículas
está preferentemente hidratado mediante un procedimiento que
conduce a una distribución homogénea del agua de hidratación en el
tripolifosfato.
Esto se puede realizar exponiendo tripolifosfato
de sodio anhidro a vapor de agua o aire húmedo. Las partículas
consisten preferentemente solo en tripolifosfato de sodio con un
elevado contenido de la forma de fase I. Sin embargo, puede ser
preferido que solo al menos 80% ó 90% en peso de las partículas
sean tripolifosfato de sodio. Es posible que solo al menos un 50% en
peso de las partículas sean tripolifosfato de sodio.
Las partículas contienen preferentemente
tripolifosfato de sodio en una forma porosa con el fin de que tenga
un área superficial elevada. Esto se puede conseguir mediante
secado por aspersión del tripolifosfato de sodio en forma de una
mezcla con un agente de hinchamiento, es decir, un compuesto como
carbonato de amonio que se descomponga para proporcionar un gas
durante el transcurso del secado por aspersión. Esto proporciona al
material seco una estructura porosa, con un área superficial más
elevada que los gránulos huecos de tripolifosfato obtenidos sin el
agente de hinchamiento.
La densidad aparente de las partículas de
tripolifosfato de sodio es preferentemente 0,75 kg/m^{3} o menos,
más preferentemente de 0,52 a 0,72 kg/m^{3}.
Las partículas que contienen o consisten en
tripolifosfato de sodio pueden tener un tamaño medio de partículas
pequeño, por ejemplo no por encima de 300 \mum, o mejor no por
encima de 250 \mum. El tamaño de partículas pequeño puede ser
conseguido si es necesario por trituración.
La pre-hidratación uniforme y el
contenido elevado de fase I favorecen la rápida hidratación cuando
el tripolifosfato entra en contacto con agua. Un ensayo estándar
para la rapidez de la hidratación es el ensayo de Olten. Es
deseable que en este ensayo el tripolifosfato alcance un 90% del
valor final (es decir, un 90% de la hidratación completa cuando se
expone a agua a 80ºC) en 60 segundos.
"Radiopos HPA 3.5" es una calidad de
tripolifosfato de sodio de la empresa Rhone-Poulenc
que se ha encontrado que es particularmente adecuado. Consiste en
partículas porosas de un tamaño de partículas pequeño (tamaño medio
por debajo de 250 \mum) con 70% de fase I y
pre-hidratado con 3,5% de agua de hidratación.
Preferentemente dichas partículas que contienen
tripolifosfato de sodio con más de 40% de material de fase I
proporcionan tripolifosfato de sodio, incluyendo tripolifosfato de
sodio de fase I, en una cantidad que es de 20% a 45% ó 50%, o
incluso 60% en peso de la pastilla completa. Una cantidad de al
menos 30% se ha encontrado que es útil en algunas pastillas. La
cantidad de estas partículas en una zona cualquiera de la pastilla
puede ser mayor que estos límites, con el fin de proporcionar un
nivel adecuado de partículas en la pastilla completa.
El resto de la composición de la pastilla puede
incluir tripolifosfato de sodio adicional no en la forma
anteriormente expuesta, como tripolifosfato de sodio anhidro con un
contenido elevado de la forma de fase II, tripolifosfato de sodio
hidratado o alguna combinación de los dos.
La cantidad total de tripolifosfato de sodio, en
todas las formas, presente en la composición para pastillas de una
pastilla de lavandería se situará generalmente en un intervalo
hasta 70% en peso de la pastilla. Este puede ser el caso también
para una pastilla para máquina lavavajillas, aunque es preferido un
intervalo hasta 60% en peso de la pastilla para este tipo de
pastilla. Por lo tanto, se apreciará que la cantidad global de
tripolifosfato de sodio puede ser proporcionada al menos
parcialmente por medio de otro material además de dichas
partículas.
Estas sales son las que no están en su estado de
hidratación máximo, es decir, las sales que pueden absorber agua en
forma de agua de hidratación, e incluyen la clase de sales conocida
como persales. Habitualmente, las sales solo pueden absorber agua
en forma de agua de hidratación si están presentes en un estado de
hidratación que sea menor que su estado de hidratación termodinámico
más estable a temperatura ambiente. Estas sales adicionalmente
hidratables incluyen carbonatos, percarbonatos, monohidratos de
perboratos, sulfatos, citratos y acetatos.
Muchos carbonatos exhiben de forma natural una
gama de estados de hidratación. Por ejemplo, el carbonato de sodio
puede ser anhidro, o puede tener una, siete o diez moléculas de
agua presentes en forma de agua de hidratación. Los carbonatos
tanto de sodio como de magnesio tienen también una diversidad de
estados de hidratación. Por tanto, en la medida en que algo del
carbonato presente no esté en su estado de hidratación máxima, la
sal será adicionalmente hidratable. Los carbonatos (en particular
los carbonatos de sodio y potasio) son incluidos a menudo en las
pastillas de detergentes con el fin de regular el pH de la
composición cuando se disuelven. Actúan también, en alguna medida,
como adyuvantes de la detergencia, particularmente en pastillas para
máquinas lavavajillas.
Los percarbonatos son sales de carbonatos en las
que está presente al menos una molécula de peróxido de hidrógeno en
lugar del agua de hidratación o además de ella. Exhiben propiedades
similares a los carbonatos en términos de su capacidad de absorber
agua en forma de agua de hidratación. Los percarbonatos
(particularmente el percarbonato de sodio) son usados como
blanqueadores en pastillas de detergentes; funcionan actuando como
una fuente de peróxido de hidrógeno.
Los perboratos pueden existir en una gama de
estados de hidratación, y son de estructura similar a los
percarbonatos en cuanto tienen peróxido de hidrógeno presente en
lugar del agua de hidratación o además de ella. Por ejemplo, el
perborato de sodio existe en una forma monohidratada o
tetrahidratada, las cuales son adecuadas ambas para ser usadas en
formulaciones detergentes. Por lo tanto, se puede observar que el
monohidrato de perborato de sodio es una sal adicionalmente
hidratable. Los perboratos son usados como blanqueadores en
pastillas de detergentes (véase con posterioridad).
Los sulfatos pueden tener diferentes estados de
hidratación. El sulfato de sodio puede ser anhidro, heptahidratado
o decahidratado, mientras que el sulfato de magnesio puede ser
anhidro o heptahidratado. Los sulfatos pueden ser incluidos en las
pastillas de detergentes como materiales de carga.
El acetato de sodio puede existir en una gama de
estados de hidratación desde 0 (anhidro) a 3 (trihidrato). El
acetato de sodio anhidro puede estar presente como un adyuvante de
disgregación (véase con posterioridad).
En general, las sales adicionalmente hidratables
adecuadas para ser usadas en las pastillas de detergentes son sales
de sodio, persales y menos preferentemente carbonato de
potasio.
Las zonas discretas pueden estar en forma de
capas, y una pastilla con dos capas es una realización preferida de
la presente invención. Una capa de esta pastilla de dos capas
contiene gránulos de tripolifosfato de sodio con elevado contenido
de la forma de fase I, y también parcialmente hidratada, mientras
que la otra capa contiene sales hidratables y/o persales y
opcionalmente otro disgregante.
Cada capa de esta pastilla es preferentemente de
forma sustancial homogénea, es decir, es el producto de
compactación de una composición en forma de partículas únicas,
aunque la composición en forma de partículas puede haber sido
preparada mezclando un cierto número de componentes, y todas estas
partículas no serán necesariamente iguales. Normalmente, esta
pastilla de dos capas es preparada en una prensa para pastillas
rellenando parte de la matriz con la composición de la primera
capa, comprimiendo esta capa y añadiendo seguidamente la
composición de la segunda capa antes de comprimir la pastilla una
segunda vez. Es preferido que las dos capas de esta pastilla no sean
de igual tamaño, es preferible un intervalo de relaciones en peso
de 10:90 a 40:60, y es más preferido un intervalo de relaciones e
20:80 a 30:70, siendo la más preferida una relación de 25:75. Una
zona discreta tiene normalmente un peso mínimo de 5 g.
