ES2244624T3 - Polimeros de eliminacion de suciedad y composiciones detergentes para lavanderia que los contienen. - Google Patents
Polimeros de eliminacion de suciedad y composiciones detergentes para lavanderia que los contienen.Info
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Abstract
Polisacárido aniónico hidrófobo caracterizado porque es un copolímero injertado de un polisacárido que tiene sustituyentes aniónicos con un monómero etilénicamente insaturado, teniendo el copolímero una cadena principal de polisacárido que transporta grupos poliméricos vinílicos hidrófobos injertados que proceden del monómero etilénicamente insaturado, y sustituyentes aniónicos.
Description
Polímeros de eliminación de suciedad y
composiciones detergentes para lavandería que los contienen.
La presente invención se refiere a nuevos
polímeros de eliminación de suciedad para formulaciones detergentes
capaces de potenciar la eliminación de suciedad de los tejidos de
algodón o de poliéster o de sus mezclas y a un procedimiento para la
preparación de la misma.
El lavado de los tejidos sucios con detergente de
lavandería es esencialmente un procedimiento de dos etapas. En la
primera etapa, el detergente debe retirar las partículas de suciedad
del tejido y suspenderlas en la solución de suciedad. En la segunda
etapa el detergente debe evitar que las partículas de suciedad y
otras insolubles se re-depositen sobre la prenda
antes y después de que el tejido sea retirado de la solución de
suciedad o de la solución de aclarado. Se sabe que los polímeros
coadyuvan ambos procedimientos -los polímeros de eliminación de
suciedad potencian la eliminación de suciedad procedente del tejido,
mientras que los polímeros anti-redeposición evitan
que la suciedad limpiada se deposite sobre el tejido.
En tiempos recientes la idea clave ha sido el
desarrollo de polímeros de eliminación de suciedad (SRP), que puedan
incorporarse a las formulaciones detergentes, para potenciar la
eliminación de suciedad del tejido. Los SRP se adsorben sobre la
superficie del tejido, modificando propiedades como la naturaleza
hidrófila o hidrófoba del tejido y su energía superficial. La
posterior eliminación de la suciedad es mayor que la que posibilita
una formulación de detergente convencional.
Los polímeros de eliminación de suciedad
descritos en la bibliografía abordan el problema de la eliminación
de suciedad grasa y oleosa del poliéster. El poliéster es un tejido
hidrófobo y la retirada de la suciedad hidrófoba y oleosa del tejido
ha sido históricamente un problema. El problema ha sido en parte
salvado mediante el uso de polímeros de eliminación de suciedad que
combinan segmentos hidrófobos e hidrófilos. Los polímeros se
adsorben fuertemente sobre el tejido, se dispersan o disuelven
fácilmente en un tensioactivo y son compatibles con los componentes
de la formulación detergente. Cuando se incorporan a la formulación
detergente, coadyuvan la retirada de suciedad
oleosa.
oleosa.
Se han descrito varios polímeros de eliminación
de suciedad en la técnica anterior para la retirada de suciedad
oleosa del poliéster. La gran mayoría son poliésteres que han sido
modificados hidrofílicamente. Los documentos US 3959230 y US 4116885
describen poliésteres modificados y agentes de eliminación de
suciedad para formulaciones detergentes.
El documento GB 2322137 describe la modificación
hidrófoba de almidón (almidón es el segmento hidrófilo) y su uso
como polímero de eliminación de suciedad, en particular para la
detergencia de suciedad oleosa en el tejido de poliéster. La
modificación hidrófoba se llevó a cabo mediante copolimerización por
injerto de cadena de almidón con monómeros hidrófobos.
El documento US 5227446 describe un polisacárido
modificado con a) una sal de metal alcalino/anhídrido/ácido
dicarboxílico monoetilénicamente insaturado, b) una sal de metal
alcalino/ácido carboxílico monoetilénicamente insaturado y c) un
monómero que contiene dos o más dobles enlaces no conjugados,
etilénicamente insaturados en la molécula.
También se han descrito SRP para la retirada de
suciedad oleosa del algodón. El documento US 3948838 describe el uso
de copolímeros de monómeros acrílicos hidrófobos y de monómeros
solubles en agua parecidos al ácido acrílico, como agentes de
eliminación de suciedad oleosa para tejidos de algodón.
Además se conocen polímeros en la técnica
anterior para la retirada de suciedad oleosa de algodón o de
poliéster. No obstante, no se han descrito polímeros que puedan
coadyuvar la retirada de suciedad oleosa y particulada o de sus
mezclas del algodón y del poliéster.
