ES2260312T3 - Composicon para el cuidado de productos textiles. - Google Patents
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Abstract
® YÁcY`¿õý79a¢É¶Ö kéÿ૵l|ohvÒÙ
Description
Composición para el cuidado de productos
textiles.
Esta invención se refiere a composiciones para
el cuidado de productos textiles, incluyendo composiciones de
detergente y composiciones de aclarado de colada. La invención
también se refiere a procedimientos para el tratamiento de productos
textiles en los que se usan las composiciones de la invención.
El aspecto de los productos textiles de color,
p.ej., la ropa, la ropa de cama y productos textiles domésticos como
las mantelerías, es uno de los temas que preocupan a los
consumidores. De hecho, los usos que los consumidores dan comúnmente
a los productos textiles, tales como el llevarlos puestos, el
lavado, el aclarado y/o el secado en secadora, llevan a producir
cambios en el aspecto de los mismos, lo que, al menos parcialmente,
se debe a la pérdida de intensidad del color, de fidelidad y de
definición del color.
Un problema tal como la pérdida de color se
agudiza aún más en el tratamiento de la colada tras múltiples ciclos
de lavado, especialmente, en el caso de los colores oscuros tales
como negros, rojos, azules y verdes.
Se ha especulado sobre varios mecanismos de
pérdida del color y se han propuesto diversos procedimientos para
evitar o reducir el grado de pérdida o de transferencia de color.
Por ejemplo, se han propuesto fijadores del color, conocidos en la
industria del teñido, pues tienen agentes (tales como el PVP) para
mantener los materiales de color en disolución con el fin de evitar
la redeposición o evitar la abrasión entre las fibras. También se ha
sugerido añadir agentes decolorantes al licor de lavado para
decolorar cualquier tinte que entre en la solución.
Una causa de la pérdida de color es el uso de
una composición de detergente inapropiada. Por lo tanto, muchos
fabricantes producen formulaciones que "protegen los colores"
que no contienen blanqueadores. A pesar de esto, el daño en el color
sigue siendo un problema significativo a los ojos de los
consumidores.
El documento WO 00/15746 (P&G), presentado
el 15 de septiembre de 1998, publicado el 23 de marzo de 2000,
revela composiciones para el cuidado de productos textiles que
comprenden poliaminas de bajo peso molecular para la protección de
los colores. Se cree que las poliaminas interceptan la decoloración
del peroxígeno. También puede haber presente un fijador del tinte en
las composiciones reveladas, como puede haber un "polímero
reductor de la abrasión", tal como el polímero
N-heterocíclico PVP (véanse los ejemplos
50-53 de la tabla XII).
Con el fin de superar estos problemas, también
se ha propuesto usar agentes de
auto-entrecruzamiento para tratar el producto
textil. Se cree que éstos forman una matriz protectora alrededor de
las fibras del producto textil, lo que reduce el daño de las fibras.
Se cree que esta estructura restringe el movimiento relativo de las
fibras textiles y, consecuentemente, reduce el daño producido en las
fibras textiles durante el procedimiento de lavado. También se cree
que ésta reduce el frisado y proporciona resistencia al
encogimiento.
Además se cree que la estructura evita la
pérdida aparente de color retardando el daño producido a las fibras
que conduce a una superficie rugosa de las mismas que daría un
aspecto de pérdida de color debido a la modificación de la manera en
la que la luz es dispersada desde la superficie de las fibras.
Se conocen composiciones de detergente para
colada que contienen agentes reactivos de tratamiento de productos
textiles de poliamida-poliamina. Se reivindica que
las composiciones confieren un mejor aspecto general a los productos
textiles lavados usando las composiciones de detergente, en cuanto a
propiedades del aspecto superficial tales como la reducción del
frisado/de pelusas y la anti-decoloración. Se
conocen otros agentes de auto-entrecruzamiento
catiónicos.
Las resinas de
poliamina-epiclorohidrina (PAE) son eficaces agentes
de auto-entrecruzamiento, de los que se sabe que
reducen el daño de las fibras. Sin embargo, en ciertas
circunstancias, el uso de PAE puede conducir a cambios en el aspecto
de los productos textiles teñidos en cuanto a su color. Existe la
necesidad de superar este problema.
El documento WO 98/12295 (P&G: publicado en
1988) revela la combinación de agentes fijadores de tintes y
polímeros amino-funcionales para mejorar el aspecto
del color de productos textiles lavados, especialmente, tras
múltiples ciclos de lavado. Un posible mecanismo de acción consiste
en que el fijador de tintes fija la materia colorante en la
superficie evitando la pérdida del color, mientras que el polímero
amino-funcional evita que los blanqueadores tengan
un efecto perjudicial sobre los tintes. No se sugiere en este
documento que haya ninguna reacción entre el material
amino-funcional y el fijador de tintes.
