ES2245764T3 - Detergente de lavanderia liquido con capa de emulsion. - Google Patents
Detergente de lavanderia liquido con capa de emulsion.Info
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Abstract
Una composición detergente de lavandería líquida acuosa que comprende: (a) entre el 5% y el 80%, en peso de la composición, de un tensioactivo detergente que comprende un tensioactivo aniónico; (b) entre el 0,1% y el 10%, en peso de la composición, de un emulsionante que tiene un valor de HLB inferior a 8,5; (c) entre el 5% y el 50%, en peso de la composición, de un aceite; (d) un electrolito en una cantidad para proporcionar un indicador de fuerza iónica de entre 0,55 y 6,7, en la que la composición tras permanecer en reposo durante un máximo de 24 horas a una temperatura de 20-25°C comprende al menos dos capas visibles; a saber una capa de emulsión y una capa isotrópica, en la que el aceite está presente en forma de una capa de emulsión con una fase acuosa continua.
Description
Detergente de lavandería líquido con capa de
emulsión.
La presente invención se refiere a composiciones
detergentes de lavandería líquidas acuosas que comprenden una capa
de emulsión y una capa isotrópica.
Los detergentes de lavandería líquidos son
populares entre los consumidores. A veces es deseable separar
diversos principios de la composición detergente líquida. También es
deseable incrementar el atractivo visual del envase del detergente y
proporcionar un aspecto único para que se asocie a un producto
particular por los consumidores. Además, es deseable proporcionar
una señal visual al consumidor de la presencia de principios
especiales (por ejemplo, beneficiosos) en la composición.
Los documentos EP 116422, EP 175485, GB 1247189,
WO 99/47635, Ginn (patente de EE.UU. 4.348.292), Fuller y col.
(EE.UU. 6.180.587), Swift y col. (EE.UU. 5.883.065) describen
composiciones de limpieza líquidas de doble capa en una botella o en
un envase insoluble en agua. Las capas son ambas acuosas y se
obtienen empleando un electrolito, que cuando se añade a una
disolución tensioactiva acuosa, fuerza la separación del
tensioactivo de la fase acuosa. El fenómeno de separar un componente
orgánico de una fase acuosa, mediante la adición de la sal
(electrolito) se conoce como "tratamiento salino". La sal
incrementa el carácter iónico del agua y retira el componente
orgánico, menos polar.
Las composiciones de higiene personal (lavado
corporal o champú) que contienen aceite se describen, por ejemplo,
por Puvvada y col. (US 5.929.019), Pader y col., (EE.UU. 3.533.955),
CA951213, Weimer (US 3.718.609), Zabotto y col. (US 5.165.917), y
Lyle (US 20010006088). Las composiciones de limpieza del hogar
acuosas/no acuosas multifásicas se describen en, por ejemplo, los
documentos WO 01/98450, WO 02/02731, WO 01/21751, WO 99/47634 y WO
02/04589. Tales composiciones se agitan antes de usar, para crear
una emulsión temporal para una dispensación y un uso uniformes.
Olson y col. (patente de EE.UU. 3.810.478) describen una composición
de champú de dos fases que contiene una fase inferior polar clara y
una fase superior en emulsión de tipo loción que puede ser una
emulsión de aceite en agua.
Es deseable incorporar aceite en las
composiciones detergentes de lavandería por varias razones. Entre
las razones funcionales está la capacidad del aceite de potenciar la
eliminación de manchas oleosas de los tejidos. Además, el aceite
absorbido sobre los tejidos proporciona algún grado de beneficios
suavizantes y antiarrugas. Entre las razones estéticas está un
atractivo incrementado de un producto detergente líquido y
proporcionar una señal visual al consumidor. Desafortunadamente, si
el aceite apenas se incorpora en las composiciones detergentes de
lavandería existentes, incluso si la composición se agita para crear
una emulsión temporal, la capa oleosa se adhiere a las paredes del
contenedor durante su uso. Esto es especialmente problemático en el
campo de los detergentes de lavandería debido a que los contenedores
tienden a ser mayores que los contenedores de higiene personal y así
la cantidad de aceite en las paredes puede deslucir
significativamente la función y el aspecto del producto. Así, es
deseable por razones funcionales y estéticas proporcionar un
detergente de lavandería líquido con una capa de emulsión (lechosa,
de tipo loción), en la que el aceite está presente en forma de capa
de emulsión con una fase acuosa continua y una capa
isotró-
pica.
pica.
La presente invención incluye una composición
detergente de lavandería líquida acuosa que comprende un
tensioactivo detergente (incluyendo aniónico), un emulsionante con
un valor de HLB inferior a 8,5; un aceite; y un electrolito en una
cantidad para proporcionar un indicador de fuerza iónica entre 0,55
y 6,7. La composición se separa, tras permanecer en reposo un máximo
de 24 horas a temperatura ambiente, en al menos dos capas, una de
las cuales es una emulsión con una fase acuosa continua. La segunda
capa isotrópica preferentemente es una composición transparente.
Sorprendentemente, la capa de emulsión que se
crea tiene una fase acuosa continua (es decir, emulsión de aceite en
agua o emulsión de agua en aceite en agua), aunque el emulsionante
empleado tenga un HLB bajo típico de los emulsionantes de agua en
aceite, como se esperaría de una emulsión de agua en aceite.
La presencia de una capa de emulsión (que parece
una capa lechosa) puede transmitir una señal visual de un producto
más suave que puede ser especialmente adecuado para productos de
lavandería para pretratamientos o lavados delicados. Además, la capa
de emulsión puede incluir principios funcionales solubles en aceite
o insolubles en agua, para preservar la transparencia de la segunda
capa, o puede incluir, en la capa oleosa de la emulsión, principios
sensibles al agua que necesiten ser protegidos del agua.
Todas las cantidades son en peso de la
composición detergente líquida, a menos que se especifique otra
cosa.
Nótese que especificando cualquier intervalo de
concentraciones, cualquier concentración superior particular se
puede asociar con cualquier concentración inferior particular.
Para evitar dudas la palabra "comprende"
está previsto que signifique "incluye" pero no necesariamente
"consiste en" o "compuesto de". En otras palabras, las
etapas u opciones enumeradas no necesariamente son exhaustivas.
"Líquido" como se usa en el presente
documento significa que una fase continua o una parte predominante
de la composición es líquida y que una composición es fluida a 20ºC
(es decir, pueden estar incluidos sólidos suspendidos).
Las composiciones de la invención contienen uno o
más agentes tensioactivos seleccionados del grupo constituido por
tensioactivos aniónicos, no iónicos, catiónicos, anfóteros y
bipolares o sus mezclas. Los detergentes tensioactivos preferidos
para su uso en la presente invención son mezclas de tensioactivos
aniónicos y no iónicos, aunque se debe entender que se pueden usar
tensioactivos aniónicos solos o en combinación con cualquier otro
tensioactivo o tensioactivos. Los tensioactivos detergentes
normalmente son emulsionantes de aceite en agua que tienen un HLB
superior a 8, normalmente 12 y superior. Los tensioactivos
detergentes están incluidos en la presente invención tanto por la
capacidad detergente como por crear una emulsión con una fase acuosa
continua.
Los agentes tensioactivos aniónicos que se pueden
usar en la presente invención son aquellos compuestos tensioactivos
que contienen un grupo hidrófobo hidrocarbonado de cadena larga en
su estructura molecular y un grupo hidrófilo, es decir, un grupo
solubilizante de agua tal como un grupo carboxilato, sulfonato o
sulfato o sus formas ácidas correspondientes. Los agentes
tensioactivos aniónicos incluyen los alquil arilsulfonatos, alquil
sulfonatos, alquil sulfatos y alquil polietersulfatos superiores
solubles en agua de metales alcalinos (por ejemplo sodio y potasio).
También pueden incluir ácidos grasos o jabones de ácidos grasos. Uno
de los grupos preferidos de agentes tensioactivos aniónicos son las
sales de metales alcalinos, de amonio o de alcanolamina de alquil
arilsulfonatos superiores y las sales de metales alcalinos, de
amonio y de alcanolamina de alquil sulfatos superiores. Los alquil
sulfatos superiores preferidos son aquellos en los que los grupos
alquilo contienen de 8 a 26 átomos de carbono, preferentemente de 12
a 22 átomos de carbono y más preferentemente de 14 a 18 átomos de
carbono. El grupo alquilo en el alquil arilsulfonato preferentemente
contiene de 8 a 16 átomos de carbono y más preferentemente de 10 a
15 átomos de carbono. Un alquil arilsulfonato particularmente
preferido es el alquil C_{10} a C_{16} bencenosulfonato de
sodio, potasio o etanolamina, por ejemplo, dodecil bencenosulfonato
sódico lineal. Los alquil sulfatos primarios y secundarios se pueden
preparar haciendo reaccionar alfa-olefinas de cadena
larga con sulfitos o bisulfitos, por ejemplo, bisulfito sódico. Los
alquil sulfonatos también se pueden preparar haciendo reaccionar
hidrocarburos de parafina normal de cadena larga con dióxido de
azufre y oxígeno como se describe en las patentes de EE.UU. Nº
2.503.280, 2.507.088, 3.372.188 y 3.260.741 para obtener alquil
sulfatos superiores normales o secundarios adecuados para su uso
como detergentes tensioactivos.