Por lo tanto, de acuerdo con la presente
invención, se proporcionan nuevos polímeros de eliminación de
suciedad que son copolímeros de polisacáridos injertados aniónicos e
hidrófobos. Los polímeros de eliminación de suciedad pueden
incorporarse a las formulaciones detergentes y coadyuvar la retirada
de la suciedad oleosa y particulada del algodón, poliéster y de sus
mezclas. Los polímeros también pueden usarse en los acondicionadores
de aclarado. También se proporciona un procedimiento para preparar
estos polímeros de eliminación de suciedad, que comprende las etapas
de modificación aniónica y copolimerización por injerto de
cadena.
De acuerdo con un primer aspecto de la presente
invención, se proporciona un polisacárido aniónico hidrófobo que es
un copolímero injertado de un polisacárido que tiene sustituyentes
aniónicos con un monómero etilénicamente insaturado, teniendo el
copolímero una cadena principal de polisacárido que transporta los
grupos poliméricos hidrófobos de vinilo injertados que derivan del
monómero etilénicamente insaturado, y sustituyentes aniónicos,
preferentemente un grupo que posee un grupo de cabeza de ácido
carboxílico o sulfónico o una sal del mismo.
Más específicamente, la invención proporciona un
polisacárido aniónico hidrófobo que tiene la fórmula general I:
(I)- - - - - - - -(
\delm{G}{\delm{\para}{R}})
--- (G) --- (\uelm{G}{\uelm{\para}{R'}}) ---
(\uelm{G}{\uelm{\para}{R''}})
- - - - - - - -
en la que R es un polímero vinílico
hidrófobo, R' y R'' que pueden ser o no el mismo representan un
grupo que posee un grupo de cabeza de ácido carboxílico o sulfónico
o una sal del mismo y G es un monosacárido o un monosacárido
sustituido.
De acuerdo con un segundo aspecto de la presente
invención, se proporciona un procedimiento para la preparación de un
polisacárido aniónico hidrófobo como se ha definido previamente, que
comprende las etapas de copolimerización por injerto de cadena y
modificación aniónica de un polisacárido.
De acuerdo con un tercer aspecto de la presente
invención, se proporciona una composición de tratamiento de tejido
que comprende un agente de tratamiento de tejido y de 0,01 a 10% en
peso de un polisacárido aniónico hidrófobo como se ha definido
previamente.
De acuerdo con un cuarto aspecto de la presente
invención, se proporciona una composición detergente que comprende
de 5 a 60% en peso de un tensioactivo detersivo y de 0,01 a 10% en
peso de un polisacárido aniónico hidrófobo como se ha definido
previamente.
El copolímero injertado de polisacárido aniónico
hidrófobo de la actual invención tiene la estructura general que se
aporta a continuación:
(I)- - - - - - - -(
\delm{G}{\delm{\para}{R}})
--- (G) --- (\uelm{G}{\uelm{\para}{R'}}) ---
(\uelm{G}{\uelm{\para}{R''}})
- - - - - - - -
en la que R es un polímero vinílico
hidrófobo, R' y R'' que pueden ser o no el mismo, representan un
grupo que posee un grupo de cabeza de ácido carboxílico o sulfónico
o una sal del mismo y G es un monosacárido o un monosacárido
sustituido.
Es preferible que G sea un monosacárido.
En una primera realización preferida, R' y R''
son grupos vinilsulfonato poliméricos tales como
-(CH_{2}-CHSO_{3}H)_{n} y
-(CH_{2}-CHSO_{3}^{-}M^{+})_{n}, en
los que M es un metal alcalino o alcalinotérreo y n tiene un valor
de 5 a 100. En una segunda realización preferida, R' y R'' son
carboxilatos de alquileno de la forma general
-R_{3}-COOH y
-R_{3}-COO^{-}M^{+}, en la que R_{3} es un
grupo alquileno de C_{1} a C_{4}, siendo C_{1} especialmente
preferido, y M es un metal alcalino o alcalinotérreo.
El polímero vinílico hidrófobo puede estar unido
a la cadena principal de polisacárido por medio de un grupo
hidroxilo o por medio de cualquiera de los átomos de carbono en el
azúcar. Las cadenas poliméricas pueden estar presentes a intervalos
irregulares en la cadena de polisacárido y no es crítico que estén
presentes a intervalos regulares. Hasta 50% de homopolímero puede
estar presente sin que el comportamiento de eliminación de suciedad
se vea mermado. El grupo aniónico está unido a la cadena principal
de polisacárido a través del grupo hidroxilo, bien primario o
secundario. No es esencial que los sustituyentes aniónicos estén
presentes sobre cada uno de los anillos de azúcar.
No es esencial retirar cualquier polisacárido que
no haya reaccionado que pueda estar presente en el producto final
obtenido mediante copolimerización por injerto de cadena y
modificación aniónica del polisacárido.
El polisacárido, que es la parte hidrófila de la
molécula, se selecciona preferentemente entre celulosa, goma guar,
almidón y polvo de semilla de tamarindo pero no está limitado por
los mismos. Más preferentemente el polisacárido es almidón. El
almidón puede ser almidón natural e incluye los derivados de trigo,
arroz, avena, tapioca, maíz, patata, sorgo, arrurruz o mezclas de
los mismos. De manera alternativa, también pueden usarse almidón
ácido o enzimáticamente degradado o almidón oxidado o sus mezclas o
mezclas de los mismos con almidones naturales.