El documento
GB-A-2039938 revela una composición
para el tratamiento de fibras que comprende un polímero catiónico y
un polímero aniónico.
La presente invención se basa en el
descubrimiento de que la reacción de un agente de
auto-entrecruzamiento catiónico con un nucleófilo
reduce significativamente la tendencia del agente de
auto-entrecruzamiento a dañar el color.
Sorprendentemente, esto también mejora la eficacia de la reacción de
auto-entrecruzamiento permitiendo que se realice a
temperaturas más bajas. Estas temperaturas más bajas reducen además
el grado de daño producido en los productos textiles.
Se cree que la propensión de los agentes de
auto-entrecruzamiento catiónico (tales como PAE)
para cambiar el color de los tintes se debe en parte a la presencia
de una carga catiónica sobre la molécula. Se cree que los agentes de
auto-entrecruzamiento son atraídos hacia las cargas
aniónicas presentes en muchas materias colorantes, conduciendo a un
cambio del tono, y que estos materiales también pueden unirse a los
tintes y a la suciedad de la solución, lo que conduce a una pérdida
de la definición del color.
Según la presente invención, se proporciona un
procedimiento para el tratamiento de productos textiles no
queratináceos que comprende la etapa de tratar los productos
textiles con una composición que comprende:
- a)
- un polímero catiónico de auto-entrecruzamiento,
- b)
- una especie cervantófila capaz de reaccionar con el polímero (a), en la que la especie nucleófila comprende un grupo protector que es suficientemente lábil como para salir cuando el polímero es expuesto a un pH mayor de 8, a una temperatura menor de 50ºC, y
- c)
- un vehículo textilmente compatible.
La presente invención proporciona además una
composición para este tratamiento que comprende:
- a)
- un polímero catiónico de auto-entrecruzamiento,
- b)
- una especie nucleófila capaz de reaccionar con el polímero (a), en la que la especie nucleófila comprende un grupo protector que es suficientemente lábil como para salir cuando el polímero es expuesto a un pH mayor de 8, a una temperatura menor de 50ºC, y
- c)
- un vehículo textilmente compatible.
Creemos que la reacción con un nucleófilo
disminuye la carga catiónica sobre el agente de
auto-entrecruzamiento y esto reduce tanto la
tendencia a dañar el color como otros factores negativos causados
por la unión de la suciedad y los tintes, y mejora la velocidad de
reacción formando una especie más reactiva.
Los productos textiles que se pretenden tratar
en la presente invención comprenden preferiblemente fibras
celulósicas, preferiblemente, del 1% al 100% de fibras celulósicas
(más preferiblemente, del 5% al 100% de fibras celulósicas, siendo
lo más preferible del 40% al 100%). Cuando el producto textil
contiene menos del 100% de fibras celulósicas, el porcentaje
restante comprende otras fibras o mezclas de fibras adecuadas para
su uso en prendas tales como poliéster, por ejemplo.
Preferiblemente, las fibras celulósicas son de algodón o celulosa
regenerada tal como viscosa.
Los procedimientos de lavado de la presente
invención incluyen la limpieza de productos textiles a gran escala y
a pequeña escala (p.ej., doméstica). Preferiblemente, los
procedimientos son domésticos.
Preferiblemente, el polímero catiónico reactivo
es una resina de amina- o amida-epiclorohidrina o un
derivado de la misma.
Preferiblemente, estos polímeros catiónicos
tienen un peso molecular medio en peso de 300 a 1.000.000
dalton.
Las resinas de epiclorohidrina preferidas de la
invención son algunas veces denominadas resinas de
amina-epiclorohidrina y resinas de
poliamina-epiclorohidrina (PAE) (usándose los dos
términos como sinónimos) aunque estos términos engloban tanto a las
resinas de amina como a las resinas de amida de la invención y a sus
derivados. Las resinas también pueden tener una mezcla de grupos
amino y amido.
Las resinas de amina- o
amida-epiclorohidrina tiene preferiblemente uno o
más grupos funcionales capaces de formar grupos de azetidinio y/o
uno o más grupos funcionales de azetidinio. Éstas tienen la
estructura que se proporciona a continuación:
Alternativa o adicionalmente, las resinas pueden
tener uno o más grupos funcionales que contienen grupos epóxido o
derivados de los mismos, p.ej., Kymene® 450 (ex Hércules).