El sustituyente alquilo preferentemente es
lineal, es decir alquilo normal, no obstante, se pueden emplear
alquil sulfonatos de cadena ramificada, aunque no son tan buenos con
respecto a la biodegradabilidad. El sustituyente alcano, es decir
alquilo, puede estar sulfonatado terminalmente o puede estar unido,
por ejemplo, al átomo de carbono 2 de la cadena, es decir, puede ser
un sulfonato secundario. Se entiende en la técnica que el
sustituyente puede estar unido a cualquier carbono sobre la cadena
alquílica. Los alquil sulfonatos superiores se pueden usar como
sales de metales alcalinos, tales como sodio y potasio. Las sales
preferidas son las sales de sodio. Los alquil sulfonatos preferidos
son los alquil C_{10} a C_{18} normal primario sulfonatos de
sodio y potasio, siendo más preferido la sal de alquil C_{10} a
C_{15} normal primario sulfonato.
Se pueden usar mezclas de alquil
bencenosulfonatos superiores y alquil sulfatos superiores así como
mezclas de alquil bencenosulfonatos superiores y alquil
polietersulfatos superiores.
También se pueden usar alquil sulfatos de cadena
normal y de cadena ramificada (por ejemplo alquil sulfatos
primarios) como componente aniónico.
Los alquil polietoxisulfatos superiores usados de
acuerdo con la presente invención pueden ser alquilos de cadena
normal o ramificada y contienen grupos alcoxilo inferiores que
pueden contener dos o tres átomos de carbono. Los alquil
polietersulfatos superiores normales se prefieren en el sentido de
que tienen un grado de biodegradabilidad superior que los alquilos
de cadena ramificada y los grupos polialcoxilo inferiores
preferentemente son grupos etoxi.
Los alquil polietoxisulfatos superiores
preferidos usados de acuerdo con la presente invención están
representados mediante la fórmula:
R^{1}-O(CH_{2}CH_{2}O)_{p}-SO_{3}M
\newpage
en la que R^{1} es alquilo
C_{8} a C_{20}, preferentemente C_{10} a C_{18} y más
preferentemente C_{12} a C_{15}; p es 1 a 8, preferentemente 2 a
6, y más preferentemente 2 a 4; y M es un metal alcalino, tal como
sodio y potasio, o un catión de amonio. Se prefieren las sales de
sodio y
potasio.
Un alquil sulfonato polietoxilado superior
preferido es la sal de sodio de un alcohol C_{12} a C_{15}
trietoxisulfato que tiene la fórmula:
C_{12}-C_{15}-O-(CH_{2}CH_{2}O)_{3}-SO_{3}Na
Los ejemplos de alquil etoxisulfatos adecuados
que se pueden usar de acuerdo con la presente invención son alquil
C_{12}-C_{15} normal o primario trietoxisulfato,
sal de sodio; n-decil dietoxisulfato, sal de sodio;
alquil C_{12} primario dietoxisulfato, sal de amonio; alquil
C_{12} primario trietoxisulfato, sal de sodio; alquil C_{15}
primario tetraetoxisulfato, sal de sodio; alquil
C_{14}-_{15} mixto normal primario tri- y
tetraetoxisulfato mixto, sal de sodio; estearil pentaetoxisulfato,
sal de sodio; y alquil C_{10}-_{18} mixto normal
primario trietoxisulfato, sal de potasio.
Los alquil etoxisulfatos normales son fácilmente
biodegradables y se prefieren. Los alquil polialcoxisulfatos
inferiores se pueden usar en mezclas entre sí y/o en mezclas con los
alquil bencenosulfonatos, o alquil sulfatos superiores descritos
anteriormente.
Las composiciones detergentes de la presente
invención son composiciones de lavandería y por tanto,
preferentemente incluyen al menos el 2% de un tensioactivo aniónico,
para proporcionar capacidad detergente y espumante. Generalmente, la
cantidad de tensioactivo aniónico está en el intervalo entre el 5% y
el 80%, preferentemente entre el 5% y el 30% para acomodar la
co-inclusión de tensioactivos no iónicos, más
preferentemente entre el 7% y el 20% y, óptimamente, entre el 8% y
el 18%. Nótese que un exceso de tensioactivo aniónico puede ser
perjudicial para la estabilidad de la emulsión en las composiciones
de la invención. El mínimo de tensioactivo aniónico, no obstante, es
necesario para proporcionar la formación de espuma en aplicaciones
detergentes de lavandería.
Como es bien sabido, los tensioactivos no iónicos
se caracterizan por la presencia de un grupo hidrófobo y un grupo
hidrófilo orgánico y normalmente se producen mediante la
condensación de un compuesto hidrófobo orgánico alquil alifático o
aromático con óxido de etileno (de naturaleza hidrófila). Los
tensioactivos no iónicos típicos adecuados son aquellos descritos en
las patentes de EE.UU. Nº 4.316.812 y 3.630.929.
Normalmente, los tensioactivos no iónicos son
lipófilos polialcoxilados en los que el balance
hidrófilo-lipófilo deseado se obtiene de la adición
de un grupo polialcoxilo inferior hidrófilo a una fracción lipófila.
Una clase preferida de detergentes no iónicos es la de alcanoles
alcoxilados en la que el alcanol es de 9 a 20 átomos de carbono y en
la que el número de moles de óxido de alquileno (de 2 ó 3 átomos de
carbono) es de 3 a 20. De tales materiales se prefiere emplear
aquellos en los que el alcanol es un alcanol graso de 9 a 11 ó 12 a
15 átomos de carbono y que contienen de 5 a 8 ó 5 a 9 grupos
alcoxilo por mol. También se prefiere un alcohol basado en parafina
(por ejemplo no iónicos de Huntsman o Sassol).
Los ejemplos de tales compuestos son aquellos en
los que el alcanol es de 10 a 15 átomos de carbono y que contienen
de 3 a 12 grupos óxido de etileno por mol aproximadamente, por
ejemplo Neodol® 25-9 y Neodol®
23-6,5, productos que están fabricados por la Shell
Chemical Company, Inc. El primero es un producto de condensación de
una mezcla de alcoholes grasos superiores con un promedio de 12 a 15
átomos de carbono, con 9 moles de óxido de etileno aproximadamente y
el último es una mezcla correspondiente en la que el contenido de
átomos de carbono del alcohol graso superior es de 12 a 13 y el
número de grupos óxido de etileno presentes promedia 6,5
aproximadamente. Los alcoholes superiores son alcanoles
primarios.
Otra subclase de tensioactivos alcoxilados que se
puede usar contiene una longitud de cadena alquílica precisa en
lugar de la distribución de cadenas alquílicas de los tensioactivos
alcoxilados descritos anteriormente. Normalmente, se denominan
alcoxilatos de intervalo limitado. Los ejemplos de estos incluyen la
serie Neodol-1® de tensioactivos fabricados por la
Shell Chemical Company.
Otros compuestos no iónicos útiles están
representados por la clase de compuestos no iónicos muy conocida
comercialmente vendida bajo la marca Plurafac® por BASF. Los
Plurafacs® son los productos de reacción de un alcohol lineal
superior y una mezcla de óxidos de etileno y propileno, que
contienen una cadena mixta de óxido de etileno y óxido de propileno,
terminados por un grupo hidroxilo. Los ejemplos incluyen un alcohol
graso C_{13}-C_{15} condensado con 6 moles de
óxido de etileno y 3 moles de óxido de propileno, un alcohol graso
C_{13}-C_{15} condensado con 7 moles de óxido de
propileno y 4 moles de óxido de etileno, un alcohol graso
C_{13}-C_{15} condensado con 5 moles de óxido de
propileno y 10 moles de óxido de etileno o mezclas de cualquiera de
los anteriores.
Otro grupo de compuestos no iónicos líquidos está
disponible comercialmente en la Shell Chemical Company, Inc. bajo la
marca Dobanol® o Neodol®: el Dobanol® 91-5 es un
alcohol graso C_{9}-C_{11} etoxilado con un
promedio de 5 moles de óxido de etileno y el Dobanol®
25-7 es un alcohol graso
C_{12}-C_{15} etoxilado con un promedio de 7
moles de óxido de etileno por mol de alcohol graso.
En las composiciones de esta invención, los
tensioactivos no iónicos preferidos incluyen los alcoholes grasos
primarios C_{12}-C_{15} o fenoles alílicos con
contenidos en óxido de etileno relativamente limitados en el
intervalo de 6 a 9 moles, y los alcoholes grasos C_{9} a C_{11}
etoxilados con 5-6 moles de óxido de etileno.
Otra clase de tensioactivos aniónicos que se
puede usar de acuerdo con esta invención son los tensioactivos
glicósido. Los tensioactivos glicósido adecuados para su uso de
acuerdo con la presente invención incluyen aquellos de fórmula:
RO-(R^{1}O)_{y}-(Z)_{x}
en la que R es un radical orgánico
monovalente que contiene de 6 a 30 (preferentemente de 8 a 18)
átomos de carbono; R^{1} es un radical hidrocarbonado divalente
que contiene de 2 a 4 átomos de carbono; O es un átomo de oxígeno; y
es un número que puede tener un valor promedio de 0 a 12 pero que lo
más preferiblemente es cero; Z es una fracción derivada de un
sacárido reductor que contiene 5 ó 6 átomos de carbono; y x es un
número que tiene un valor promedio de 1 a 10 (preferentemente de 1,5
a
10).