Cuando el almidón es el polisacárido preferido,
puede estar en forma natural o gelatinizado. El término
gelatinización se refiere a la ruptura del gránulo de almidón a
temperaturas elevadas en presencia de agua.
El polímero vinílico hidrófobo (R en la Fórmula
I) injertado sobre la cadena principal de polisacárido proporciona
la modificación hidrófoba. Los polímeros de monómeros vinílicos como
monómeros acrílicos, acetato de vinilo, estireno y estirenos
sustituidos son especialmente preferidos. El peso molecular de cada
una de las cadenas poliméricas vinílicas hidrófobas es
preferentemente de 500-5.000.000, más
preferentemente de 2000-500.000, y del modo más
preferido de 5000-100.000.
La cantidad de polímero vinílico hidrófobo es
preferentemente de 0,1-10% en peso del polisacárido,
más preferentemente de 1-5% en peso del
polisacárido.
Preferentemente, se usan monómeros acrílicos para
la copolimerización por injerto de cadena. A continuación se
muestran los polímeros acrílicos hidrófobos especialmente apropiados
para la presente invención que tienen la fórmula general II:
(II)---
CH_{2} ---
\melm{\delm{\para}{R _{2} }}{C}{\uelm{\para}{R _{1} }}
--- ( --- CH_{2} ---
\melm{\delm{\para}{R _{2} '}}{C}{\uelm{\para}{R _{1} '}}
---)_{n}
---
en la que R_{1} y R_{1}'
pueden ser o no el mismo y representan -H, -CH_{3},
-C_{2}H_{5}
y
en la que R_{2} y R_{2}' pueden
ser o no el mismo y representan -COOCH_{3}, -COOC_{2}H_{5},
-COOC_{3}H_{7}.
Particularmente preferido es
poli(metilacrilato) en el que R_{1} = R_{1}'= H y R_{2}
= R_{2}'= -COOCH_{3}.
El grupo aniónico, que puede ser un grupo que
posee un grupo de cabeza de ácido carboxílico o sulfónico o una sal
del mismo, se distribuye a lo largo de la cadena principal del
polisacárido. Los compuestos de la invención pueden contener ambos
grupos con grupos de cabeza de ácido carboxílico o sulfónico (o sus
sales) como sustituyentes aniónicos.
La cantidad de sustituyente aniónico es
preferentemente de 0,1-10% en peso de polisacárido,
más preferentemente de 0,1-5% en peso de
polisacárido.
Ejemplos preferidos de reactivos aniónicos para
efectuar la modificación aniónica del polisacárido son ácidos
halocarboxílicos o sus sales y ácido vinilsulfónico o sus sales o
mezclas de los mismos. Más preferentemente los ácidos
halocarboxílicos se usan como reactivos aniónicos. El ácido
cloroacético es especialmente preferido.
Las siguientes fórmulas son ejemplos
representativos de polisacáridos aniónicos hidrófobos de la
invención (fórmula I).
En las figuras,
R representa
--- CH_{2}
---
\melm{\delm{\para}{R _{2} }}{C}{\uelm{\para}{R _{1} }}
--- ( --- CH_{2} ---
\melm{\delm{\para}{R _{2} }}{C}{\uelm{\para}{R _{1} }}
---)_{n}
---
R_{1} = H
\hskip0,2cmy
\hskip0,2cmR_{2} = -COOCH_{3} y
R' =
-CH_{2}COOH.
\newpage
Los polímeros de eliminación de suciedad de la
invención se preparan mediante a) copolimerización por injerto de
cadena y b) modificación aniónica del polisacárido. No es
particularmente relevante para la presente invención qué etapa se
lleva a cabo primero. Preferentemente, la etapa de copolimerización
por injerto de cadena del polisacárido se lleva a cabo primero,
seguida de la modificación aniónica.
Ambas copolimerización por injerto de cadena y
modificación aniónica del polisacárido pueden tener lugar a través
de los grupos hidroxilo primarios y/o secundarios de la cadena
principal de polisacárido. La copolimerización por injerto de cadena
también puede iniciarse mediante abstracción de H del residuo de
monosacárido.
La copolimerización por injerto de cadena se
lleva a cabo poniendo en contacto el iniciador redox, tal como
sulfato amónico ferroso y peróxido de hidrógeno o nitrato amónico
cérico y ácido nítrico diluido, con el polisacárido en un medio
acuoso. Un intervalo de temperatura preferido es
20-60ºC, más preferentemente de
30-40ºC. Es preferible añadir un agente de arrastre
mecánico, un ejemplo del mismo es urea. Cuando se usa el sistema de
sulfato amónico ferroso y peróxido de hidrógeno como iniciador
redox, es preferible añadir también ácido ascórbico. Se añade el
monómero hidrófobo y la polimerización posterior tiene lugar para
producir el polímero de la invención.