Las resinas de
poliamina-epiclorohidrina (PAE) incluyen las
descritas en "Wet Strength Resins and Their Application", pp.
16-36, ed. LL Chan, Tappi Press, Atlanta, 1994. Es
posible identificar las resinas adecuadas seleccionando aquellas
resinas que confieren una mayor resistencia en húmedo al papel tras
su tratamiento en una prueba relativamente simple.
Las resinas de amina-o
amida-epiclorohidrina que tienen un grupo epóxido
funcional o un derivado del mismo son adecuadas para su uso según la
invención.
Una clase particularmente preferida de resinas
de amina-o amida-epiclorohidrina
para ser usada en la invención es la de las resinas de azetidinio
basadas en aminas o amidas secundarias, por ejemplo, aquellas
resinas derivadas de una poliamina de polialquileno, p.ej.,
dietilenotriamina (DETA), un ácido policarboxílico, p.ej., ácido
adípico u otros ácidos dicarboxílicos y epiclorohidrina.
También se pueden usar ventajosamente otras
poliaminas o poliamidas en la preparación de resinas de PAE
adecuadas.
Otra clase preferida de resinas de
amina-epiclorohidrina adecuada para su uso en la
invención es aquélla que tiene un grupo epóxido funcional o un
derivado del mismo, p.ej., un grupo de clorohidrina.
La resina puede ser una resina de
PDAA-epiclorohidrina o una resina de
PMDAA-epiclorohidrina. PDAA es
poli(dialilamina) y PMDAA es
poli(metildialil(amina)).
La resina está preferiblemente presente en el
producto en una cantidad suficiente para proporcionar una cantidad
del 0,0005-5% en peso en el producto textil en base
al peso del producto textil, más preferiblemente,
0,001-2% en peso en base al peso del producto
textil. La cantidad de resina en la composición requerida para
alcanzar el anterior % en peso en el producto textil, normalmente,
estará en el intervalo del 0,01% al 35% en peso, preferiblemente,
del 0,1% al 13,5% en peso.
Los ejemplos de materiales que contienen
azetidinio adecuados son aquéllos disponibles como los polímeros
"Hercosett®" y "Listrilan®". Estos son considerados resina
de amina- o amida-epiclorohidrina que tiene uno o
más grupos azetidinio funcionales.
Las especies nucleófilas preferidas son aquéllas
que contienen tiol, amino (tanto primario como secundario),
tiosulfato, fosfonato o algún carboxilato reactivos. Estas especies
pueden ser polímeros o pueden ser de un peso molecular relativamente
bajo.
Se prefieren las que tienen especies reactivas
de tiol, amino o tiosulfato, debido a su facilidad para reaccionar.
Aquéllas que tienen especies reactivas de fosfonato o carboxilato
son menos preferidas, pues a temperatura más bajas, tienen tendencia
a formar complejos simplemente a través de interacciones iónicas en
lugar de entrecruzarse a través de la formación de un enlace
covalente.
El nucleófilo está protegido, pues de lo
contrario podrían producirse reacciones de
auto-entrecruzamiento entre las especies
nucleófilas.
Las especies nucleófilas particularmente
preferidas son aquéllas que tienen un grupo tiol protegido con un
grupo saliente adecuadamente lábil. Lo más preferible es que el
grupo tiol protegido comprenda un grupo de isotiou-
ronio.
ronio.
Se cree que el uso de un polímero que contiene
isotiouronio, u otro grupo tiol protegido por otro grupo saliente
adecuadamente lábil, en una composición que comprende además un
vehículo textilmente compatible reduce el daño de las fibras y/o
mejora la estabilidad dimensional de los productos textiles
celulósicos tras el lavado doméstico. Por motivos ilustrativos, las
composiciones de la presente invención serán descritas en
profundidad más adelante con referencia a aquéllas que comprenden al
menos un polímero que comprende al menos un grupo de
isotiouronio.
El grupo de isotiouronio cumple los requisitos
de un grupo protector adecuado, pues es lábil en las condiciones de
pH y a las temperaturas encontradas en el lavado doméstico. Las
condiciones típicas encontradas son un pH de 8 a 11 y una
temperatura de 10 a 80ºC. En condiciones de planchado y de secado en
secadoras domésticas, se encuentran temperaturas ligeramente
mayores.