Un grupo de tensioactivos glicósido
particularmente preferido para su uso en la práctica de esta
invención incluye aquellos de la fórmula anterior en la que R es un
radical orgánico monovalente (lineal o ramificado) que contiene de 6
a 18 (especialmente de 8 a 18) átomos de carbono; y es cero; z es
glucosa o una fracción derivada de ella; x es un número que tiene un
valor promedio de 1 a 4 (preferentemente de 1,5 a 4). Los
tensioactivos no iónicos que se pueden usar incluyen
polihidroxiamidas como se describe en la patente de EE.UU. Nº
5.312.954 de Letton y col. y aldobionamidas tales como las descritas
en la patente de EE.UU. Nº 5.389.279 de Au y col.
Generalmente, los compuestos no iónicos
comprenderán el 0-70% en peso, preferentemente del 5
al 50%, más preferentemente del 5 al 25% en peso de la composición.
Se pueden usar mezclas de dos o más de los tensioactivos no
iónicos.
Se conocen muchos tensioactivos catiónicos en la
técnica, y casi cualquier tensioactivo catiónico que tenga al menos
un grupo alquilo de cadena larga de 10 a 24 átomos de carbono es
adecuado en la presente invención. Tales compuestos se describen en
"Cationic Surfactants", Jungermann, 1970.
Los tensioactivos catiónicos específicos que se
pueden usar como tensioactivos en la presente invención se describen
con detalle en la patente de EE.UU. Nº 4.497.718.
Como con los tensioactivos no iónicos y
aniónicos, las composiciones de la invención pueden usar
tensioactivos catiónicos solos o en combinación con cualquiera de
los otros tensioactivos conocidos en la técnica. Por supuesto, las
composiciones pueden no contener tensioactivos catiónicos en
absoluto.
Los tensioactivos sintéticos anfóteros se pueden
describir en líneas generales como derivados de compuestos
alifáticos o derivados alifáticos de aminas heterocíclicas
secundarias y terciarias en los que el radical alifático puede ser
de cadena lineal o ramificada y en el que uno de los sustituyentes
alifáticos contiene de 8 a 18 átomos de carbono y al menos uno
contiene un grupo aniónico soluble en agua, por ejemplo carboxilato,
sulfonato, sulfato. Los ejemplos de compuestos que caen dentro de
esta definición son 3-(dodecilamino)propionato sódico,
3-(dodecilamino)propan-1-sulfonato
sódico, 2-(dodecilamino)etilsulfato sódico,
2-(dimetilamino)octadecanoato sódico,
3-(N-carboximetildodecilamino)propan-1-sulfonato
disódico, octadeciliminodiacetato disódico,
1-carboximetil-2-undecilimidazol
sódico, y
N,N-bis(2-hidroxietil)-2-sulfato-3-dodecoxipropilamina
sódica. Se prefiere el
3-(dodecilamino)propan-1-sulfonato
sódico.
Los tensioactivos bipolares se pueden describir
en líneas generales como derivados de aminas secundarias y
terciarias, derivados de aminas heterocíclicas secundarias y
terciarias, o derivados de compuestos de amonio cuaternario,
fosfonio cuaternario o sulfonio terciario. El átomo catiónico en el
compuesto cuaternario puede ser parte de un anillo heterocíclico. En
todos estos compuestos hay al menos un grupo alifático, de cadena
lineal o ramificada, que contiene entre 3 y 18 átomos de carbono y
al menos un sustituyente alifático que contiene un grupo aniónico
solubilizante en agua, por ejemplo, carboxi, sulfonato, sulfato,
fosfato, o fosfonato.
Los ejemplos específicos de tensioactivos
bipolares que se pueden usar se exponen en la patente de EE.UU. Nº
4.062.647.
La cantidad total de tensioactivo usado puede
variar entre el 5 y el 80%, preferentemente entre el 10 y el
50%.
Como se ha indicado, los sistemas tensioactivos
preferidos de la invención son mezclas de tensioactivos aniónicos y
no iónicos.
Los sistemas particularmente preferidos incluyen,
por ejemplo, mezclas de alquil arilsulfonatos lineales (LAS) y
sulfatos alcoxilados (AES) (por ejemplo, etoxilados) con compuestos
no iónicos alcoxilados, por ejemplo en la relación de 1:2:1.
Preferentemente, el compuesto no iónico debería
comprender, en porcentaje de un sistema aniónico/no iónico, al menos
el 20%, más preferentemente al menos el 25%, hasta el 75%
aproximadamente del sistema tensioactivo total. Un sistema
tensioactivo particularmente preferido comprende los compuestos
aniónico:no iónico en una relación de 3:1 a 1:3.
Aunque no se desea estar limitado por esta
teoría, los solicitantes creen que el emulsionante empleado en la
presente invención potencia la interacción de los tensioactivos en
la capa interfacial e incrementa la eficacia de empaquetamiento del
tensioactivo en las gotitas de la emulsión. Esto conduce al
incremento en la fuerza de la película interfacial en la interfase
del aceite y el agua. El efecto es retardar la floculación y la
coalescencia, e incrementar la estabilidad de la emulsión. La
inclusión del emulsionante de HLB bajo es particularmente crítico en
presencia de un tensioactivo aniónico.
Los emulsionantes adecuados para su uso en la
presente invención tienen un valor de HLB (balance
hidrófilo-lipófilo) inferior a 8,5. Los
emulsionantes adecuados pueden estar basados en silicona o exentos
de silicona, polioxialquilen éteres de alcoholes grasos,
polietilenglicol éteres de glucosa, ésteres de azúcar, etoxilatos de
ésteres de azúcar, polietilenglicol éteres de sorbitol, éster de
ácidos grasos etoxilados de glicerol, dimeticona copoliol, alquil
dimeticona copoliol, acetildimeticona copoliol, dialquil
sulfosuccinatos, dialquil fosfato, alquil polioxietoxilatos,
sorbitán no iónico, tensioactivos de silicona solubles en aceite,
polímeros en bloque de óxido de etileno/óxido de propileno, dialquil
amonio cuaternario, y sus mezclas. Los tensioactivos preferidos son
el PEG 30 estearato de dipolihidroxilo (Arlacel® P135), Span® 80
(monoestearato de sorbitán), Brij® 72 (polioxietilen (2) estearil
éter).
La cantidad precisa de emulsionante necesario
para mantener la estabilidad de un producto de dos capas en
emulsión/isotrópica depende de la naturaleza y el nivel de los otros
principios, tales como tensioactivos detergentes, aceite,
disolvente, y electrolitos. Un nivel típico está entre el 0,1% y el
10%, preferentemente entre 0,1 y el 5%, más preferentemente para
optimizar las composiciones a niveles de tensioactivo útiles
comercialmente, en una cantidad entre el 0,1 y el 3%.
Las composiciones detergentes de lavandería
preferidas según la invención incluyen
co-tensioactivos, para consolidar la estabilidad de
la emulsión. Los co-tensioactivos preferidos se
seleccionan del grupo constituido por alcoholes grasos y ácidos
grasos C_{10} a C_{22}, con el pH de la formulación que es
inferior a 7. Los co-tensioactivos preferidos se
seleccionan entre alcoholes grasos C_{10} a C_{22}, en
particular un alcohol C_{14} a C_{18}, y especialmente, el
alcohol cetílico debido a la disponibilidad comercial a un coste
económico, el bajo perfil de olor y la estabilidad.
La cantidad de co-tensioactivo
está generalmente en el intervalo del 0,0 al 5%, preferentemente del
0,1 al 2%, y más preferentemente, para optimizar el coste de la
composición y la estabilidad de la emulsión del 0,1 y el 1%.
Se emplean aceites naturales o sintéticos o sus
mezclas. El aceite puede ser un aceite hidrocarbonado y/o un aceite
de silicona. Generalmente, el aceite hidrocarbonado puede ser un
aceite parafínico, un aceite naftalénico, o un aceite mineral
natural. Los ejemplos incluyen, pero no están limitados a, aceite
mineral, aceite de ricino, aceite vegetal, aceite de maíz, aceite de
cacahuete, aceite de jojoba, oxiestearato de
2-etilhexilo (y otros oxiestearatos de alquilo),
alcohol de lanolina acetilado, palmitatos de alquilo tales como
palmitato de isopropilo, palmitato de 2-etilhexilo,
triacetatos de glicerol, adipato de diisopropilo, adipato de
dioctilo (y otros adipatos de alquilo), miristato de isopropilo, o
alcohol C_{12} a C_{15} benzoatos.
Los aceites de silicona: aceite de silicona,
compuestos de silicona no volátiles incluyen un polialquil siloxano,
un poliaril siloxano, o un polialquilaril siloxano, y sus mezclas.
La silicona no volátil preferida es el compuesto polidimetil
siloxano;
(CH_{3})_{3}SiO-[Si(CH_{3})_{2}O]_{n}-Si(CH_{3})_{3}.
Tal como DC 200, Fluid 50, Dow corning; silsoft®034,
silsoft®ME-5, silisoft®148, L-45 de
OSI de Crompton; silsoft®034-crapril meticona,
silisoft®148-ciclometicona dimeticonol copoliol,
silisoft®148-ciclometicona dimeticonol,
L-45-dimeticona.