Es preferido que la capa o capas que contienen
las partículas de tripolifosfato de sodio constituyan al menos un
50% en peso de la pastilla, y que la capa (o capas) que contienen
las sales hidratables y/o persales constituyen al menos un 15% en
peso de la pastilla completa.
Una realización preferida alternativa de la
invención es una pastilla que tenga un par de caras opuestas
separadas una de otra y unidas por medio de una superficie
periférica de la pastilla, en que la pastilla está subdividida en al
menos dos zonas que son visibles cada una en dicha cara. Una
pastilla de este tipo es una que tiene un núcleo central que pasa a
través de la pastilla completa. Un método particular para elaborar
estas pastillas se describe en la solicitud en tramitación conjunta
de este mismo solicitante WO 00/44869.
Son conocidas otras formas de zonas discretas
para las pastillas de detergentes y están incluidas en la presente
invención, e incluyen núcleos que no pasan en toda su trayectoria a
través de la pastilla y una zona central completamente incluida por
una zona externa.
En las pastillas de detergentes de lavandería,
los compuestos activos como detergentes están presentes
adecuadamente en una cantidad de 2% ó 5% hasta 50% en peso, más
preferentemente de 5% ó 8% hasta 40% en peso de la pastilla
completa. Estos lo más habitualmente serán tensioactivos aniónicos y
no iónicos y mezclas de los dos. Pueden ser usados también
detergentes anfóteros (incluidos lo bipolares) y menos comúnmente
catiónicos.
Los tensioactivos aniónicos sintéticos (es decir,
no jabonosos) son conocidos por los expertos en la técnica. El
tensioactivo aniónico puede comprender, de forma total o
predominantemente, (alquil lineal)
-benceno-sulfonato de fórmula
en la que R es alquilo lineal de 8
a 15 átomos de carbono y M^{+} es un catión solubilizante,
especialmente
sodio.
El alquil-sulfato primario que
tiene la fórmula ROSO_{3}^{-} M^{+}, en la que R es una
cadena de alquilo alquenilo de 8 a 18 átomos de carbono,
especialmente 10 a 14 átomos de carbono, y M^{+} es un catión
solubilizantes, es también comercialmente significativo como un
tensioactivo aniónico y puede ser usado en esta invención.
Frecuentemente, este (alquil
lineal)-benceno-sulfonato o (alquil
primario)-sulfato de la fórmula anterior, o una
mezcla de los mismos, será el tensioactivo aniónico no jabonoso
deseado y puede proporcionar 75 a 100% en peso de cualquier
tensioactivo no jabonoso aniónico en la composición.
Ejemplos de otros tensioactivos aniónicos no
jabonosos incluyen olefino-sulfonatos;
alcano-sulfonatos;
dialquil-sulfosuccinatos y sulfonatos de ésteres de
ácidos grasos.
Pueden ser incluidos también uno o más jabones de
ácidos grasos además del tensioactivo aniónico no jabonoso. Ejemplos
son jabones de sodio derivados de los ácidos grasos de aceite de
coco, sebo de ternera, aceite de girasol o aceite de colza
endurecido.
Los compuestos tensioactivos no iónicos incluyen
en particular los productos de reacción de compuestos que tienen un
grupo hidrófobo y un átomo de hidrógeno reactivo, por ejemplo,
alcoholes alifáticos, ácidos, amidas o
alquil-fenoles con óxidos de alquileno,
especialmente óxido de etileno.
Los compuestos tensioactivos no iónicos
específicos son condensados de
alquil(C_{8-22})-fenol-óxido
de etileno, los productos de condesnación de alcoholes primarios o
secundarios alifáticos, lineales o ramificados de
C_{8-20} con óxido de etileno y productos
preparados mediante la condensación de óxido de etileno con los
productos de reacción de óxido de propileno y
etilen-diamina.
Son especialmente preferidos los etoxilatos de
alcoholes primarios y secundarios, especialmente los alcoholes
primarios y secundarios de C_{9-11} y
C_{12-15} con una media de 3 a 20 moles de oxido
de etileno por mol de alcohol.
Los tensioactivos anfóteros que pueden ser usados
conjuntamente con los tensioactivos aniónicos o no iónicos o ambos
incluyen anfopropionatos de fórmula:
R
\uelm{C}{\uelm{\dpara}{O}}---NH---CH_{2}CH_{2}---\uelm{N}{\uelm{\para}{CH _{2} CH _{2} OH}}
---CH_{2}CH_{2}CO_{2}Na
\newpage
en la que RCO es un grupo acilo de 8 a 18 átomos
de carbono, especialmente coco-acilo.
La categoría de los tensioactivos anfóteros
incluye también óxidos de aminas y también tensioactivos bipolares,
particularmente betaínas de fórmula general
en la que R_{4} es una cadena
hidrocarbonada alifática que contiene 7 a 17 átomos de carbono;
R_{2} y R_{3} son independientemente hidrógeno, alquilo de 1 a
4 átomos de carbono o hidroxialquilo de 1 a 4 átomos de carbono tal
como CH_{2}OH; Y es CH_{2} o de la forma
CONHCH_{2}CH_{2}CH_{2} (amidopropil-betaína);
Z es COO^{-} (carboxibetaína) o de la forma CHOHCH_{2}SO_{3} -
(sulfobetaína o
hidroxi-sultaína).
Otro ejemplo de tensioactivo anfótero es un óxido
de amina de fórmula
R_{1}---CO
\delm{N}{\delm{\para}{R _{4} }}(CH_{2})_{n}---
\melm{\delm{\para}{R _{3} }}{N}{\uelm{\para}{R _{2} }}\rightarrowO
en la que R_{1} es alquilo o
alquenilo de C_{10} a C_{20}; R_{2}, R_{3} y R_{4} son
cada uno hidrógeno o alquilo de C_{1} a C_{4}; mientras que n
es de 1 a
5.
En pastillas para máquinas lavavajillas, los
compuestos activos como detergentes están presentes preferentemente
en una cantidad de 5% en peso de la composición total o menos.
Normalmente el compuesto activo como detergente
es un tensioactivo no iónico con baja o nula formación de espuma,
que puede ser un agente tensioactivo no iónico alcoxilado en el que
los restos alcoxi son seleccionados entre el grupo que consiste en
óxido de etileno, óxido de propileno y sus mezclas. Este
tensioactivo no iónico es usado para mejorar la detergencia sin una
excesiva formación de espuma, sin embargo, debe ser evitada una
proporción excesiva de tensioactivo no iónico. Preferentemente, el
nivel de tensioactivo no iónico es al menos 0,1% en peso, más
preferentemente al menos 0,5% en peso.
Ejemplos de tensioactivos no iónicos adecuados
para ser usados en pastillas para máquinas lavavajillas de la
invención son los alcoholes de cadena lineal etoxilados con baja o
nula formación de espuma. Los tensioactivos no iónicos preferidos
son la serie Plurafac LF de la empresa BASF, la serie Synperonic de
la empresa ICI; la serie Lutensol® LF de la empresa BASF Company y
la serie Triton® DF de la empresa Rohm & Haas Company.
Pueden ser usados otros tensioactivos como
tensioactivo aniónico pero pueden requerir la presencia adicional
de un antiespumante para suprimir la formación de espuma. Si se usa
un tensioactivo aniónico, está presente ventajosamente a niveles de
2% en peso o por debajo.