El copolímero injertado hidrófobo preparado de
este modo se hace reaccionar preferentemente con un reactivo
carboxilante o sulfonante seleccionado entre ácido halocarboxílico,
una sal de metal alcalino o alcalinotérreo de ácido halocarboxílico,
ácido vinilsulfónico o una sal de metal alcalino o alcalinotérreo de
ácido vinilsulfónico. Es preferible usar ácido haloacético, más
preferentemente ácido cloroacético, para proporcionar grupos
aniónicos en el polisacárido. El procedimiento de modificación
aniónica puede llevarse a cabo en presencia de un disolvente tal
como mezclas de agua/isopropanol o como un procedimiento en
seco.
Cuando se prepara el polímero de eliminación de
suciedad de la invención a partir de almidón natural, es preferible
someter al mismo a una temperatura de 70-90ºC en
presencia de agua, para hacer al polímero de eliminación de suciedad
soluble en agua.
El polímero de eliminación de suciedad de la
invención puede usarse para tratar tejido incorporándolo a las
composiciones detergentes, a acondicionadores de aclarado o a otras
composiciones para el tratamiento de tejidos. También puede usarse
simplemente como disolución acuosa que puede aplicarse al tejido
para potenciar la retirada de suciedad del tejido.
Los polímeros de la invención se incorporan de
manera apropiada en una cantidad de 0,01-10% en
peso, preferentemente de 0,5-5% en peso, de la
composición detergente o de la composición para el tratamiento del
tejido.
De manera ventajosa, los polímeros de eliminación
de suciedad pueden incorporarse a las composiciones detergentes para
lavandería apropiadas para uso en condiciones de trabajo exigentes.
Una composición detergente preferida de acuerdo con la invención
puede contener de 5 a 40% en peso de tensioacivo detersivo
(detergente-material activo), de 5 a 80% en peso de
adyuvante de detergencia, y de 0,01 a 10% en peso, preferentemente
de 0,5 a 5% en peso del polímero de eliminación de suciedad de la
invención.
Aparte de los polímeros de la invención, las
formulaciones detergentes también contienen como en las
formulaciones convencionales, activos detergentes (tensioactivos) y
aditivos adyuvantes y auxiliares. Los auxiliares incluyen
inhibidores, inhibidores de la transferencia de colorante, aromas,
blanqueantes, enzimas, fluorescentes, abrillantadores ópticos,
fungicidas, germicidas, hidrotropos, etc.
La composición detergente puede estar en
cualquier forma física, por ejemplo, en forma de polvo, comprimido,
barra, pasta o líquido.
El material activo detergente se escoge
generalmente entre compuestos activos detergentes aniónicos, no
iónicos, catiónicos, iónicos dipolares y sus mezclas.
Los tensioactivos aniónicos que pueden usarse en
las composiciones de la invención son compuestos detergentes tanto
jabonosos como no jabonosos. Compuestos activos detergentes
aniónicos especialmente apropiados son sales solubles en agua de
productos de reacción sulfúricos orgánicos que tienen en la
estructura molecular un radical alquilo que contiene de 8 a 22
átomos de carbono, y un radical escogido entre ácido sulfónico o
radicales de éster de ácido de azufre y mezclas de los mismos.
Los compuestos activos detergentes aniónicos
sintéticos solubles en agua preferidos son sales de metales
alcalinos (tales como sodio y potasio) y alcalinotérreos (tales como
calcio y magnesio) de sulfonatos de alquilbenceno superiores y
mezclas con sulfonatos de olefina y sulfatos de alquilo superiores,
y sulfatos de monoglicéridos de ácidos grasos superiores. Los
compuestos activos detergentes aniónicos preferidos son sulfonatos
aromáticos de alquilo superiores tales como sulfonatos de
alquilbenceno superiores que contienen de 6 a 20 átomos de carbono
en el grupo alquilo en una cadena lineal o ramificada, ejemplos
particulares de los cuales son sales de sodio de sulfonatos de
alquilbenceno superiores o sulfonatos de alquiltolueno, xileno o
fenol superiores, sulfonatos de alquilnaftaleno,
diamilnaftalensulfonato de amonio y dinonilnaftalensulfonato de
sodio.
Los compuestos activos detergentes no iónicos
apropiados pueden describirse ampliamente como compuestos producidos
por la condensación de grupos de óxido de alquileno, que son de
naturaleza hidrófila, con un compuesto orgánico hidrófobo que puede
ser de naturaleza alifática o alquilaromática. La longitud del
radical hidrófilo o de polioxialquileno que está condensado con
cualquier grupo hidrófobo particular puede ajustarse fácilmente para
producir un compuesto soluble en agua que tenga el grado deseado de
equilibrio entre elementos hidrófilos y hidrófobos.