Más preferentemente, el aceite es un aceite
mineral, debido a que es económico y el más compatible con los
sistemas tensioactivos descritos anteriormente.
El aceite se emplea en las presentes
composiciones en una cantidad suficiente para proporcionar una capa
de emulsión visible. Normalmente, la cantidad de aceite está en el
intervalo del 5 al 50%, preferentemente del 6 al 35%, más
preferentemente del 7 al 25% y, óptimamente, del 8 al 20%. El aceite
puede contener algún sólido, por ejemplo, ceras u otros principios
sólidos, y aún puede ser adecuado para su uso en la presente
composición mientras sea vertible a la temperatura ambiente de
20-25ºC.
El electrolito incluido en las composiciones de
la invención se selecciona del grupo de electrolitos orgánicos (es
decir, cationes orgánicos), electrolitos inorgánicos (es decir,
cationes inorgánicos) y sus mezclas. El electrolito puede estar
preformado o formarse in situ.
Los aniones adecuados incluyen, pero no están
limitados a, citrato, sulfato, nitrato, fluoruro, cloruro, bromuro,
yoduro, acetato, tartrato, tartrato amónico, bencenosulfonato,
benzoato, bicarbonato, carbonato, bisulfato, bisulfito, sulfito,
borato, borotartrato, bromato, butirato, clorato, camforato,
clorito, cinnamato, disilicato, ditionato, etilsulfato,
ferricianuro, ferrocianuro, fluorosilicato, formato, glicerofosfato,
hidrogenofosfato, hidroxoestannato, hipoclorito, hiponitrito,
hipofosfito, yodato, isobutirato, lactato, laurato, metaborato,
metasilicato, metionato, metilsulfato, nitrito, oleato, ortofosfato,
ortofosfito, ortosilicato, oxalato, perborato, perclorato, fosfato,
polifluoruro, policloruro, poliyoduro, polibromuro, polisulfuro,
polisulfato, polisulfito, salicilato, silicato, sorbato, estannato,
estearato, succinato o valerato, dicromato, cromato, troyonato,
permanganato, gluconato, fenolsulfato, selenato.
"Electrolito orgánico" como se usa en el
presente documento significa un electrolito que contiene un catión
orgánico. "Catión orgánico", alternativamente, significa una
entidad iónica no metálica cargada positivamente. Los cationes
orgánicos adecuados incluyen, pero no están limitados a, amonio,
hidróxido de amonio, aminas, más preferentemente alcanolaminas (por
ejemplo, monoetanolamina, dietanolamina, trietanolamina,
isopropilamina). Los electrolitos orgánicos preferidos se
seleccionan del grupo constituido por monoetanolamina,
trietanolamina, y sales de citrato, carbonato, bicarbonato, borato y
sulfato de óxido de amonio. La sal de monoetanolamina es la más
eficaz. El citrato de monoetanolamina, el carbonato de
monoetanolamina y el borato de monoetanolamina son los más
preferidos, debido a su capacidad para funcionar también como
aditivos y/o agentes tamponantes en la composición detergente.
"Electrolito inorgánico" como se usa en el
presente documento significa un electrolito que contiene un catión
de metal alcalino o alcalino-térreo. Los
electrolitos inorgánicos adecuados incluyen, pero no están limitados
a, sales de sodio, potasio, litio, magnesio, y calcio. Los
electrolitos preferidos se seleccionan del grupo constituido por
sales de sodio y potasio de citrato, carbonato, fosfato,
bicarbonato, borato y sulfato. La sal sódica es la más rentable. El
citrato sódico, el carbonato sódico y el borato sódico son los más
preferidos, debido a su capacidad para funcionar también como
aditivos y/o agentes tamponantes en la composición detergente.
La composición detergente líquida de la invención
incluye preferentemente del 0,5 al 30%, más preferentemente del 1 al
10%, más preferentemente del 1 al 15%, y óptimamente del 6 al 12%
del electrolito, para conseguir una composición de dos capas
estable, a un coste óptimo. La concentración precisa de electrolito
para crear una composición de dos capas que comprende una capa de
emulsión estable depende de la concentración de tensioactivo, la
cantidad de agua y la identidad del electrolito. Una concentración
de electrolitos demasiado baja da como resultado la no separación o
la separación insuficiente de las capas; una concentración de
electrolitos demasiado elevada da como resultado una emulsión
inestable o la inversión de la emulsión a una capa oleosa continua.
La concentración necesaria se puede predecir calculando el indicador
de fuerza iónica del electrolito a una concentración particular. Se
ha encontrado como parte de la presente invención que los
electrolitos preferidos y las concentraciones preferidas son
aquellas que tienen un indicador de fuerza iónica calculado de 0,55
a 6,7, preferentemente de 0,6 a 6,0, más preferentemente de
0,6 a 5,0.
0,6 a 5,0.
El indicador de fuerza iónica representa las
interacciones de los iones con las moléculas de agua y otros iones
en disolución. El indicador de fuerza iónica se puede calcular como
sigue:
I = 1/2
\Sigma
z_{i}^{2}m_{i}
\Sigma = sumatorio para un número de iones
i
I = fuerza iónica
Z = factor de valencia
m_{i} = concentración molar de electrolitos,
calculada a partir de la cantidad de electrolitos y agua excluyendo
solamente los tensioactivos detergentes, emulsionantes, aceites,
hidrótropos, y cualquier disolvente tal como propilenglicol.
Las sales inorgánicas (citrato, sulfato, acetato,
cloruro, carbonato, silicato, borato) se prefieren debido a que son
altamente solubles y baratas; y algunas sales también sirven como
aditivos para controlar la dureza para ayudar en la eliminación de
manchas (particulada), por ejemplo los citratos (que también están
disponibles de fuentes renovables y biodegradables).
El citrato es particularmente preferido, debido a
su funcionalidad adicional como aditivo y su olor agradable. La
cantidad de citrato (calculada de manera que está incluida el agua
de hidratación) es normalmente del 2 al 19%, preferentemente del 2
al 10%.
Nótese que la cantidad excesiva o la fuerza
iónica excesiva da como resultado la desestabilización o inversión
de la emulsión.
Los principios presentes en las composiciones de
la invención normalmente dan como resultado la formación de al menos
dos capas, siendo una de las capas una emulsión con una fase acuosa
continua. La fase acuosa continua en las emulsiones minimiza la
adhesión del aceite al contenedor. La capa de emulsión también
proporciona un aspecto agradable y una señal visual al consumidor de
la presencia de un principio beneficioso y/o un producto más suave.
La capa de emulsión normalmente tiene un aspecto blanco o lechoso.
La capa de emulsión normalmente es la capa superior, debido a la
densidad inferior del aceite comparado con agua.
Preferentemente la capa inferior es una
composición transparente isotrópica, que incluye preferentemente un
colorante. "Transparente" como se usa en el presente documento
incluye tanto transparente como traslúcido y significa que un
principio, o una mezcla, o una fase, o una composición, o un envase
según la invención tiene preferentemente una transmitancia superior
al 25%, más preferentemente superior al 30%, más preferentemente
superior al 40%, óptimamente superior al 50% en la zona visible del
espectro (410-800 nm aproximadamente).
Alternativamente, la absorbancia se puede medir
como inferior a 0,6 (aproximadamente equivalente a una transmisión
del 25%) o que tiene una transmitancia superior al 25%, en la que el
% de transmitancia es igual: 1/10^{absorbancia} x 100%. Para los
propósitos de la invención, mientras una longitud de onda en el
intervalo de luz visible tenga una transmitancia superior al 25%, se
considera que es transparente/traslúcida.
Cuando se agita, la fase discontinua dentro de la
composición se puede dispersar homogéneamente. Sin embargo, se
separan en capas visibles, tras permanecer en reposo durante un
máximo de 24 horas a 20-25ºC.
La relación en volumen de las dos capas de la
composición final está generalmente en el intervalo de 1:9 a 9:1,
preferentemente de 8:2 a 2:8, más preferentemente al menos de 7:3 a
3:7, más preferentemente de 6:4 a 4:6, para proporcionar el aspecto
más agradable y los beneficios de limpieza óptimos.
Nótese que en la composición final, las
composiciones de las capas resultantes no se corresponden
necesariamente con las composiciones de las capas respectivas antes
de combinarse en una composición única (si la composición se forma
por premezcla). Esto es debido a la reacción entre los principios,
en particular los principios ácidos y los principios básicos (por
ejemplo, hidróxido sódico) y también, debido a la posible migración
de material entre las dos capas, o la emulsión de parte de las capas
dentro de la otra.
Un principio opcional particularmente preferido
es un hidrótropo, que previene la formación de cristal líquido.
La adición del hidrótropo contribuye así a la
claridad/transparencia de la composición. El hidrótropo se incluye
normalmente en la capa de tensioactivo. Los hidrótropos adecuados
incluyen, pero no están limitados a, propilenglicol, etanol, urea,
sales de bencenosulfonato, toluensulfonato, xilensulfonato o
cumenosulfonato. Las sales adecuadas incluyen, pero no están
limitadas a, sodio, potasio, amonio, monoetanolamina,
trietanolamina. Preferentemente, el hidrótropo se selecciona del
grupo constituido por propilenglicol, xilensulfonato, etanol, y urea
para proporcionar un rendimiento óptimo. La cantidad de hidrótropo
generalmente está en el intervalo del 0 al 30%, preferentemente del
0,5 al 30%, más preferentemente del 1 al 15%.