Las pastillas de detergentes de la invención
contienen uno o más adyuvantes de la detergencia además del
adyuvante de la detergencia de tripolifosfato de sodio de la
invención. Estos adyuvantes de la detergencia pueden ser solubles
en agua o insolubles en agua, y está incluida también una mezcla de
los dos dentro del alcance de la presente invención.
Los aluminosilicatos de metales alcalinos son
altamente recomendables como adyuvantes de la detergencia insolubles
en agua y aceptables para el medio ambiente para el lavado de
telas. Loa aluminosilicatos de metales alcalinos (preferentemente
sodio) pueden ser cristalinos o amorfos o mezcla de ellos, que
tienen la fórmula general:
0,8-1,5 \
Na_{2}O.Al_{2}O_{3}. \ 0,8-6 \ SiO_{2}. \
xH_{2}O
Estos materiales contienen algo de agua de unión
(indicada como "xH_{2}O") y se requiere que tengan una
capacidad de intercambio de iones de calcio de al menos 50 mg
CaO/g. Los aluminosilicatos de sodio preferidos contienen
1,5-3,5 unidades de SiO_{2} (en la formula
anterior). Pueden ser preparados materiales tanto amorfos como
cristalinos fácilmente mediante una reacción entre silicato de
sodio y aluminato de sodio, y están ampliamente descritos en la
bibliografía.
Los adyuvantes de la detergencia de intercambio
iónico de aluminosilicato de sodio cristalino adecuados están
descritos, por ejemplo, en el documento GB 1429143 (Procter &
Gamble). Los aluminosilicatos de sodio preferidos de este tipo son
las zeolitas A y X disponibles en el comercio y bien conocidas, la
zeolita P descrita y reivindicada en el documento EP 384070
(Unilever) que es denominada también zeolita MAP y sus mezclas. La
zeolita MAP está disponible en la empresa Crossfields bajo su
denominación zeolita A24.
Supuestamente, el adyuvante de la detergencia
insoluble en agua podría ser un silicato de sodio en capas
cristalino como se describe en el documento US 4664839.
NaSKS-6 es la marca registrada
para un silicato en capas cristalino comercializado por la empresa
Hoechst (comúnmente abreviado como "SKS-6"). El
NaSKS-6 tiene la forma de morfología
delta-Na_{2}SiO_{5} de silicato en capas. Puede
ser preparado mediante métodos como se describe en los documentos
DE-A-3.417.649 y
DE-A-3.742.043. Otros silicatos en
capas, que pueden ser usados, tienen la fórmula general
NaMSi_{x}O_{2x+1}.yH_{2}O en la que M es sodio o hidrógeno, x
es un número de 1,9 a 4, preferentemente 2 e y es un número de 0 a
20, preferentemente 0.
El silicato en capas cristalino puede ser usado
en la forma de gránulos que pueden contener también ácido
cítrico.
Los adyuvantes orgánicos adecuados incluyen los
adyuvantes de carboxilatos o policarboxilatos que contienen de uno
a cuatro grupos carboxi, particularmente seleccionados entre
policarboxilatos monómeros o sus formas ácidas, ácidos
policarboxílicos homo- o co-polímeros o sus sales en
las que el policarboxilato comprende al menos dos radicales
carboxílicos seleccionados independientemente uno de otro en no más
de dos átomos de carbono. Los carboxilatos preferidos incluyen los
materiales de policarboxilatos descritos en el documento
US-A-2.264.103, que incluyen las
sales de metales alcalinos solubles en agua de ácido melítico y
ácido cítrico (citrato), ácido glucónico, ácido dipicolínico, ácido
oxidisuccínico y alquenil-succinatos, mono-, di- y
tri-succinatos de glicerol,
carboximetiloxisuccinatos, carboximetiloximalonatos, dipicolinatos e
hidroxietiliminodiacetatos.
Las sales solubles en agua de los polímeros y
copolímeros de policarboxilatos, como las descritas en el documento
US-A-3.308.067, son también
adecuadas para ser usadas en la invención. De los materiales
adyuvantes citados en el párrafo anterior, los policarboxilatos
preferidos son hidroxicarboxilatos que contienen hasta tres grupos
carboxi por molécula, especialmente ácido cítrico o su sal,
particularmente citrato de sodio.
Las sales adyuvantes de la detergencia solubles
adicionales que pueden ser usadas en la presente invención son
adyuvantes inorgánicos polivalentes y orgánicos polivalentes, o sus
mezclas. Ejemplos no limitativos de sales adyuvantes de la
detergencia alcalinas, inorgánicas solubles en agua adecuadas
incluyen los carbonatos de metales alcalinos (generalmente sodio)
(véase lo que antecede), bicarbonatos, fosfatos y polifosfatos, y
fosfono-carboxilatos. Ejemplos específicos de estas
sales incluyen los tetraboratos, carbonatos, bicarbonatos,
ortofosfatos y hexametafosfatos de sodio y potasio. Otros adyuvantes
de la detergencia adecuados incluyen compuestos alcalinos orgánicos
como amino-poliacetatos solubles en agua, por
ejemplo, nitrilotriacetatos y
N-(2-hidroxietil)nitrilodiacetatos; y sales
solubles en agua de ácido fítico, por ejemplo, fitatos de sodio y
potasio.
Preferentemente, la cantidad total de adyuvantes
en la composición que incluye las partículas que contienen
tripolifosfato de sodio (que tienen un agua de hidratación en una
cantidad de 1% a 5% en peso y en las que al menos un 50% en peso
del tripolifosfato de sodio en las partículas es de una forma de
fase I) para pastillas para el lavado de telas es de 5 ó 30% a 70%
en peso, mientras que para pastillas para máquinas lavavajillas es
de 5 ó 40% a aproximadamente 80% en peso.
El material blanqueador puede ser incorporado
preferentemente en la composición para ser usado en los
procedimientos según la presente invención. Estos materiales pueden
ser incorporados en forma sólida o en la forma de encapsulados y
menos preferentemente en forma disuelta.
El material blanqueador puede ser un agente de
liberación de cloro o bromo o un compuesto de peroxígeno. Sin
embargo, son preferidos los materiales blanqueadores basados en
peroxígeno para ser usados en las pastillas de detergentes de la
invención.
Los compuestos generadores de peroxígeno
inorgánicos son usados lo más preferentemente como el material
blanqueador de la presente invención, y han sido mencionadas con
anterioridad las sales (especialmente sales de sodio) de
monohidrato de perborato y percarbonato. El tetrahidrato de
perborato de sodio puede ser usado también como un blanqueador de
peroxígeno, pero no es una sal que pueda ser adicionalmente
hidratada.
Los peroxi-ácidos orgánicos pueden ser usados
como el material blanqueador. Los peroxiácidos adecuados para ser
usados en la presente invención son compuestos sólidos y,
preferentemente, sustancialmente insolubles en agua. Mediante
"sustancialmente insolubles en agua" se quiere indicar en la
presente memoria descriptiva una solubilidad en agua de menos de
aproximadamente 1% en peso a temperatura ambiente. En general, los
peroxiácidos que contienen al menos 7 átomos de carbono son
suficientemente insolubles en agua para ser usados en la presente
invención.
Los monoperoxi-ácidos útiles en la presente
invención incluyen ç alquil-peroxiácidos y
aril-peroxiácidos como ácido peroxibenzoico y ácidos
peroxibenzoicos sustituidos en el anillo (por ejemplo, ácido
peroxi-alfa-naftoico);
monoperoxi-ácidos alifáticos y alifáticos sustituidos (por ejemplo,
ácido peroxiláurico y ácido peroxiesteárico); y ácido
ftaloil-amido-peroxi-caproico
(PAP).