Las sales de isotiouronio son ventajosas en
tanto en cuanto pueden ser curadas térmicamente, por ejemplo,
mediante un procedimiento de planchado doméstico o de secado en
secadora doméstica. Si se usa, el curado térmico es preferiblemente
llevado a cabo a una temperatura en el intervalo de 50ºC a 100ºC,
más preferiblemente, de 80ºC a 100ºC.
El polímero está presente preferiblemente en la
composición para el cuidado de productos textiles en una cantidad
suficiente para proporcionar una cantidad del 0,0005% al 5% en peso
en el producto textil en base al peso del producto textil, más
preferiblemente, del 0,001% al 2% en peso en el producto textil.
Preferiblemente, los polímeros tienen un peso
molecular medio en peso de 300 a 1.000.000 dalton.
Como se explica anteriormente, los polímeros de
la invención sufren una eliminación en condiciones suavemente
alcalinas, tales como aquéllas encontradas durante un procedimiento
de lavado doméstico, para producir productos intermedios de tiol.
Éstos pueden luego reaccionar como nucleófilos con el polímero de
auto-entrecruzamiento (por ejemplo, PAE). Esta
reacción de dos componentes tiene dos ventajas. En primer lugar, la
reacción se desarrolla rápidamente y a temperaturas bajas debido a
la facilidad de reactividad entre los componentes (por ejemplo,
entre PAE y un tiol). En segundo lugar, el producto obtenido no
sufre la desventaja de una carga positiva residual que pueda dañar
los tintes y ayuda en la adherencia de la suciedad y la materia
colorante de la solución.
Preferiblemente, el peso molecular de los
polímeros que contienen tiol usados es tal que cualquier componente
de olor desagradable asociado con el producto intermedio de tiol no
sea lo suficientemente volátil como para afectar a la eficacia de la
composición para el cuidado de productos textiles.
Como se ilustrará en lo sucesivo, la estructura
del polímero puede adoptar varias formas. Los polímeros preferidos
según la invención están basados bien en óxido de polipropileno o en
polietilenoimina. Se prefieren los polímeros de polipropileno, pues
proporcionan un tacto más suave a los productos textiles
tratados.
Preferiblemente, los polímeros de tiol
protegidos usados en las composiciones de la invención tienen dos o
más grupos terminales reactivos. Se ha encontrado preferible emplear
polímeros con tres o más grupos terminales reactivos.
La fórmula (I) que se presenta a continuación
muestra un polímero de tiol protegido ilustrativo basado en óxido de
polipropileno.
Como puede observarse a partir de la fórmula (I)
ilustrativa, las moléculas de esa serie de realizaciones contienen
un número de estructuras ligadas (en este caso, tres), un grupo
ligador hacia el extremo libre de la estructura y el grupo de tiol
protegido terminal. Como se entenderá a partir de lo anterior, a un
pH elevado, la urea abandona el grupo de tiol protegido.
Fórmula
(I)
Mientras que es preferible que el tiol protegido
esté en una posición terminal (como en la fórmula I anterior), es
posible producir polímeros en los que el tiol protegido no sea
terminal (como en la fórmula II que se presenta a continuación).
A modo de ejemplo, la fórmula II muestra cómo se
puede introducir un grupo de tiol protegido en una polietilenoimina
mediante la reacción con cloruro de cloropropionilo seguida por la
reacción del producto con tiourea.
Fórmula
(II)
Como se indica anteriormente, estos componentes
son usados junto con un polímero de
auto-entrecruzamiento (por ejemplo, PAE). A un pH
alcalino, tal como el de la condiciones típicas de lavado, la
estructura de la tiourea se descompone con la pérdida de la urea
lábil del tiol protegido. Esto deja el grupo de tiol reactivo al
descubierto. Entonces el tiol puede reaccionar fácilmente con, por
ejemplo, el grupo de azetidinio, formando una estructura de
monosulfuro entrecruzada.
A continuación, se presentan datos de otros
polímeros comercialmente disponibles que pueden actuar como
estructuras para los polímeros que contienen isotiouronio:
Se hacen reaccionar polímeros basados en
dietilenotriamina/ácido adípico con cloruro de cloropropionilo y
tiourea para proporcionar polímeros que contienen isotiouronio, como
se muestra en la siguiente figura.
Como con las realizaciones ilustrativas
anteriormente tratadas, estos polímeros pierden el grupo protector
en las condiciones de lavado , y el grupo de tiol expuesto puede
reaccionar con el polímero de
auto-entrecruzamiento.