Ejemplos particulares incluyen el producto de
condensación de alcoholes alifáticos que tienen de 8 a 22 átomos de
carbono en configuración de cadena tanto lineal como ramificada con
óxido de etileno, tal como condensado de óxido de etileno de aceite
de coco que tiene de 2 a 15 moles de óxido de etileno por mol de
alcohol de coco; condensados de alquilfenoles cuyo grupo alquilo
contiene de 6 a 12 átomos de carbono con 5 a 25 moles de óxido de
etileno por mol de alquilfenol; condensados del producto de reacción
de etilendiamina y óxido de propileno con óxido de etileno,
conteniendo el condensado de 40 a 80% de radicales de polioxietileno
en peso y teniendo un peso molecular de 5.000 a 11.000; óxido de
amina terciaria de estructura R_{3}NO, en los que un grupo R es un
grupo alquilo de 8 a 18 átomos de carbono y los otros son cada uno
grupos metilo, etilo o hidroxietilo, por ejemplo óxido de
dimetildodecilamina; óxidos de fosfina terciaria de estructura
R_{3}PO, en los que un grupo R es un grupo alquilo de 10 a 18
átomos de carbono, y los otros son cada uno grupos alquilo o
hidroxialquilo de 1 a 3 átomos de carbono, por ejemplo óxido de
dimetildodecilfosfina; y dialquilsulfóxidos de estructura R_{2}SO
en los que el grupo R es un grupo alquilo de 10 a 18 átomos de
carbono y el otro es metilo o etilo, por ejemplo
metiltetradecilsulfóxido; alquilolamidas de ácidos grasos;
condensados de óxido de alquileno de alquilolamidas de ácidos grasos
y alquilmercaptanos.
Compuestos activos como detergentes anfóteros
apropiados que pueden emplearse de manera opcional son derivados de
aminas alifáticas secundarias y terciarias que contienen un grupo
alquilo de 8 a 18 átomos de carbono y un radical alifático
sustituido por un grupo aniónico solubilizante en agua, por ejemplo
3-dodecilamino-propionato de sodio,
3-dodecilaminopropansulfonato de sodio y
N-2-hidroxidodecil-N-metiltaurato
de sodio. Compuestos activos como detergentes catiónicos apropiados
son sales de amonio cuaternario que tienen un radical alifático de 8
a 18 átomos de carbono, por ejemplo bromuro de
cetiltrimetilamonio.
Compuestos activos como detergentes iónicos
dipolares apropiados que pueden emplearse de manera opcional son
derivados de compuestos alifáticos de amonio cuaternario, sulfonio y
fosfonio que tienen un radical alifático de 8 a 18 átomos de carbono
y un radical alifático sustituido por un grupo aniónico
solubilizante en agua, por ejemplo
propano-1-sulfonato betaína,
3-(dodecilmetilsulfonio)
propano-1-sulfonato betaína y
3-(cetilmetilfosfonio) etano sulfonato betaína.
Otros ejemplos de compuestos activos como
detergentes apropiados son compuestos comúnmente usados como agentes
tensioactivos publicados en los libros de texto bien conocidos
"Surface Active Agents", Volumen I de Schwartz y Perry y
"Surface Active Agents and Detergents", Volumen II de Schwartz,
Perry y Berch.
Los aditivos adyuvantes de detergencia usados en
la formulación son preferentemente inorgánicos y aditivos adyuvantes
apropiados incluyen aluminosilicatos de metales alcalinos
(zeolitas), carbonato de metal alcalino, tripolifosfato de sodio
(STPP), pirofosfato de tetrasodio (TSPP), citratos, nitriloacetato
de sodio (NTA) y combinaciones de estos. Los aditivos adyuvantes
pueden usarse de manera apropiada en cantidades que varían de 5 a
80% en peso, preferentemente de 10 a 60% en peso.
Las composiciones detergentes de la invención
pueden también contener cualesquiera otros ingredientes apropiados.
Estos pueden seleccionarse entre, pero no se limitan a,
blanqueantes, precursores de blanqueo, estabilizadores de blanqueo
(inhibidores de metales pesados), fotoblanqueantes, enzimas, otros
polímeros, intensificadores de espuma, controladores de espuma,
fluorescentes, cargas, coadyuvantes de flujo, agentes
acondicionadores de tejido, aromas, colorantes y partículas
coloreadas.
Los polímeros de la invención también pueden
usarse como parte de un conjunto de lavado para tejido, como parte
de un saquito o pueden microencapsularse.
Un conjunto de lavado para tejido puede
comprender dos compartimentos separados el uno del otro. Es
preferible que un compartimento sea grande y el otro pequeño. El
compartimento grande contiene la formulación detergente y el
compartimento pequeño el polímero. Una hoja de instrucciones
contiene las directrices para el uso de los dos componentes
incluyendo las proporciones y condiciones de uso. El conjunto
también puede contener un medio de distribución para contribuir al
lavado usando los dos componentes en las proporciones deseadas.