Los diperoxi-ácidos normales usados en la
presente invención incluyen alquil-diperoxi-ácidos
y arildiperoxi-ácidos como ácido
1,12-diperoxi-dodecanodioico (DPDA);
ácido 1,9-diperoxiazeláico, ácido
diperoxibrasílico, ácido diperoxisebácico y ácido
diperoxi-isoftálico; y ácido
2-decildiperoxibutano-1,4-dioico.
Entre los materiales reactivos adecuados
oxidantes de cloro y bromo están las N-bromo- y
N-cloro-imidas heterocíclicas como
los ácidos tricloroisocianúrico, tribromoisocianúrico,
dibromoisocianúrico y dicloroisocianúrico, y sus sales con cationes
solubilizantes en agua como potasio y sodio. Los compuestos de
hidantoína como
1,3-dicloro-5,5-dimetil-hidantoína
son también bastante adecuados. Las sales inorgánicas anhidras
solubles en agua en forma de partículas son análogamente adecuadas
para ser usadas en la presente invención, como el hipoclorito o
hipobromito de litio, sodio o calcio. El fosfato de trisodio clorado
y los cloroisocianuratos son también materiales blanqueadores
adecuados.
Las técnicas de encapsulación son conocidas para
blanqueadores tanto de peroxígeno como de cloro, como se describe,
por ejemplo, en los documentos
US-A-4.126.573,
US-A-4.327.151,
US-A- 3.983.254,
US-A-4.279.764,
US-A-3.036.013 y
EP-A-0.436.971 y
EP-A-0.510.761. Sin embargo, las
técnicas de encapsulación son particularmente útiles cuando se usan
sistemas blanqueadores basados en halógenos.
Para blanqueadores de cloro, las composiciones de
la invención pueden comprender de 0,5% a 3% de AvCl
(clorodisponible). Para agentes blanqueadores de peroxígeno, un
intervalo adecuado es también de 0,5% a 3% de AvOx (oxígeno
disponible). Preferentemente, la cantidad de material blanqueador en
el líquido de lavado es al menos 12,5 x 10^{-4}% y como máximo
0,03% de AvOx por pero del líquido.
Las pastillas de detergentes de la presente
invención que contienen un material blanqueador de peroxígeno
inorgánico como percarbonato de sodio o perborato de sodio
contienen también preferentemente un activador de blanqueo. Los
activadores de blanqueo han sido ampliamente descritos en la
técnica. Los ejemplos preferidos incluyen precursores de ácido
peracético, por ejemplo, tetraacetiletilen-diamina
(TAED) y precursores de ácido perbenzoico. Los activadores de
blanqueo de amonio cuaternario y fosfonio descritos en los
documentos US 4751015 y US 4818426 (Lever Brothers Company) son
también de interés. Otro tipo de activador de blanqueo que puede
ser usado, pero que no es un precursor de blanqueo, es un
catalizador de metales de transición como se describe en los
documentos EP-A-458.397,
EP-A-458.398 y
EP-A-549.272.
Es preferido que el activador de blanqueo esté
presente en una zona diferente de la pastilla para el blanqueo y,
en particular, percarbonato/monohidrato de perborato de metal
alcalino (si está presente). Por tanto, puede estar presente en la
zona que contiene las partículas de tripolifosfato de sodio que
tiene un elevado contenido de la forma de fase I, especialmente si
la pastilla tiene solamente dos zonas discretas, por ejemplo,
capas.
En términos de composición de la pastilla, el
activador de blanqueo está presente habitualmente en una cantidad
de 1 a 10% en peso de la pastilla, posiblemente menos en el que
caso de un catalizador de metal de transición que puede ser usado
como 0,1% o más en peso de la pastilla.
Una pastilla de detergente de la invención puede
incluir también un agente quelante de metales pesados, que puede
actuar también como un estabilizador de blanqueo. Estos componentes
quelarán también metales no pesados hasta un alcance limitado y,
análogamente, los adyuvantes de la detergencia como el
tripolifosfato quelarán los metales pesados hasta un alcance
limitado.
Los agentes quelantes preferidos incluyen
fosfonatos orgánicos, amino-carboxilatos,
compuestos polifuncionalmente sustituidos y sus mezclas.
Los agentes quelantes particularmente preferidos
son fosfonatos orgánicos como
etilendiamino-tetrametilen-fosfonato;
hidroxi-2-fenil-etil-difosfonato;
metilen-difosfonato;
etilen-difosfonato;
hidroxi-1,1-hexilideno;
viniliden-1,1-difosfonato;
1,2-dihidroxietano-1,1-difosfonato
e hidroxietilen-1,1-difosfonato. El
más preferido es
hidroxi-etilen-1,1-difosfonato;
ácido
2-fosfono-1,2,4-butanotricarboxílico
o sus sales.
Otro agente quelante posible es
etilendiamino-disuccinato (EDDS).
Si está presente, es preferible que el nivel de
agente quelante sea de 0,5 a 3% en peso de la composición
total.
Como se mencionó anteriormente, la zona de la
pastilla que no incluye la zona con elevado contenido de
tripolifosfato de sodio en forma de fase I puede contener un
sistema disgregante adicional. Este está de forma particularmente
preferida en zonas discretas que contienen más de 5% de compuestos
activos como detergentes, como es generalmente el caso para las
pastillas para detergentes de lavandería. El sistema disgregante
adicional ayuda a que estas zonas se dispersen rápidamente, lo que
contrarresta el efecto de unión del compuesto activo como
detergente.
La sal adicionalmente hidratable puede ser de
hecho disgregante en sí misma, o formar parte de un sistema
disgregante.
Hay un cierto número de sistemas disgregantes de
pastillas de lavandería distintas de las formas de tripolifosfato
de sodio. Es preferido que la zona que contiene sales hidratables
y/o persales incluya un sistema favorecedor de la disgregación o un
agente que use un material distinto de las sales que absorben agua
de hidratación, por tanto, puede ser un material que esté
completamente hidratado, por ejemplo, trihidrato de acetato de
sodio, o bien que no se hidrate, por ejemplo, arcilla de bentonita.
Sin embargo, las sales hidratables pueden actuar por sí mismas como
adyuvantes de disgregación, por ejemplo, acetato de sodio
anhidro.
Los disgregantes adecuados pueden estar presentes
preferentemente en la zona en forma de al menos 15 ó 20% en peso de
la zona, posiblemente al menos 25% hasta 50 ó 60%.
Los disgregantes adecuados pueden estar agrupados
en las siguientes clases: disgregantes de hinchamiento (físico);
disgregantes efervescentes; y materiales de solubilidad
elevada.
Los disgregantes de hinchamiento incluyen
materiales orgánicos como almidones, por ejemplo, almidones de
maíz, arroz y patata y derivados de almidón como Primojel®,
carboximetil-almidón y Explotab®,
almidón-glicolato de sodio; celulosas, por ejemplo,
Arbocel®-B y Arbocel®-BC (celulosa de haya), Arbocel®-BE
(sulfito-celulosa de haya),
Arbocel®-B-SCH (celulosa de algodón), Arbocel®-FIC
(celulosa de pino) así como tipos adicionales de Arbocel®
(Arbocel®-TF-30-HG) de la empresa
Messrs Rettenmaier y derivados de celulosa, por ejemplo, Courlose® Y
Nymcel®, carboximetil-celulosa de sodio,
Ac-di-Sol®, celulosa modificada y
reticulada y Hanfloc®, fibras celulósicas microcristalinas; y
diversos polímeros orgánicos sintéticos, particularmente
polietilenglicol y polivinilpirrolidona reticulada, por ejemplo,
Polyplasdone®, XL o Kollidon® CL.