El colorante puede ser un tinte o un pigmento.
Más preferentemente, un tinte soluble en agua (para prevenir manchar
la ropa) se incorpora dentro de una fase continua transparente no
coloreada.
Se pueden usar ciertas zeolitas o
aluminosilicatos. Uno de tales aluminosilicatos que es útil en las
composiciones de la invención es un compuesto amorfo hidratado
insoluble en agua de fórmula
Na_{x}(AlO_{2})_{y}SiO_{2}, en la que x es un
número entre 1,0 y 1,2 e y es 1, dicho material amorfo
caracterizándose adicionalmente por una capacidad de intercambio de
Mg^{++} de 50 mg eq. de CaCO_{3}/g aproximadamente y un diámetro
de partícula de entre 0,01 micrómetros y 5 micrómetros. Este aditivo
de intercambio iónico se describe con más detalle en la patente
británica Nº 1.470.250.
Un segundo material de intercambio iónico
aluminosilicato sintético insoluble en agua útil en el presente
documento es cristalino en la naturaleza y tiene la fórmula
Na_{z}[(AlO_{2})_{y}.(SiO_{2})]xH_{2}O, en la que z
e y son números enteros de al menos 6; la relación molar de z a y
está en el intervalo de 1,0 a 0,5 aproximadamente, y x es un número
entero entre 15 y 264; dicho material de intercambio iónico
aluminosilicato que tiene un diámetro de partícula entre 0,1
micrómetros y 100 micrómetros; una capacidad de intercambio de iones
calcio en una base anhidra de al menos 200 mg equivalentes de dureza
de CaCO_{3} por gramo aproximadamente; y una velocidad de
intercambio de calcio en una base anhidra de al menos 0,034
kg/m^{3}/minuto/gramo. Estos aluminosilicatos sintéticos se
describen con más detalle en la patente británica Nº 1.429.143.
La composición de lavandería preferida puede
incluir adicionalmente uno o más principios de lavandería muy
conocidos, agentes anti-redeposición, tintes
fluorescentes, perfumes, polímeros para la liberación de suciedad,
colorantes, enzimas, lejías, precursores de lejía, agentes
tamponantes, agentes antiespumantes, absorbentes UV.
Se pueden usar abrillantadores ópticos para
tejidos de algodón, poliamida y poliéster. Los abrillantadores
ópticos adecuados incluyen composiciones de Tinopal, estilbeno,
triazol y bencidinsulfona, especialmente triacinil estilbeno
sustituido sulfonatado, naftotriazol estilbeno sulfonatado,
bencidensulfona, los más preferidos son las combinaciones de
estilbeno y triazol. Un abrillantador preferido es el Stilbene
Brightener N4 que es un dimorfolin dianilino estilben sulfonato.
Los agentes antiespumantes, por ejemplo, los
compuestos de silicona, tales como Silicane L 7604, también se
pueden añadir en pequeñas cantidades eficaces.
Se pueden usar bactericidas, por ejemplo
tetraclorosalicilanilida y hexaclorofeno, fungicidas, tintes,
pigmentos (dispersables agua), preservantes, por ejemplo formalina,
absorbentes ultravioletas, agentes
anti-amarilleantes, tales como carboximetilcelulosa
sódica, modificadores de pH y tampones de pH, lejías protectoras del
color, perfumes y tintes y agentes azulantes tales como Iragon Blue
L2D, Detergent Blue 472/372 y azul ultramarino.
También, se pueden usar polímeros para la
liberación de suciedad y agentes suavizantes catiónicos.
La lista de principios opcionales anterior no se
pretende que sea exhaustiva y también se pueden incluir en la
composición otros principios opcionales que pueden no estar
enumerados, pero que son muy conocidos en la técnica.
El pH de las composiciones de la invención está
generalmente en el intervalo de 2,5 a 12,5, preferentemente en el
intervalo de 4 a 10, más preferentemente de 6 a 9, para conseguir
una limpieza de lavandería óptima.
La composición incluye preferentemente en la capa
de emulsión:
- (a)
- Principios solubles en aceite, tales como perfumes, disolventes oleosos tales como ésteres de ácidos grasos y tensioactivos catiónicos.
- (b)
- Principios insolubles en agua o de baja solubilidad en agua o solubles o sensibles al agua para la inclusión en la capa de emulsión: enzimas, polímeros, tales como copolímeros de estireno/acrilato, carboximetilcelulosa sódica, lejía.
La composición se puede preparar por cualquiera
de los dos procedimientos descritos en la sección de ejemplos a
continuación.
Los contenedores preferidos son botellas
transparentes/traslúcidas. Los materiales de las botellas
transparentes que se pueden usar con esta invención incluyen, pero
no están limitados a: polipropileno (PP), polietileno (PE),
policarbonato (PC), poliamidas (PA) y/o polietilentereftalato
(PETE), cloruro de polivinilo (PVC); y poliestireno (PS).
El contenedor de la presente invención puede ser
cualquier forma o tamaño adecuado para el almacenamiento y envasado
de líquidos para uso doméstico. Por ejemplo, el contenedor puede
tener cualquier tamaño, pero normalmente el contenedor tendrá una
capacidad máxima de 0,05 a 15 L, preferentemente de 0,1 a 5 L, más
preferentemente de 0,2 a 2,5 L.
Preferentemente, el contenedor es adecuado para
una manipulación sencilla. Por ejemplo, el contenedor puede tener un
asa o una parte con unas dimensiones tales que permita levantar o
mover el contenedor con una mano. El contenedor tiene
preferentemente un medio adecuado para verter la composición
detergente líquida y medios para volver a cerrar el contenedor. El
medio de vertido puede ser de cualquier tamaño o forma pero,
preferentemente será suficientemente ancho para dosificar
convenientemente la composición detergente líquida. El medio de
cierre puede ser de cualquier forma o tamaño, pero normalmente se
enroscará o se tapará en el contenedor para cerrar el contenedor. El
medio de cierre puede ser un tapón que se puede separar del
contenedor. Alternativamente, el tapón puede permanecer unido al
contenedor, esté abierto o cerrado el contenedor. Los medios de
cierre también pueden estar incorporados en el contenedor.
\newpage
Los siguientes ejemplos específicos ilustran en
profundidad la invención, pero la invención no está limitada a
ellos. Los principios usados para los ejemplos son como sigue:
\vskip1.000000\baselineskip
| Principios | Nombre químico | HLB | Proveedor |
| Aceite mineral | Compuestos hidrocarbonados | Witco | |
| Arlacel® P135 | PEG 30 estearato de dipolihidroxilo | 5,5 | Uniqema |
| Alcohol C_{16} | Alcohol cetílico | Croda | |
| Tween®-40 | Monopalmitato de sorbitán POE (20) | 15,6 | Uniqema |
| Span® 80 | Monooleato de sorbitán | 4,3 | Uniqema |
| Ácido LAS | Ácido alquil bencensulfónico | Stepan | |
| LAS sódico | Alquil bencenosulfonato sódico | 37,0 | Preparado in situ |
| LES sódico | Alcohol sulfato sódico etoxilado (59,4%) | 40,0 | Stepan |
| Neodol® 25-9 | C_{12-15}H_{25-31}EO_{9} | 13,1 | Shell |
| Xilensulfonato sódico | Stepan | ||
| PPG | Propilenglicol | Eastman chemical | |
| MEA | Monoetanolamina | Dow chemical | |
| ReWO®-CQ-100 | \begin{minipage}[t]{70mm}Mezcla de tensioactivos no iónicos y catiónicos (producto patentado)\end{minipage} | Goldschidt chemical | |
| Brij® 72 | Polioxietilen (2) estearil éter | 4,9 | Uniqema |
| Witcamide® 511 | Alcanolamida grasa | Witco | |
| Tergitol® 15-S-20 | C_{11-15}H_{25-31}EO_{20} (etoxilato de alcohol secundario) | 16,4 | Union Carbide |
| Ácido esteárico | \begin{minipage}[t]{70mm} Una mezcla de ácido octildecanoico y hexildecanoico en una relación en peso de la composición de 47/53\end{minipage} | Uniqema | |
| Coconato de MEA | Coconato de monoetanolamonio | > 16 | Preparado in situ |
\vskip1.000000\baselineskip
HLB y
aplicación
| Intervalo de HLB | Aplicación |
| 3\sim6 | Emulsión de Ag/Ac |
| 7\sim9 | Hidratación y penetración |
| 8\sim15 | Emulsión de Ac/Ag |
| 13\sim15 | Detergentes |
| 15\sim18 | Solubilización |
"Surfactants and Polymers in Aqueous
Solution" de B. Jonsson, y col., John Wiley and Sons, 1998.
\newpage
Todos los porcentajes, partes, y relaciones
usados en el presente documento son en peso a menos que se
especifique otra cosa.
Los siguientes ejemplos no limitantes ilustran
las composiciones de la presente invención y los procedimientos de
fabricación.
Los detergentes líquidos de dos capas en
emulsión/isotrópica estables se prepararon mediante dos
procedimientos.