Un conjunto preferido de acuerdo con la invención
es un recipiente de plástico que tiene dos cámaras separadas. Una
primera cámara de gran tamaño alberga la composición detergente. La
segunda cámara pequeña tiene una capacidad en volumen no mayor de
10% aproximadamente de la cámara grande y alberga el polímero de
eliminación de suciedad de la invención.
El polímero/composición detergente también puede
estar envasado en un saquito de dosificación única que tiene un
compartimento en el que se encuentran los dos componentes de manera
tal que entran en contacto cuando los contenidos son descargados del
saquito. También es posible microencapsular el polímero y
proporcionar el producto en forma premezclada. El alcance de la
invención también incluye otras formas de envasado.
La invención se ilustra mejor por medio de los
siguientes ejemplos no limitantes, en los que las partes y los
porcentajes están en peso a menos que se especifique lo
contrario.
Se disolvieron 100 g de urea en 1 litro de agua
destilada en un matraz equipado con agitador magnético y termómetro.
Se añadieron de manera secuencial 1 kg de almidón de tapioca, 1 g de
sulfato amónico ferroso y 5 g de ácido ascórbico, 50 ml de acrilato
de metilo y la mezcla se agitó. Después se añadieron 10 ml de
peróxido de hidrógeno (30% peso/volumen), se agitó la mezcla de
reacción y después se filtró. La reacción se llevó a cabo a 30ºC. El
poli(metilacrilato)-injerto-almidón
obtenido se lavó repetidamente con agua y después se secó a
100ºC.
Se disolvieron 250 g de ácido cloroacético y 240
g de hidróxido de sodio en agua y se mezclaron en agitación
manteniendo una temperatura de <20ºC. Después se añadieron 40 g
de urea a la mezcla. Se introdujo 1 kg del
poli(metilacrilato)-injerto-almidón
anterior en un mezclador y después se pulverizó sobre el mismo, en
agitación, la mezcla de ácido cloroacético-hidróxido
de sodio. Se dejó la mezcla durante 24 horas a 60ºC y después se
secó hasta 11% de humedad.
Se preparó una formulación detergente estándar
sin polímero de eliminación de suciedad (Ejemplo comparativo A). Se
preparó también una formulación detergente que incorporaba el
polímero del Ejemplo 1. La Tabla 1 presenta los detalles de la
formulación.
| Composición % peso | Ejemplo comparativo A | Ejemplo 1 |
| Sulfonato de alquilbenceno lineal | 20 | 20 |
| Tripolifosfato de sodio | 27 | 27 |
| Sosa | 15 | 15 |
| Silicato alcalino | 10 | 10 |
| Cargas | 15 | 15 |
| Polímero de eliminación de suciedad | - | 2 |
| Agua | Hasta 100 | Hasta 100 |
La eliminación de suciedad se determina a través
de la mejora de la detergencia.
En el estudio se usaron tejidos de algodón 100% y
de poliéster 100%. El tejido se cortó en trozos de tela de tamaño
12,7 cm x 12,7 cm. Los trozos de tela se ensuciaron usando a)
suciedad oleosa y b) suciedad en forma de materia particulada
(hollín de carbón). La suciedad oleosa podía ser sebo preparado en
el laboratorio o aceite de motor. Se añadió un colorante rojo a una
concentración de 0,025% al aceite para determinar de forma clara la
retirada de aceite del tejido.
También se usaron tejidos disponibles
comercialmente pre-ensuciados con una mezcla de
suciedad oleosa y suciedad en forma de material particulado (WFK 30D
era poliéster pre-ensuciado y WFK 10D era algodón
pre-ensuciado).
Se introdujo 0,2 g de suciedad junto con el
colorante rojo para aceite a una concentración de 0,025% en cada
trozo de tela de ensayo y la suciedad se dejó progresar durante un
período de 24 horas. Se tomó la medida de la reflectividad inicial a
520 nm, en un escáner Color Scan II de Milton Roy. La longitud de
onda a la que absorbe el colorante rojo es 520 nm, de ahí que se use
para controlar la retirada de la suciedad.
Para la carga de suciedad en forma de material
particulado, se depositó hollín de carbón sobre la pieza de tela
para obtener una reflectividad de 55. Se determinó la reflectividad
a 460 nm.
Los tejidos mencionados anteriormente se lavaron
usando las composiciones detergentes del Ejemplo comparativo A y del
Ejemplo 1, manteniendo 10 réplicas de cada. Después se prepararon
disoluciones detergentes de concentración 5 g/l.