Los disgregantes de hinchamiento inorgánicos
incluyen arcilla de bentonita.
Los disgregantes efervescentes incluyen ácidos
débiles o sales de ácidos, por ejemplo, ácido cítrico (preferido),
ácido málico o ácido tartárico, en combinación con carbonato o
bicarbonato de metales alcalinos; estos pueden ser adecuadamente
usados en una cantidad de 1 a 25% en peso, preferentemente de 5 a
15% en peso. Ejemplos adicionales de fuentes de ácidos y carbonatos
y otros sistemas efervescentes pueden ser encontrados en la
publicación "Pharmaceutical Dosage Forms: Tablets", volumen 1,
1989, páginas 287-291 (Marcel Dekker Inc, ISBN
0-8247-8044-2).
Los materiales altamente solubles en agua, que
son una de las dos posibilidades son compuestos, especialmente
sales, con una solubilidad a 20ºC de al menos 50 g por 100 g de
agua.
Una solubilidad de al menos 50 gramos por 100
gramos de agua a 20ºC es una solubilidad excepcionalmente elevada:
muchos materiales que son clasificados como solubles en agua son
menos solubles que esto.
Algunos materiales altamente solubles en agua que
pueden ser usados se citan a continuación, con sus solubilidades
expresadas como gramos de sólido para formar una solución saturada
en 100 gramos de agua a 20ºC:
Materiales particularmente preferidos son
trihidrato de acetato de sodio y dihidrato de citrato de sodio.
Como se encuentran disgregantes diferentes en las
diferentes zonas de las pastillas, las pastillas pueden
proporcionar la liberación secuencial de los componentes de la
pastilla en el líquido de lavado. Colocando diferentes tipos de
componentes en las diferentes zonas, esta pastilla puede ser capaz
de suministrar primero los aditivos detergentes y más tarde los
suavizantes de telas.
Ejemplos adicionales de disgregantes que caen
dentro de las categorías anteriores, particularmente los
disgregantes de hinchamiento, son conocidos para un uso en
pastillas farmacéuticas.
Las pastillas para lavavajillas pueden contener
preferentemente un material de sílice. Las formas adecuadas de
sílice incluyen sílice amorfa, como sílice precipitada, sílice
pirógena y geles de sílice como hidrogeles, xerogeles y aerogeles,
o las formas de cristales puros de cuarzo, tridimita o
cristobalita, pero son preferidas las formas amorfas de sílice. Las
sílices adecuadas pueden ser fácilmente obtenidas en el comercio.
Son comercializadas, por ejemplo, bajo la marca registrada Gasil 200
(de la empresa Crosfield, Reino Unido).
Preferentemente, la sílice está en el producto en
una forma que se puede disolver cuando es añadida al líquido de
lavado. Por lo tanto, la adición de sílice mediante la adición de
partículas de antiespumante de sílice y aceite de silicona no es
preferida.
El tamaño de partículas del material de sílice de
la presente invención puede ser de importancia, especialmente
porque se cree que cualquier material de sílice que permanezca sin
disolver durante el procedimiento de lavado puede ser depositado
sobre el vidrio en una etapa posterior. Por lo tanto, es preferido
usar un material de sílice que tenga un tamaño de partículas
(determinado con un dispositivo Malvern Lase, es decir, un tamaño
de partículas "agregado") de 40 \mum como máximo, más
preferentemente 30 \mum como máximo, lo más preferentemente 20
\mum como máximo que proporciona mejores resultados en el lavado.
Teniendo en cuenta la incorporación en una composición de limpieza,
es preferido que el tamaño de partículas del material de sílice sea
como mínimo 1 \mum, más preferentemente como mínimo 2 \mum, lo
más preferentemente como mínimo 5 \mum.
Preferentemente, el tamaño de partículas
principal de la sílice es en general menor que aproximadamente 30
nm, en particular menor que aproximadamente 25 nm. Preferentemente,
los tamaños de partículas elementales son menores que 20 nm o
incluso 10 nm. No hay ningún límite inferior crítico del tamaño de
partículas elemental; el límite inferior viene dictado por otros
factores como la manera de elaboración. En general, las sílices
disponibles en el comercio tienen tamaño de partículas elementales
de 1 nm o más.
Preferentemente, el material de sílice está
presente en el líquido de lavado a un nivel de al menos 2,5 x
10^{-4}%, más preferentemente al menos 12,5 x 10^{-4}%, lo más
preferentemente al menos 2,5 x 10^{-3}% en peso de líquido de
lavado y preferentemente como máximo 1 x 10^{-1}%, más
preferentemente como máximo 8 x 10^{-2}%, lo más preferentemente
como máximo 5 x 10^{-2}% en peso del líquido de lavado.
Preferentemente, el nivel de material de sílice
disuelto en el líquido de lavado es al menos 800 ppm, más
preferentemente al menos 100 ppm, lo más preferentemente al menos
120 ppm y preferentemente como máximo 1000 ppm. Debe apreciarse que
para que el material de sílice sea eficaz, el límite inferior de
material de sílice disuelto depende del valor del pH, es decir, que
a pH 6,5 el nivel es preferentemente al menos 100 ppm; a pH 7,0
preferentemente al menos 110 ppm; a pH 7,5 preferentemente al menos
120 ppm; a pH 9,5 preferentemente al menos 200 ppm; a pH 10
preferentemente al menos 300 ppm; a pH 10,5 preferentemente al
menos 400 ppm.
Preferentemente, el material de sílice está
presente en la composición de limpieza a un nivel de al menos 0,1%,
más preferentemente al menos 0,5%, lo más preferentemente al menos
1% en peso de la composición limpiadora y preferentemente como
máximo 10%, más preferentemente como máximo 8%, lo más
preferentemente como máximo 5% en peso de la composición
limpiadora.
La composición de la invención comprende
opcionalmente silicatos de metales alcalinos. El silicato de metal
alcalino tiene algunas propiedades adyuvantes de la detergencia y,
particularmente, para máquinas lavavajillas, puede proporcionar una
capacidad de ajuste del pH y protección contra la corrosión de los
metales y contra el ataque de la vajilla, incluidas ventajas de
vajillas de porcelana fina. La presencia de estos silicatos de
metales alcalinos en las pastillas de detergentes puede ser
ventajosa para proporcionar una protección contra la corrosión de
las partes metálicas de las máquinas lavadoras, y también para
ayudar a la mejora de la detergencia y en el ajuste de la
alcalinidad del líquido de lavado.
Si están presentes silicatos en las pastillas
para máquinas lavavajillas, están incluidos preferentemente a un
nivel de 1% a 30%, preferentemente de 2% a 20%, más preferentemente
de 3% a 10%, basado en el peso de la compo-
sición.
sición.
En pastillas para lavandería, las cantidades
preferidas de silicato son entre 1 y 6% en peso, que pueden ser
conseguida a través del polvo de base o mediante una dosificación
posterior.
La relación de SiO_{2} a óxido de metal
alcalino (M_{2}O, en donde M = metal alcalino) es normalmente de
1 a 3,5, preferentemente de 1,6 a 3, más preferentemente de 2 a
2,8. Preferentemente, el silicato de metal alcalino está hidratado,
y tiene de 15 a 25% de agua, más preferentemente de 17% a 20%.
En general pueden ser empleados los metasilicatos
altamente alcalinos, aunque son altamente preferidos, como se
indica, los silicatos de metales alcalinos hidratados menos
alcalinos que tienen una relación de SiO_{2}:M_{2}O de 2,0 a
2,4. Las formas anhidras de los silicatos de metales alcalinos con
una relación de SiO_{2}:M_{2}O de 2,0 ó más son también menos
preferidas porque tienden a ser significativamente menos solubles en
agua que los silicatos de metales alcalinos hidratados que tienen
la misma relación.