Procedimiento 1: Se prepararon primero dos
premezclas, se usó un mezclador de cizalladura elevada para
mezclarlas y formar una emulsión. A continuación esta emulsión se
separó en un producto de dos capas en emulsión/isotrópica tras
permanecer en reposo durante menos de 24 horas. Este producto de dos
capas en emulsión/isotrópica fue estable durante al menos 3
meses.
Procedimiento 2: Se preparó primero una emulsión
preparada de una capa oleosa y una fase detergente acuosa. Seguido
de la mezcla de la emulsión con una disolución de electrolito, a
continuación se formó un detergente líquido en emulsión/isotrópica
tras permanecer en reposo durante menos de 24 horas. Este producto
de dos capas en emulsión/isotrópica fue estable durante al menos 3
meses.
El ejemplo 1 describe el procedimiento 1 de
preparación de un detergente de dos capas en emulsión/isotrópica. La
premezcla 1 y la premezcla 2 se prepararon primero de manera
separada mezclando los principios en el orden enumerado en la
fórmula. A continuación las dos premezclas se mezclaron juntas y se
homogeneizaron usando un Clifford-Wood Homogenizer,
modelo 1L-75.
\vskip1.000000\baselineskip
| Principios | % |
| Premezcla 1 | |
| \hskip0.3cm Aceite mineral | 16,76 |
| \hskip0.3cm Arlacel® P135 | 1,28 |
| \hskip0.3cm Alcohol C_{16} | 0,50 |
| Premezcla 2 | |
| \hskip0.3cm Agua | 47,09 |
| \hskip0.3cm Citrato sódico\cdot2H_{2}O | 8,24 |
| \hskip0.3cm Monoetanolamina (MEA) | 0,17 |
| \hskip0.3cm Aceite de coco | 0,59 |
| \hskip0.3cm LAS sódico | 4,54 |
| \hskip0.3cm Alcohol sulfato sódico etoxilado | 7,94 |
| \hskip0.3cm Neodol® 25-9 | 4,99 |
| \hskip0.3cm PPG | 3,59 |
| \hskip0.3cm Variado | c. s. |
| Total | 100,00 |
\vskip1.000000\baselineskip
Después de la neutralización, los tensioactivos
aniónicos suponen el 13,24% en peso de la composición. El
tensioactivo total es el 18,23% en peso de la composición. El LAS
sódico y el LES sódico tienen valores de HLB de 37 y 40,
respectivamente. El HLB del cocoato de MEA es superior a 16. El
Arlacel® P135 tiene un valor de HLB de 5,5. El alcohol C_{16}
tiene un HLB inferior a 5.
\newpage
La premezcla 1 se preparó disolviendo el Arlacel®
P135 y el alcohol cetílico en aceite mineral. Esta premezcla 1 se
mezcló y se calentó a 50ºC y se formó una disolución clara.
La premezcla 2 se preparó añadiendo cada
principio al agua en el orden presentado en la fórmula anterior, y
mezclándolos a una temperatura de 45ºC-50ºC. Se
prosiguió con la mezcla a 45ºC-50ºC hasta que la
disolución fue clara y homogénea.
La premezcla 1 a continuación se añadió a la
premezcla 2 y se mezclaron juntas a 45ºC. Se observó que se formó
una emulsión tras la mezcla de las dos premezclas. A continuación la
mezcla se homogeneizó usando un Clifford-Wood
Homogenizer, modelo 1L-75 durante
4-5 minutos a 45ºC. A continuación esta emulsión se
separó en un producto de dos capas en emulsión/isotrópica tras
permanecer en reposo durante menos de 24 horas. Este producto de dos
capas en emulsión/isotrópica fue estable durante al menos 3
meses.
\vskip1.000000\baselineskip
| Principios | % |
| Premezcla 1 | |
| \hskip0.3cm Aceite mineral | 10,91 |
| \hskip0.3cm Arlacel® P135 | 0,94 |
| \hskip0.3cm Alcohol C_{16} | 0,18 |
| Premezcla 2 | |
| \hskip0.3cm Agua | 42,51 |
| \hskip0.3cm Citrato sódico\cdot2H_{2}O | 9,69 |
| \hskip0.3cm NaOH (50%) | 2,35 |
| \hskip0.3cm Xilensulfonato sódico (30%) | 5,18 |
| \hskip0.3cm Ácido LAS | 8,28 |
| \hskip0.3cm Alcohol sulfato sódico etoxilado | 8,34 |
| \hskip0.3cm Neodol® 25-9 | 8,34 |
| \hskip0.3cm PPG | 3,10 |
| \hskip0.3cm Variado | c. s. |
| Total | 100,00 |
\vskip1.000000\baselineskip
Después de la neutralización, los tensioactivos
aniónicos suponen el 17,7% en peso de la composición. El
tensioactivo total es el 26,13% en peso de la composición. El LAS
sódico y el LES sódico tienen valores de HLB de 37 y 40,
respectivamente. El Arlacel® P135 tiene un valor de HLB de 5,5. El
alcohol C_{16} tiene un HLB inferior a 5.
El ejemplo 2 se preparó según la elaboración del
procedimiento 1. El producto de dos capas en emulsión/isotrópica
preparado fue estable durante al menos 3 meses.
El ejemplo 3 ilustra el procedimiento 2 de
preparación de un detergente de dos capas en emulsión/isotrópica. La
premezcla 1, la premezcla 2, y la premezcla 3 se prepararon primero,
separadamente, mezclando los principios en el orden enumerado en la
fórmula. La premezcla 1 y la premezcla 2 a continuación se mezclaron
juntas y se homogeneizaron usando un Clifford-Wood
Homogenizer, modelo 1L-75 para dar una emulsión.
Seguido de la mezcla de la emulsión y la premezcla 3 con un
mezclador suspendido normal, a continuación se formó un detergente
líquido de dos capas en emulsión/isotrópica tras permanecer en
reposo durante menos de 24 horas.
\newpage
| Principios | % |
| Emulsión | |
| Premezcla 1 | |
| \hskip0.3cm Aceite mineral | 16,23 |
| \hskip0.3cm Arlacel® P135 | 0,66 |
| \hskip0.3cm Alcohol C_{16} | 0,10 |
| \hskip0.3cm Tween®-40 | 0,09 |
| Premezcla 2 | |
| \hskip0.3cm Agua | 16,52 |
| \hskip0.3cm NaOH (50%) | 0,69 |
| \hskip0.3cm Ácido LAS | 2,44 |
| \hskip0.3cm LES sódico (59,39%) | 4,11 |
| \hskip0.3cm No iónico 25-9 | 2,44 |
| \hskip0.3cm Variado | c. s. |
| Premezcla 3 | |
| \hskip0.3cm Citrato sódico\cdot2H_{2}O | 10,84 |
| \hskip0.3cm Agua | 43,37 |
| Total | 100,00 |
\vskip1.000000\baselineskip
Después de la neutralización, los tensioactivos
aniónicos suponen el 5,22% en peso de la composición. El
tensioactivo total es el 7,75% en peso de la composición. El LAS
sódico y el LES sódico tienen valores de HLB de 37 y 40,
respectivamente. El HLB del Tween®-40 es 15,6. El Arlacel® P135
tiene un valor de HLB de 5,5. El alcohol C_{16} tiene un HLB
inferior a 5.
La premezcla 1 se preparó disolviendo el Arlacel®
P135, el alcohol cetílico, y el Tween®-40 en aceite mineral. Esta
premezcla 1 se mezcló y se calentó a 50ºC y se formó una disolución
clara.
La premezcla 2 se preparó añadiendo cada
principio al agua siguiendo el orden dado presentado en la fórmula
anterior, y mezclándolos a una temperatura de
45ºC-50ºC. Se prosiguió con la mezcla a
45ºC-50ºC hasta que la disolución fue clara y
homogénea.
La premezcla 1 se añadió a la premezcla 2 y se
mezclaron a 45ºC. Se observó que se formó una emulsión tras la
mezcla de las dos premezclas. A continuación la mezcla se
homogeneizó usando un Clifford-Wood Homogenizer,
modelo 1L-75 durante 4-5 minutos a
45ºC, y se preparó una emulsión detergente de lavandería
estable.
La premezcla 3 se preparó disolviendo cierta
cantidad de citrato sódico\cdot2H_{2}O en agua.
El producto final se preparó mezclando la
emulsión detergente de lavandería anterior y la premezcla 3 con un
mezclador suspendido normal para asegurar la obtención de una
dispersión homogénea. A continuación esta emulsión se separó en un
producto de dos capas en emulsión/isotrópica tras permanecer en
reposo durante menos de 24 horas. Este producto de dos capas en
emulsión/isotrópica fue estable durante al menos 3 meses.
\newpage
El ejemplo 4 se preparó usando el procedimiento
2.