Los trozos de tela se lavaron en un medidor de
grado de limpieza en la disolución detergente durante un período de
15 minutos. Se tomaron las medidas de reflectividad a 520 nm (para
suciedad oleosa) o a 460 nm (para suciedad en forma de material
particulado y WFK 10D y 30D). Se anotó la diferencia de
reflectividad de los tejidos sucios ante y después del lavado y se
representó como \DeltaR520* ó \DeltaR460*.
Se determinó la mejora de la retirada de suciedad
para suciedad oleosa según lo siguiente:
Mejora en la retirada de suciedad
oleosa (\Delta\DeltaR520*) = \DeltaR520* (para el Ejemplo 1) -
\DeltaR520*
(para el Ejemplo comparativo A).
(para el Ejemplo comparativo A).
Se determinó la mejora de la retirada de suciedad
para suciedad de material particulado y mezclas de suciedad oleosas
y suciedad de material particulado según lo siguiente:
Mejora en la retirada de suciedad
(\Delta\DeltaR460*) = \DeltaR460* (para el Ejemplo 1) -
\DeltaR460*
(para el Ejemplo comparativo A).
(para el Ejemplo comparativo A).
En la Tabla 2 se presentan los resultados de los
lavados en medidor de grado de limpieza posteriores al procedimiento
anterior de ensayo de detergencia para retirada de suciedad del
poliéster. En la tabla 3 se presentan los resultados para
algodón.
| Suciedad en forma de material particulado | \Delta\DeltaR460* | 2,4 |
| Sebo artificial | \Delta\DeltaR520* | 1,6 |
| Aceite de motor | \Delta\DeltaR520* | 2,5 |
| Mezcla de suciedad oleosa y suciedad en forma de material particulado | \Delta\DeltaR460* | 2,0 |
| Suciedad en forma de material particulado | \Delta\DeltaR460* | 3,0 |
| Sebo artificial | \Delta\DeltaR520* | 0,5 |
| Aceite de motor | \Delta\DeltaR520* | 0,5 |
| Mezcla de suciedad oleosa y suciedad en forma de material particulado | \Delta\DeltaR460* | 2,0 |
Las medidas de reflectividad anteriores indican
beneficios en el uso de un copolímero injertado aniónico hidrófobo
de almidón en la retirada de suciedad tanto oleosas como en forma de
material particulado o de sus mezclas sobre tejidos tanto de
poliéster como de algodón.
Claims (27)
1. Polisacárido aniónico hidrófobo
caracterizado porque es un copolímero injertado de un
polisacárido que tiene sustituyentes aniónicos con un monómero
etilénicamente insaturado, teniendo el copolímero una cadena
principal de polisacárido que transporta grupos poliméricos
vinílicos hidrófobos injertados que proceden del monómero
etilénicamente insaturado, y sustituyentes aniónicos.
2. Polisacárido aniónico hidrófobo de acuerdo con
la reivindicación 1, caracterizado porque los sustituyentes
aniónicos se seleccionan entre los grupos que poseen un grupo de
cabeza de carboxilato o sulfonato.
3. Polisacárido aniónico hidrófobo
caracterizado por la fórmula general I:
(I)- - - - - - - -(
\delm{G}{\delm{\para}{R}})
--- (G) --- (\uelm{G}{\uelm{\para}{R'}}) ---
(\uelm{G}{\uelm{\para}{R''}})
- - - - - - - -en la que R es un polímero vinílico
hidrófobo, R' y R'' que pueden o no ser el mismo, representan un
grupo que posee un grupo de cabeza de ácido carboxílico o de ácido
sulfónico o sales de los mismos y G es un monosacárido o un
monosacárido
sustituido.
4. Polisacárido aniónico hidrófobo de acuerdo con
la reivindicación 3, caracterizado porque R' y R'', que
pueden o no ser el mismo, son vinilsulfonatos poliméricos
seleccionados entre
-(CH_{2}-CHSO_{3}H)_{n} y
-(CH_{2}-CHSO_{3}^{-}M^{+})_{n}, en
las que M es un metal alcalino o alcalinotérreo y n tiene un valor
de 5 a 100.
5. Polisacárido aniónico hidrófobo de acuerdo con
la reivindicación 3, caracterizado porque R' y R'', que
pueden o no ser el mismo, son seleccionados entre
-R_{3}-COOH y
-R_{3}-COO^{-}M^{+}, en la que R_{3} es un
grupo alquileno C_{1} a C_{4} y M es un metal alcalino o
alcalinotérreo.
6. Polisacárido aniónico hidrófobo de acuerdo con
la reivindicación 5, caracterizado porque R' = R'' =
-CH_{2}-COOH ó su sal de metal.
7. Polisacárido aniónico hidrófobo de acuerdo con
cualquier reivindicación precedente, caracterizado porque la
cantidad de polímero vinílico hidrófobo es de
0,1-10% en peso del polisacárido.
8. Polisacárido aniónico hidrófobo de acuerdo con
la reivindicación 7, caracterizado porque la cantidad de
polímero vinílico hidrófobo es de 1-5% en peso del
polisacárido.