Son preferidos los silicatos de sodio y potasio,
especialmente de sodio. Un silicato de metal alcalino
particularmente preferido es un silicato de sodio hidratado
granular que tiene una relación de SiO_{2}:Na_{2}O de 2,0 a 2,4,
disponible en la empresa Ak30 PQ Corporation, y es especialmente
preferido Britesil H20 y Britesil H24. Lo más preferido es un
silicato de sodio hidratado granular que tiene una relación de
SiO_{2}:Na_{2}O de 2,0. Aunque las formas típicas, es decir, en
polvo y granulares, de las partículas de silicatos hidratados son
adecuadas, son preferidas las partículas de silicatos que tienen un
tamaño medio de partículas entre 300 y 900 micrómetros y menos de
40% más pequeñas que 150 micrómetros y menos de 5% mayores que 1700
micrómetros. Es particularmente preferida una partícula de silicato
con un tamaño medio de partículas entre 400 y 700 micrómetros con
menos de 20% más pequeña que 150 micrómetros y menos de 1% mayor
que 1700 micrómetros. Las composiciones de la presente invención
que tienen un pH de 9 ó menos estarán preferentemente de forma
sustancial exentas de silicato de metal alcalino.
Puede estar presente en la composición un
compuesto policarboxílico polímero soluble en agua, y está presente
ventajosamente en una composición para lavar vajillas. Estos
inhiben el depósito no deseado desde el líquido de lavado sobre el
material que está siendo lavado, ya sea en lavandería o vajillas, y
también sobre las partes de la máquina.
Preferentemente estos compuestos son homo- o
co-polímeros de compuestos policarboxílicos,
especialmente compuestos copolímeros en los que el monómero de
ácido comprende dos o más grupos carboxilo separados por no más de
dos átomos de carbono. Pueden ser usadas también las sales de estos
materiales.
Los policarboxilatos polímeros particularmente
preferidos son copolímeros derivados de monómeros de acrílico y
ácido maleico. El peso molecular medio de estos polímeros en la
forma ácida varía preferentemente en el intervalo de 4.000 a
70.000.
Otro tipo de compuestos policarboxílicos
polímeros adecuados para ser usados en la composición de la
invención son compuestos de ácidos policarboxílicos homopolímeros
con ácido acrílico como la unidad monómera. El peso molecular de
estos homopolímeros en la forma ácida varía preferentemente en el
intervalo de 1.000 a 100.000, particularmente de 3.000 a 10.000.
Son adecuados también los polímeros sulfonados
acrílicos como los descritos en el documento EP 851.022
(Unilever).
Preferentemente, este material polímero está
presente a un nivel de al menos 0,1%, más preferentemente a niveles
de 1% en peso a 7% en peso de la composición total.
Las pastillas de esta invención, y en particular
las pastillas para lavandería, pueden incluir un polímero orgánico
soluble en agua, que sirve como un aglutinante cuando las
partículas son compactadas en forma de pastillas. Este polímero
puede ser un policarboxilato incluido como un adyuvante
complementario, como se mencionó con anterioridad. Puede ser
aplicado en forma de un revestimiento a una parte o la totalidad de
las partículas constituyentes antes de la compactación.
Se expone en el documento
EP-A-522766 del mismo solicitante
que estos polímeros pueden funcionar para mejorar la disgregación
de la pastilla en el momento de su uso, así como actuar como un
aglutinante para mejorar la resistencia de la pastilla antes de su
uso.
Es preferido que este material aglutinante, si
está presente, funda a una temperatura de al menos 35ºC, mejor a
40ºC o por encima, que está por encima de las temperaturas
ambientes en muchos países templados. Para ser usado en países más
cálidos, será preferido que la temperatura de fusión esté algo por
encima de 40ºC, con el fin de que esté por encima de la temperatura
ambiente.
Por motivos de conveniencia, la temperatura de
fusión del material aglutinante debe estar por debajo de 80ºC.
Los materiales aglutinantes preferidos son
polímeros orgánicos sintéticos de temperatura de fusión apropiada,
especialmente polietilenglicol. El polietilenglicol de peso
molecular medio 1.500 (PEG 1500) funde a 45ºC y ha demostrado ser
adecuado. El polietilenglicol de peso molecular superior,
particularmente 4000 ó 6000, puede ser también adecuado. Otras
posibilidades son polivinilpirrolidona y poliacrilatos y
copolímeros de acrilatos solubles en agua.
El aglutinante puede ser adecuadamente aplicado a
las partículas por pulverización, por ejemplo, en forma de una
solución o dispersión. Puede ser aplicado a las partículas que
contienen tensioactivo orgánico. Como una alternativa, el
aglutinante puede ser proporcionado en una forma de polvo, y estar
dispersado en la composición que va a ser comprimida en forma de
pastillas. Si se usa, el aglutinante es usado preferentemente en una
cantidad en el intervalo de 0,1 a 10% en peso de la composición de
la pastilla, más preferentemente la cantidad es al menos 1% o
incluso al menos 3% en peso de las pastillas. Preferentemente, la
cantidad no está por encima de 8% o incluso 6% en peso, salvo que
el aglutinante sirva para alguna otra función adicional.
Las pastillas de detergentes de la invención
pueden contener también una de las enzimas de detergencia bien
conocida en la técnica por su capacidad de degradar y ayudar a la
supresión de diversas suciedades y manchas. Las enzimas adecuadas
incluyen las diversas proteasas, celulasas, lipasas, amilasas y sus
mezclas, que están diseñadas para suprimir una diversidad de
suciedades y manchas de telas y vajillas. Ejemplos de proteasas
adecuadas son Maxatase (marca registrada), proporcionada por la
empresa Gist-Brocades N.V., Delft, Holanda y
Alcalase (marca registrada) y Savinase (marca registrada)
suministradas por la empresa Novo Industri A/S, Copenhague,
Dinamarca. Las enzimas de detergencia son comúnmente empleadas en
la forma de gránulos o terrones, opcionalmente con un revestimiento
protector, en una cantidad de 0,1% a 3,0% en peso de la
composición; y estos gránulos o terrones no presentan problemas con
respecto a la compactación para formar una pastilla.
Las pastillas de detergentes de lavandería de la
invención pueden contener también un fluorescente (abrillantador
óptico), por ejemplo, Tinopal (marca registrada) DMS o Tinopal CBS
disponibles en la empresa Ciba-Geigy AG, Basilea,
Suiza. Tinopal DMS es
4,4'-bis-(2-morfolino-4-anilino-s-triazin-6-ilamino)
-estilbeno-disulfonato de disodio; y Tinopal CBS es
2,2'-bis-(fenil-estiril)-disulfonato
de disodio.
Ventajosamente es incluido un material
antiespumante, especialmente si la pastilla de detergente está
destinada principalmente para ser usada en máquinas lavadoras
automáticas de tipo de tambor de carga frontal. Los materiales
antiespumantes adecuados están habitualmente en forma granular, como
los descritos en el documento EP 266863A (Unilever). Estos gránulos
de antiespumante comprenden normalmente una mezcla de aceite de
silicona, vaselina, sílice hidrófoba y
alquil-fosfato como material activo antiespumante,
absorbido en un material portador inorgánico basado en un carbonato
soluble en agua absorbido poroso. Los gránulos de antiespumante
pueden estar presentes en una cantidad hasta 5% en peso de la
composición.