\vskip1.000000\baselineskip
| Principios | % |
| Premezcla 1 | |
| \hskip0.3cm Aceite mineral | 15,68 |
| \hskip0.3cm Arlacel® P135 | 0,61 |
| \hskip0.3cm Alcohol C_{16} | 0,24 |
| \hskip0.3cm Ácido esteárico (ASP) | 0,60 |
| \hskip0.3cm Brij® 72 | 0,52 |
| \hskip0.3cm Witcamide® 511 | 0,94 |
| \hskip0.3cm Propilenglicol | 1,75 |
| \hskip0.3cm ReWO-CQ®-100 | 0,72 |
| Premezcla 2 | |
| \hskip0.3cm Agua | 21,33 |
| \hskip0.3cm Citrato sódico\cdot2H_{2}O | 0,55 |
| \hskip0.3cm NaOH (50%) | 0,88 |
| \hskip0.3cm Ácido LAS | 2,87 |
| \hskip0.3cm Alcohol sulfato sódico etoxilado | 1,90 |
| \hskip0.3cm Neodol® 25-9 | 1,90 |
| \hskip0.3cm Xilensulfonato sódico | 1,17 |
| \hskip0.3cm Variado | c. s. |
| Premezcla 3 | 0,00 |
| \hskip0.3cm Citrato sódico\cdot2H_{2}O | 9,79 |
| \hskip0.3cm Agua | 39,16 |
| Total | 100,00 |
\vskip1.000000\baselineskip
Después de la neutralización, los tensioactivos
aniónicos suponen el 5,77% en peso de la composición. El
tensioactivo total es el 9,37% en peso de la composición. El LAS
sódico y el LES sódico tienen valores de HLB de 37 y 40,
respectivamente. El HLB del jabón esteárico es superior a 15. El
ReWO-CQ®-100 tiene un HLB superior a 15. El Arlacel®
P135 tiene un valor de HLB de 5,5. El alcohol C_{16} tiene un HLB
inferior a 5. El Brij® tiene un HLB
de 4,9.
de 4,9.
El producto de dos capas en emulsión/isotrópica
resultante preparado fue estable durante al menos 3 meses.
\newpage
El ejemplo 5 describe el procedimiento de
preparación de un producto de dos capas en emulsión de Ag/Ac/Ag e
isotrópica.
| Principios | % |
| Premezcla 1 (capa oleosa) | |
| \hskip0.3cm Aceite mineral | 17,51 |
| \hskip0.3cm Arlacel® P135 | 1,13 |
| \hskip0.3cm Alcohol C_{16} | 0,22 |
| \hskip0.3cm Span®-80 | 0,10 |
| Premezcla 2 (fase acuosa) | |
| \hskip0.3cm Citrato sódico\cdot2H_{2}O | 4,05 |
| \hskip0.3cm Agua | 44,92 |
| Premezcla 3 (fase acuosa externa) | |
| \hskip0.3cm Agua | 20,30 |
| \hskip0.3cm NaOH (50%) | 0,78 |
| \hskip0.3cm Xilensulfonato sódico | 1,60 |
| \hskip0.3cm Ácido LAS | 2,73 |
| \hskip0.3cm LES sódico | 2,73 |
| \hskip0.3cm No iónico 25-9 | 4,60 |
| \hskip0.3cm Variado | c. s. |
| 100,00 |
Después de la neutralización, los tensioactivos
aniónicos suponen el 5,80% en peso de la composición. El
tensioactivo total es el 10,45% en peso de la composición. El LAS
sódico y el LES sódico tienen valores de HLB de 37 y 40,
respectivamente. El Arlacel® P135 tiene un valor de HLB de 5,5. El
alcohol C_{16} tiene un HLB inferior a 5. El Span®-80 tiene un HLB
de 4,3.
Una mezcla de Arlacel® P135, alcohol C_{16}, y
Span®-80 se mezcló y se disolvió en aceite mineral a 50ºC. Esta
disolución de aceite mineral clara, es decir, la premezcla 1 a
continuación se mantuvo a 45ºC. Se preparó una disolución de citrato
sódico disolviendo citrato sódico\cdot2H_{2}O en agua, y esta
premezcla 2 se calentó a 45ºC y se mantuvo a esta temperatura.
La premezcla 3 se preparó a 40ºC mezclando los
principios en el orden dado presentado en la fórmula, y la premezcla
3 preparada de esta manera se mantuvo en reposo para eliminar las
burbujas de aire.
La emulsión de Ag/Ac se preparó cargando la
premezcla 2 acuosa en la capa oleosa de la premezcla 1, seguido de
la mezcla a 45ºC con un Clifford-Wood Homogenizer,
modelo 1L-75. Esta emulsión era una emulsión del
tipo Ag/Ac, se confirmó dispersando la emulsión en un disolvente no
polar. La carga de la fase acuosa fue superior al 70%.
La emulsión de Ag/Ac se añadió lentamente en la
premezcla 3 a 40ºC mientras se mantenía una mezcla suave con un
mezclador suspendido normal. Durante este proceso, parte de la
disolución de citrato sódico en la emulsión de Ag/Ac migró a la fase
acuosa externa, y esta parte de la disolución de citrato sódico
desempeña un papel para facilitar la formación de una separación en
dos capas. El producto final, después de que las capas se separaran,
normalmente en un periodo de 24 horas, dio una emulsión de Ag/Ac/Ag
como capa superior y una disolución acuosa clara como capa inferior.
Las dos capas se separaron claramente. La emulsión de Ag/Ac/Ag se
confirmó mediante el microscopio. Este producto de dos capas en
emulsión/isotrópica fue estable durante al menos 3 meses.
Cada muestra enumerada en la tabla se preparó
usando el procedimiento 2. Estas muestras eran la parte en emulsión
del detergente de lavandería de dos capas.
| Principios | 6A % | 6B % | 6C % | 6D % | 6E % | 6F % |
| Premezcla 1 | ||||||
| \hskip0.3cm Aceite mineral | 14,22 | 14,28 | 21,83 | 14,09 | 14,13 | 14,28 |
| \hskip0.3cm Arlacel® P135 | 0,00 | 1,09 | 0,73 | 1,08 | 1,08 | 0,00 |
| \hskip0.3cm Alcohol C_{16} | 0,00 | 0,00 | 0,15 | 0,00 | 0,00 | 0,00 |
| \hskip0.3cm Ácido esteárico (ASP) | 0,00 | 0,00 | 0,00 | 0,39 | 0,00 | 0,00 |
| \hskip0.3cm Tergitol® 15-S-20 | 0,00 | 0,00 | 0,00 | 0,98 | 0,00 | 0,00 |
| \hskip0.3cm Witcamide® 511 | 0,00 | 0,00 | 0,00 | 0,00 | 0,65 | 0,00 |
| \hskip0.3cm Tween®-40 | 1,09 | |||||
| Premezcla 2 | ||||||
| \hskip0.3cm Alcohol sulfato sódico | 8,85 | 8,89 | 8,12 | 8,76 | 8,79 | 8,89 |
| \hskip0.3cm etoxilado | ||||||
| \hskip0.3cm LAS sódico | 5,06 | 5,08 | 4,64 | 5,01 | 5,02 | 5,08 |
| \hskip0.3cm Neodol® 25-9 | 5,56 | 5,59 | 5,10 | 5,51 | 5,53 | 5,59 |
| \hskip0.3cm Monoetanol-amina (MEA) | 0,19 | 0,19 | 0,18 | 0,19 | 0,19 | 0,19 |
| \hskip0.3cm Citrato sódico\cdot2H_{2}O | 2,70 | 2,71 | 2,47 | 2,67 | 2,68 | 2,71 |
| \hskip0.3cm Ácido de coco | 0,66 | 0,66 | 0,60 | 0,65 | 0,65 | 0,66 |
| \hskip0.3cm PPG | 4,00 | 4,02 | 3,67 | 3,96 | 3,98 | 4,02 |
| \hskip0.3cm Sorbitol | 2,74 | 2,75 | 2,51 | 2,71 | 2,72 | 2,75 |
| \hskip0.3cm Bórax, sódico penta-hidra- | 1,80 | 1,80 | 1,65 | 1,78 | 1,78 | 1,80 |
| \hskip0.3cm tado | ||||||
| \hskip0.3cm Alcosperse® 725 | 0,25 | 0,25 | 0,23 | 0,25 | 0,25 | 0,25 |
| \hskip0.3cm H_{2}O | 53,57 | 52,69 | 48,13 | 51,97 | 52,34 | 52,69 |
| Total | 100,00 | 100,00 | 100,00 | 100,00 | 100,00 | 100,00 |
| Resultados | No muy | Regular | Regular | Regular | Buena | No muy |
| estable | estable |
Las muestras en la tabla anterior se prepararon
siguiendo el procedimiento 2 variando la cantidad y el tipo de
emulsionantes. Cada muestra tenía el 5% en peso de la composición de
tensioactivos aniónicos aproximadamente. El LAS sódico y el LES
sódico tenían un valor de HLB superior a 14. Los resultados
demuestran que el emulsionante tuvo un efecto sobre la estabilidad
de la emulsión. La muestra 6A sin emulsionante de HLB bajo da como
resultado una mala emulsión. La muestra 6B con Arlacel® P135 (HLB =
5,5) formó una emulsión estable. La muestra 6C, con Arlacel® P135
(HLB = 5,5) y alcohol cetílico (HLB < 5) dio una emulsión
estable. En la muestra 6D, una mezcla de Arlacel® P135 (HLB = 5,5),
ácido esteárico, y Tergitol S-20 (HLB = 16,4) dio
una emulsión estable. La muestra 6E que usa Arlacel® P135 (HLB =
5,5) y Witcamide® 511 dio como resultado una emulsión estable. La
muestra 6F que usa Tween®-40 (HLB = 15,6), un emulsionante de aceite
en agua, sorprendentemente no dio una emulsión muy estable,
señalando lo crítico del uso de un emulsionante de HLB bajo.