9. Polisacárido aniónico hidrófobo de acuerdo con
cualquier reivindicación precedente, caracterizado porque la
cantidad de sustituyente aniónico es de 0,1-10% en
peso del polisacárido.
10. Polisacárido aniónico hidrófobo de acuerdo
con la reivindicación 9, caracterizado porque la cantidad de
sustituyente aniónico es de 0,1-5% en peso del
polisacárido.
11. Polisacárido aniónico hidrófobo de acuerdo
con cualquier reivindicación precedente, caracterizado porque
el polímero vinílico hidrófobo tiene un peso molecular de 500 a
5.000.000.
12. Polisacárido aniónico hidrófobo de acuerdo
con la reivindicación 11, caracterizado porque el polímero
vinílico hidrófobo tiene un peso molecular de 2000 a 500.000.
13. Polisacárido aniónico hidrófobo de acuerdo
con la reivindicación 12, caracterizado porque el polímero
vinílico hidrófobo tiene un peso molecular de 5000 a 100.000.
14. Polisacárido aniónico hidrófobo de acuerdo
con cualquiera de las reivindicaciones 3 a 13, caracterizado
porque R es un polímero acrílico, que tiene la fórmula general
II
--- CH_{2}
---
\melm{\delm{\para}{R _{2} }}{C}{\uelm{\para}{R _{1} }}
--- ( --- CH_{2} ---
\melm{\delm{\para}{R _{2} '}}{C}{\uelm{\para}{R _{1} '}}
---)_{n}
---en la que R_{1} y R_{1}' pueden
o no ser el mismo y representan -H, -CH_{3}, -C_{2}H_{5}, y en
la que R_{2} y R_{2}' pueden o no ser el mismo y representan
-COOCH_{3}, -COOC_{2}H_{5},
-COOC_{3}H_{7}.
\newpage
15. Polisacárido aniónico hidrófobo de acuerdo
con la reivindicación 14, caracterizado porque R_{1} =
R_{1}' = H y R_{2} = R_{2}' = -COOCH_{3}.
16. Polisacárido aniónico hidrófobo de acuerdo
con cualquier reivindicación precedente, caracterizado porque
el polisacárido se selecciona entre almidón, almidones modificados,
celulosa, goma guar y goma de tamarindo.
17. Polisacárido aniónico hidrófobo de acuerdo
con la reivindicación 16, caracterizado porque el
polisacárido es almidón.
18. Un procedimiento para la preparación de un
polisacárido aniónico hidrófobo de acuerdo con cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 17, caracterizado porque comprende
copolimerización por injerto de cadena y modificación aniónica de un
polisacárido.
19. Un procedimiento de acuerdo con la
reivindicación 18, caracterizado porque comprende
copolimerización por injerto de cadena del polisacárido o del
polisacárido aniónicamente modificado usando un iniciador redox.
20. Un procedimiento de acuerdo con la
reivindicación 19, caracterizado porque comprende
copolimerización por injerto de cadena del polisacárido o del
polisacárido aniónicamente modificado usando sulfato amónico ferroso
y peróxido de hidrógeno como iniciador redox.
21. Un procedimiento de acuerdo con cualquiera de
las reivindicaciones 18 a 20, caracterizado porque comprende
modificación aniónica del polisacárido o del polisacárido
copolimerizado por injerto de cadena usando ácido halocarboxílico o
su sal o mezclas de los mismos.
22. Un procedimiento de acuerdo con la
reivindicación 21, caracterizado porque el ácido
halocarboxílico es ácido cloroacético.
23. Un procedimiento de acuerdo con cualquiera de
las reivindicaciones 18 a 20, caracterizado porque comprende
modificación aniónica del polisacárido o del polisacárido
copolimerizado por injerto de cadena usando un ácido vinilsulfónico
o su sal o mezclas de los mismos.
24. Una composición para el tratamiento de
tejido, que comprende un agente de tratamiento del tejido,
caracterizada porque comprende además de 0,01 a 10% en peso
del polisacárido aniónico hidrófobo de acuerdo con una cualquiera de
las reivindicaciones 1 a 17.
25. Una composición detergente que comprende de 5
a 60% en peso de un tensioactivo detersivo, caracterizada
porque comprende además de 0,01 a 10% en peso del polisacárido
aniónico hidrófobo de acuerdo con una cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 17.
26. Una composición detergente de acuerdo con la
reivindicación 25, caracterizada porque es una composición
detergente preparada para lavandería que comprende de 5 a 40% en
peso de tensioactivo detersivo, y de 5 a 80% en peso de adyuvante de
la detergencia.
27. Una composición detergente de acuerdo con la
reivindicación 25 ó 26, caracterizada porque comprende de 0,5
a 5% en peso del polisacárido aniónico hidrófobo de acuerdo con una
cualquiera de las reivindicaciones 1 a 17.
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