Otros ingredientes que pueden ser opcionalmente
empleados en la pastilla de detergente de lavandería de la
invención incluyen agentes anti-redepósito como
carboximetilcelulosa de sodio, polivinilpirrolidona de cadena lineal
y éter de celulosa como metil-celulosa y
etil-hidroxietil-celulosa, agentes
suavizantes de telas, secuestrantes de metales pesados como EDTA,
perfumes y colorantes o partículas coloreadas.
Pueden ser incluidos en las pastillas de
detergentes lavavajillas de la presente invención agentes
anti-decoloración como benzotriazol y los descritos
en el documento EP 723.577 (Unilever).
Los ingredientes opcionales en las pastillas de
detergentes de lavavajillas son, por ejemplo, agentes tamponantes,
agentes reductores, por ejemplo, boratos, hidróxidos de metales
alcalinos y los estabilizadores de enzimas bien conocidos como
polialcoholes, por ejemplo, glicerol y bórax; agentes contra la
formación de depósitos; inhibidores del crecimiento de cristales;
agentes disolventes; agentes espesantes; perfumes y colorantes.
Los agentes reductores pueden ser usados, por
ejemplo, para evitar la aparición de una concentración desactivante
de enzimas de compuesto blanqueador oxidante. Los agentes adecuados
incluyen sulfuroxi-ácidos reductores y sus sales. Por razones de
disponibilidad y bajo coste, los más preferidos y los de
rendimiento más elevado son las sales de metales alcalinos y amonio
de sulfuroxi-ácidos que incluyen sulfito de amonio
((NH_{4})_{2}SO_{3}), sulfito de sodio
(Na_{2}SO_{3}), bisulfito de sodio (NaHSO_{3}),
metabisulfito de sodio (Na_{2}S_{2}O_{3}), metabisulfito de
potasio (K_{2}S_{2}O_{5}), hidrosulfito de litio
(Li_{2}S_{2}O_{4}), siendo particularmente preferido el
sulfito de sodio. Otro agente reductor útil, aunque no es
particularmente preferido por razones de coste, es el ácido
ascórbico. La cantidad de agentes reductores que va a ser usada
puede variar de un caso a otro dependiendo del tipo de blanqueador
y de la forma en que está, pero normalmente será suficiente un
intervalo de 0,01% a 1,0%, preferentemente de 0,02% a 0,5% en
peso.
peso.
Las zonas discretas de una pastilla de detergente
de esta invención son, cada una, una matriz de partículas
compactadas. Preferentemente, la composición en forma de partículas
tiene un tamaño medio de partículas en el intervalo de 200 \mum a
2.000 \mum, más preferentemente de 250 \mum a 1.400 \mum. Las
partículas finas, más pequeñas que 180 \mum ó 200 \mum pueden
ser eliminadas tamizando antes de la formación de las pastillas, si
se desea, aunque se ha observado que esto no siempre es
esencial.
Aunque la composición en forma de partículas de
partida puede tener en principio cualquier densidad aparente, la
presente invención es especialmente relevante para pastillas
preparadas compactando polvos de densidad aparente relativamente
elevada, debido a su mayor tendencia a exhibir problemas de
disgregación y dispersión. Estas pastillas tienen la ventaja, en
comparación con una pastilla derivada de un polvo de baja densidad
aparente, de que puede ser presentada una dosis dada de composición
en forma de una pastilla más pequeña.
Por tanto, la composición en forma de partículas
de partida puede tener adecuadamente una densidad aparente de al
menos 400 g/litro, preferentemente al menos 500 g/litro y
ventajosamente al menos 700 g/litro.
Las composiciones detergentes granulares de
densidad aparente elevada preparadas mediante la granulación y
densificación en un mezclador/granulador a velocidad elevada, como
las descritas y reivindicadas en los documentos EP 340013A
(Unilever), EP 352135A (Unilever) y EP 425277A (Unilever), o
mediante procedimientos continuos de granulación/densificación
descritos y reivindicados en los documentos EP 367339A (Unilever) y
EP 390251A (Unilever), son inherentemente adecuadas para ser usadas
en la presente invención.
Puede ser usado también un polvo de base secado
por aspersión, y esto da lugar a un polvo que puede ser conformado
en pastillas que tengan una densidad aparente de 600 a 700
g/litro.
La etapa de compactación de las partículas reduce
la porosidad de la composición. La porosidad es convenientemente
expresada como el porcentaje de volumen que es aire.
El contenido de aire de una pastilla o zona de
una pastilla puede ser calculado a partir del volumen y el peso de
la pastilla o zona, con la condición de que se conozca la densidad
exenta de aire del contenido sólido. Esta última puede ser medida
comprimiendo una muestra del material bajo vacío con una fuerza
aplicada muy elevada, midiendo seguidamente el peso y el volumen del
sólido resultante.
El porcentaje de contenido de aire de una
pastilla o zona de una pastilla varía inversamente con la presión
aplicada para compactar la composición, mientras que la resistencia
de la pastilla o zona varía con la presión aplicada para llevar a
cabo la compactación. Por tanto, cuanto mayor sea la presión de
compactación, más resistente se hace la pastilla o zona, pero se
hace más pequeño el volumen de aire en la misma.
La invención puede ser aplicada cuando se
compactan composiciones detergentes en forma de partículas para
proporcionar pastillas con una amplia gama de porosidades.
Específicamente, están incluidas entre las porosidades posibles una
porosidad de hasta 38% de volumen de aire, por ejemplo, de 10 ó 15,
mejor 25% hasta 35% de aire por volumen en la pastilla.
El tamaño de una pastilla variará adecuadamente
en el intervalo de 10 a 160 gramos, preferentemente de 15 a 60 g,
dependiendo de las condiciones del uso previsto y de si representa
una dosis para una carga media en una máquina lavadora de telas o
lavavajillas o una parte fraccionada de esta dosis. En particular,
una pastilla para máquina lavavajillas tiene preferentemente de 15 a
30 g. Las pastillas pueden ser de cualquier forma. Sin embargo, por
facilidad de envasado, son preferentemente bloques de sección
transversal sustancialmente uniforme, como cilindros o cuboides. La
densidad global de una pastilla se sitúa preferentemente en un
intervalo de 1040 a 1050 g/litro, posiblemente 1100 g/litro, hasta
1450 g/litro ó 1700 g/litro, o más. La densidad de la pastilla se
puede situar en un intervalo de 1350 a 1400 g/litro para una
pastilla de lavandería y en un intervalo de 1300 a 1600 g/litro para
una pastilla para máquina lavavajillas.
Se describirán seguidamente realizaciones de la
presente invención a modo solamente de ejemplo.
Se prepararon pastillas de detergente de
lavandería cilíndricas de 46 g que tenían las siguientes
formulaciones en una máquina para pastillas de mesa rotatoria de
Fette. Se prepararon dos pastillas de la invención con dos capas,
la más gruesa de las cuales contenía Rhodiaphos HPA 3.5 y la otra
percarbonato de sodio y un sistema disgregante efervescente. La
capa más gruesa era un 80% de la pastilla (36,8 g) y la capa más
fina un 20% (9,2 g). Se prepararon dos pastillas comparativas que
tenían una única capa, pero que tenían la misma composición que las
dos pastillas de dos capas. Todas las pastillas contenían el mismo
polvo de base, que tenía la siguiente formulación
La resistencia de las pastillas, en su estado
seco, preparadas en la prensa, se determinó como la fuerza,
expresada en Newtons, necesaria para romper la pastilla, medida
usando un instrumento de ensayo universal tipo Instron para aplicar
una fuerza de compresión sobre un diámetro (es decir, perpendicular
al eje de una pastilla cilíndrica).