Las muestras enumeradas en la tabla se prepararon
mediante el procedimiento 2 variando la cantidad de
electrolitos.
\vskip1.000000\baselineskip
| Principios | 7A % | 7B % | 7C % | 7D % | 7E % | 7F % | 7G % |
| Premezcla 1 | |||||||
| \hskip0.3cm Aceite mineral | 16,66 | 16,66 | 16,66 | 16,66 | 16,66 | 16,66 | 16,66 |
| \hskip0.3cm Arlacel® P135 | 0,67 | 0,67 | 0,67 | 0,67 | 0,67 | 0,67 | 0,67 |
| \hskip0.3cm Alcohol C_{16} | 0,22 | 0,22 | 0,22 | 0,22 | 0,22 | 0,22 | 0,22 |
| Premezcla 2 | |||||||
| \hskip0.3cm Alcohol sulfato | 3,41 | 3,41 | 3,41 | 3,41 | 3,41 | 3,41 | 3,41 |
| \hskip0.3cm sódico etoxil. | |||||||
| \hskip0.3cm LAS sódico | 1,95 | 1,95 | 1,95 | 1,95 | 1,95 | 1,95 | 1,95 |
| \hskip0.3cm Neodol® 25-9 | 10,14 | 10,14 | 10,14 | 10,14 | 10,14 | 10,14 | 10,14 |
| \hskip0.3cm MEA | 0,07 | 0,07 | 0,07 | 0,07 | 0,07 | 0,07 | 0,07 |
| \hskip0.3cm Citrato | 1,04 | 1,04 | 1,04 | 1,04 | 1,04 | 1,04 | 1,04 |
| \hskip0.3cm sódico\cdot2H_{2}O | |||||||
| \hskip0.3cm Ácido de coco | 0,25 | 0,25 | 0,25 | 0,25 | 0,25 | 0,25 | 0,25 |
| \hskip0.3cm PPG | 1,54 | 1,54 | 1,54 | 1,54 | 1,54 | 1,54 | 1,54 |
| \hskip0.3cm Sorbitol | 1,06 | 1,06 | 1,06 | 1,06 | 1,06 | 1,06 | 1,06 |
| \hskip0.3cm Bórax, sódico | 0,69 | 0,69 | 0,69 | 0,69 | 0,69 | 0,69 | 0,69 |
| \hskip0.3cm penta-hidratado | |||||||
| \hskip0.3cm Alcosperse® 725 | 0,10 | 0,10 | 0,10 | 0,10 | 0,10 | 0,10 | 0,10 |
| \hskip0.3cm H_{2}O | 12,22 | 12,22 | 12,22 | 12,22 | 12,22 | 12,22 | 12,22 |
| Premezcla 3 | |||||||
| \hskip0.3cm Citrato | 19,99 | 10,00 | 3,33 | 6,66 | 25,00 | 0,70 | 0,00 |
| \hskip0.3cm sódico\cdot2H_{2}O | |||||||
| \hskip0.3cm Na_{2}SO_{4} | 5,0 | ||||||
| \hskip0.3cm Agua | 29,99 | 39,98 | 46,65 | 43,32 | 24,98 | 49,28 | 44,98 |
| Total | 100,00 | 100,00 | 100,00 | 100,00 | 100,00 | 100,00 | 100,00 |
| Resultados | |||||||
| Velocidad de | < 24 h | < 24 h | < 24 h | < 24 h | < 24 h | < 24 h | < 24 h |
| separación de | |||||||
| fases |
(Continuación)
| Principios | 7A % | 7B % | 7C % | 7D % | 7E % | 7F % | 7G % |
| Premezcla 3 | |||||||
| Cambio en la | Inversión | Pequeño | Ninguno | Ninguno | Inversión | Pequeño | |
| fase | de fase y | de fase | |||||
| se forma | inmedia- | ||||||
| una capa | tamente y | ||||||
| esponjosa | la fase | ||||||
| en los | superior | ||||||
| bordes | se adhiere | ||||||
| a la pared | |||||||
| de la | |||||||
| botella | |||||||
| Indicador de | 6,78 | 3,56 | 1,40 | 2,48 | 8,40 | 0,54 | 2,01 |
| fuerza iónica |
Los tensioactivos aniónicos comprenden el 5% en
peso de la composición aproximadamente. Cada muestra tenía LAS
sódico (HLB = 37) y LES sódico (HLB = 40), Arlacel® P135 (HLB = 5,5)
y alcohol cetílico (HLB < 5).
A partir de los resultados de la tabla anterior,
es evidente que la concentración de electrolito afecta a la
separación de las capas y a la estabilidad del producto de dos
capas. Si la concentración salina no fuese suficientemente elevada,
la separación de las capas necesitaría más de 24 horas. Por otra
parte, si la concentración salina fuese demasiado elevada, la
emulsión de Ac/Ag invertiría las fases a una emulsión de Ag/Ac. Una
emulsión de Ag/Ac incrementa la viscosidad de la emulsión y se
adhiere a la pared del contenedor, y es difícil de dispersar en
disolución acuosa. Por tanto, hay un intervalo crítico de
concentración apropiada de electrolito. El indicador de fuerza
iónica se usó generalmente para aclarar el efecto de los
electrolitos en una disolución acuosa. Las muestras 7A y 7E tenían
un valor del indicador de fuerza iónica de 6,78 y 8,40,
respectivamente, y las dos presentaron una inversión de fase a una
emulsión de Ag/Ac. Las muestras 7B, 7C, 7D y 7G presentaron un valor
del indicador de fuerza iónica entre 2,00 y 3,56, y todas ellas se
separaron en dos capas en menos de 24 horas, con productos de dos
capas en emulsión/isotrópica resultantes estables durante al menos 3
meses. La muestra 7F tenía un indicador de fuerza iónica inferior a
0,6, y la separación de capas necesitó más de 24 horas. En resumen,
cuando el indicador de fuerza iónica era superior a 6,78, se produjo
una inversión de fase a una emulsión de Ag/Ac, y cuando el indicador
de fuerza iónica era inferior a 0,54, la separación de fases
necesitó más de 24 horas.
Claims (15)
1. Una composición detergente de lavandería
líquida acuosa que comprende
(a) entre el 5% y el 80%, en peso de la
composición, de un tensioactivo detergente que comprende un
tensioactivo aniónico;
(b) entre el 0,1% y el 10%, en peso de la
composición, de un emulsionante que tiene un valor de HLB inferior a
8,5;
(c) entre el 5% y el 50%, en peso de la
composición, de un aceite;
(d) un electrolito en una cantidad para
proporcionar un indicador de fuerza iónica de entre 0,55 y 6,7,
en la que la composición tras permanecer en
reposo durante un máximo de 24 horas a una temperatura de
20-25ºC comprende al menos dos capas visibles; a
saber una capa de emulsión y una capa isotrópica, en la que el
aceite está presente en forma de una capa de emulsión con una fase
acuosa continua.
2. La composición de la reivindicación 1 en la
que la emulsión se selecciona del grupo constituido por una emulsión
de aceite en agua y emulsiones de agua en aceite en agua.
3. La composición de la reivindicación 1 en la
que la segunda capa isotrópica es una composición transparente.
4. La composición de la reivindicación 1 en la
que la emulsión tiene el aspecto de una capa lechosa.
5. La composición de la reivindicación 1 en la
que la emulsión es una capa superior de la composición.
6. La composición de la reivindicación 1 en la
que la composición está envasada en un contenedor transparente.
7. La composición de la reivindicación 1 que
comprende adicionalmente en la capa de emulsión un principio
seleccionado del grupo constituido por un principio soluble en
aceite, un principio insoluble en agua, un principio sensible al
agua y sus mezclas.
8. La composición de la reivindicación 1 que
comprende adicionalmente entre el 0,5 y el 30% en peso de la
composición, de un hidrótropo.
9. La composición de la reivindicación 1 en la
que la composición comprende adicionalmente un alcohol graso
C_{10} a C_{22}.
10. Una composición detergente de lavandería
líquida que comprende:
(a) entre el 5% y el 80%, en peso de la
composición, de agua;
(b) entre el 5% y el 50%, en peso de la
composición, de un aceite;
(c) entre el 0,1% y el 10% de un emulsionante que
tiene un valor de HLB inferior a 8,5;
(d) entre el 2 y el 19% de citrato;
(e) entre el 5 y el 80% en peso de la
composición, de un tensioactivo detergente que comprende un
tensioactivo aniónico,
en la que la composición tras permanecer en
reposo durante un máximo de 24 horas a una temperatura de
20-25ºC comprende al menos dos capas visibles, a
saber una capa de emulsión y una capa isotrópica, en la que el
aceite está presente en forma de una capa de emulsión con una fase
acuosa continua.
11. La composición de la reivindicación 10 en la
que la emulsión se selecciona del grupo constituido por una emulsión
de aceite en agua y emulsiones de agua en aceite en agua.
12. La composición de la reivindicación 10 en la
que la segunda capa isotrópica es una composición transparente.
13. La composición de la reivindicación 10 en la
que la emulsión tiene el aspecto de una capa lechosa.
14. La composición de la reivindicación 10 en la
que la emulsión es una capa superior de la composición.
15. La composición de la reivindicación 10 en la
que la composición está envasada en un contenedor transparente.
Applications Claiming Priority (2)
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|---|---|---|---|
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