La velocidad de disgregación de la pastilla de
detergente se valoró por medio del "ensayo de la rejilla de agua
en reposo": la pastilla se coloca en una rejilla metálica de 10
x 9 cm con un tamaño de malla de 1,2 x 1,2 cm y se coloca en un
vaso que contiene 1 litro de agua en reposo a 20ºC. El tiempo de
disgregación fue el tiempo transcurrido para que no quedara ningún
residuo en la rejilla. El ensayo se repitió 4 veces. Los resultados
se muestran en la Tabla siguiente:
Se prepararon pastillas de detergente cilíndricas
de 42 g que tenían las siguientes formulaciones en una máquina para
pastillas de mesa rotatoria de Fette. Se prepararon cuatro
pastillas de la invención con dos capas, la más gruesa de las
cuales contenía Rhodiaphos HPA 3.5 y la otra una sal adicionalmente
hidratable (seleccionada entre percarbonato de sodio, carbonato de
sodio anhidro, monohidrato de perborato de sodio y sulfato de sodio
anhidro) y un sistema disgregante por hinchamiento (Nylin
LX-16 disponible en la empresa FMC). La capa más
gruesa era un 75% de la pastilla (31,5 g) y la capa más fina un 25%
(10,5 g). Se prepararon cuatro pastillas comparativas que tenían una
única capa, pero que tenían la misma composición que las respectivas
pastillas de dos capas. Todas las pastillas se prepararon para que
tuvieran una resistencia de 35 N cuando se ensayaban como en el
Ejemplo 1. Todas las pastillas contenían el mismo polvo de base,
que tenía la misma formulación que en el Ejemplo 1.
Las pastillas tenían las formulaciones
siguientes:
Sales adicionalmente hidratables:
| Pastillas C y III | percarbonato de sodio |
| Pastillas D y IV | carbonato de sodio anhidro |
| Pastillas E y V | monohidrato de perborato de sodio |
| Pastillas F y VI | sulfato de sodio anhidro |
La velocidad de disgregación de las pastillas se
midió como en el Ejemplo 1, y los resultados se muestran en la
Tabla siguiente:
Se prepararon pastillas de detergente cilíndricas
de 42 g que tenían las siguientes formulaciones en una máquina para
pastillas de mesa rotatoria de Fette. Se prepararon cuatro
pastillas de la invención con dos capas, la más gruesa de las
cuales contenía Rhodiaphos HPA 3.5 y una proporción menor de
percarbonato de sodio, y la otra una proporción principal de
percarbonato de sodio y un sistema disgregante por hinchamiento
seleccionado entre Nylin XL-16 (disponible en la
empresa FMC) y Arbocel (disponible en la empresa Rettenmaier). La
capa más gruesa era un 75% de la pastilla (31,5 g) y la capa más
fina un 25% (10,5 g).
Se prepararon dos pastillas comparativas que
tenían una única capa, pero que tenían la misma composición que las
respectivas pastillas de dos capas. Todas las pastillas se
prepararon para que tuvieran una resistencia de 35 N ensayada como
en el Ejemplo 1.
Todas las pastillas contenían el mismo polvo de
base, que tenía la formulación:
\vskip1.000000\baselineskip
| Disgregante: | Pastillas G, H y VII - Nylin LX16 |
| Pastillas J, K y VIII - Arbocel |
El comportamiento de suministro de las pastillas
G, J, VII y VIII se midió colocando dos pastillas de cada tipo en un
dispositivo de suministro de máquinas lavadoras. El dispositivo de
suministro era del tipo usado en una máquina lavadora Philips (AWB
126/127). Se hizo pasar agua a 10ºC que fluía a un caudal de 5
litros por minuto a través del dispositivo de suministro durante dos
minutos. Se midió la cantidad de residuo húmedo y la media de tres
experimentos se muestra a continuación:
Se prepararon pastillas de detergentes cuboides
de 25 g para máquina lavavajillas que tenían las siguientes
formulaciones en una máquina para pastillas de tabla rotatoria de
Fette. Se prepararon cuatro pastillas de la invención con dos
capas, la más gruesa de las cuales contenía Rhodiaphos HPA 3.5 y
opcionalmente una proporción menor de monohidrato de perborato de
sodio y carbonato de sodio y la otra una proporción principal (o
total) de estas sales. La capa más gruesa era un 75% de la pastilla
y la capa más fina un 25%.
Las pastillas comparativas se prepararon para que
tuvieran una única capa, pero que tenía la misma composición que
las respectivas pastillas de dos capas.
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
(Tabla pasa a página
siguiente)
Claims (14)
1. Una pastilla de detergente de una composición
en forma de partículas comprimidas que comprende un compuesto activo
como detergente, un adyuvante de la detergencia, partículas que
contienen tripolifosfato de sodio con un contenido de la forma de
fase I que es de más de 40% en peso del tripolifosfato de sodio en
dichas partículas, al menos una sal distinta de dicho tripolifosfato
de sodio que puede estar adicionalmente hidratada y opcionalmente
otros ingredientes detergentes, en la que las pastillas comprenden
una pluralidad de zonas discretas, caracterizada porque una
o más de las zonas discretas que contienen dichas partículas que
contienen tripolifosfato de sodio tienen menos de 10% en peso de esa
zona de sales adicionalmente hidratables, y hay una zona discreta
que contiene al menos 10% en peso de esa zona de sales
adicionalmente hidratables.
2. Una pastilla de detergente según la
reivindicación 1, en la que la sal adicionalmente hidratable es
seleccionada entre un carbonato, percarbonato, perborato
monohidratado, sulfato, acetato o citrato, o una mezcla de
estos.
3. Una pastilla de detergente según la
reivindicación 2, en la que la sal adicionalmente hidratable es
seleccionada entre una sal o persal de sodio o carbonato de
potasio.
4. Una pastilla de detergente según una
cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en la que el
tripolifosfato de sodio en dichas partículas contiene agua de
hidratación en una cantidad entre 1% y 5% en peso de ese
tripolifosfato de sodio.
5. Una pastilla de detergente según una
cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en la que dichas
zonas que contienen dichas partículas que contienen tripolifosfato
de sodio no contienen sales adicionalmente hidratables.
6. Una pastilla de detergente según una
cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en la que el
tripolifosfato de sodio en dichas partículas tiene un contenido de
la forma de fase I que es de al menos 50% en peso del
tripolifosfato de sodio en dichas partículas.
7. Una pastilla de detergente según una
cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en la que la cantidad
de agua de hidratación en las partículas de tripolifosfato de sodio
se sitúa en un intervalo entre 2% y 4% en peso del tripolifosfato
de sodio en esas partículas.
8. Una pastilla de detergente según una
cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en la que la cantidad
de tripolifosfato de sodio es de menos de 70% en peso de la
composición global.
9. Una pastilla de detergente según una
cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en la que la zona que
contiene al menos un 10% en peso de sales adicionalmente
hidratables contiene un sistema disgregante que no incorpora dichas
partículas que contienen dicho tripolifosfato de sodio.
10. Una pastilla de detergente según la
reivindicación 9, en la que el disgregante es un disgregante por
hinchamiento.
11. Una pastilla de detergente según la
reivindicación 9, en la que el disgregante es un disgregante
efervescente.
12. Una pastilla de detergente según la
reivindicación 9, en la que el disgregante es un material de una
elevada solubilidad en agua.
13. Una pastilla de detergente según una
cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en la que la
pastilla contiene entre 2 y 40% en peso de compuesto activo como
detergente y 5 a 70% en peso de adyuvante de la detergencia.
14. Una pastilla de detergente según una
cualquiera de las reivindicaciones 1 a 12, en la que la pastilla
contiene menos de 5% en peso de compuesto activo como detergente y
5 a 70% en peso de adyuvante de la detergencia.
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