Las realizaciones de la invención no se limitan
a polímeros que tienen un número relativamente pequeño de grupos
protegidos terminales o de mitad de cadena. Se pueden hacer
reaccionar dendrímeros que contienen una multiplicidad de grupos
amino con cloruro de cloro-acetilo y tiourea para
proporcionar polímeros de isotiouronio adecuados. Las moléculas
iniciales adecuadas incluyen moléculas de Lupasols® (ex BASF),
StarBurst® (ex Dow) o DAB-Am® (ex DSM).
La estructura del polímero que lleva el
nucleófilo puede ser un hidrato de carbono o un derivado de hidrato
de carbono como se muestra a continuación.
Se puede hacer reaccionar chitosán con cloruro
de cloropropionilo y luego con tiourea para proporcionar un producto
catiónico hidrosoluble que tiene grupos de isotiouronio
colgantes.
No es necesario sintetizar los polímeros a
partir de aminas como se describe anteriormente.
Se puede hacer reaccionar PVA con cloruro de
cloropropionilo y luego hacerlo reaccionar con tiourea para
proporcionar un polímero catiónico hidrosoluble con un residuo de
urea lábil. Como en las descripciones anteriores, la urea lábil
puede ser de mitad de cadena o terminal.
Se conoce la adición de agentes quelantes en las
composiciones para colada con el fin de reducir los cambios de
color, especialmente, para la reducción del azulado de tintes rojos
directos cuando se usa agua corriente que contiene metales disueltos
tales como hierro, cobre y similares.
Los agentes quelantes útiles para su uso en la
presente memoria pueden ser seleccionados del grupo constituido por
amino-carboxilatos,
imino-disuccinatos,
hidroxi-carboxilatos (especialmente citratos),
fosfonatos (especialmente los amino-fosfonatos),
agentes quelantes aromáticos polifuncionalmente sustituidos,
fosfatos y mezclas de los mismos.
Sin pretender quedar vinculados a la teoría, se
cree que una parte del beneficio de estos materiales se debe en
parte a su excepcional capacidad para separar los iones de hierro,
cobre y manganeso de las soluciones de lavado mediante la formación
de quelatos solubles. Los agentes quelantes comerciales para ser
usados en la presente memoria incluyen
imino-disuccinato TP® de Bayer; la serie DEQUEST® y
quelantes de Monsanto, Dupont y Nalco, Inc.
Los amino-carboxilatos útiles
como agentes quelantes opcionales son ilustrados adicionalmente por
etilen-diaminotetracetatos,
N-hidroxietil-etilen-diaminotriacetatos,
nitrilotriacetatos, etilen-diamina tetrapropionatos,
trietilen-tetramina-hexacetatos,
dietilen-triamina-pentacetatos y
etanol-diglicinas, sales de metales alcalinos, de
amonio y de amonio sustituido de los mismos. También son útiles en
las composiciones de la presente memoria los agentes quelantes
aromáticos polifuncionalmente sustituidos. Véase la patente
estadounidense nº: 3.812.044 concedida el 21 de mayo de 1974 a
Connor et al. y la patente estadounidense nº: 6.099.587
concedida el 8 de agosto de 2000 a Scialla et al.
Los amino-fosfonatos también son
adecuados para su uso como agentes quelantes en las composiciones
de la invención cuando se permiten al menos dos niveles de fósforo
total en las composiciones de detergente, e incluyen
etilen-diaminotetraquis(metilen-fosfonatos)
y
dietilen-triaminopentaquis(metilen-fosfonatos).
Si se utilizan, los agentes quelantes o los secuestrantes
selectivos de metales de transición comprenderán preferiblemente del
aproximadamente 0,001% al aproximadamente 10%, más preferiblemente,
del aproximadamente 0,05% al aproximadamente 1% en peso de las
composiciones de la presente memoria.
Los succinatos de carboximetiloxilo y las sales
de metales alcalinos, de amonio, de amonio sustituido y de
alcanolamina de los mismos también son adecuados para su uso como
agentes quelantes en la composición de la invención. Véase la
patente estadounidense nº: 3.692.685, concedida el 19 de septiembre
de 1972 a Lamberti et al.
En el contexto de la presente invención, el
término "vehículo textilmente compatible" es en componente que
puede ayudar en la interacción del primer componente con el producto
textil. El vehículo también puede proporcionar beneficios además de
los proporcionados por el primer componente, p.ej., suavizado,
limpieza, etc. El vehículo puede ser un compuesto activo en
detergente o agua, o un compuesto suavizante o acondicionador de
productos textiles, u otro agente de tratamiento de productos
textiles o detergente adecuado.
Si la composición de la invención va a ser usada
en un procedimiento de lavado como parte de un producto de
tratamiento de productos textiles convencional, tal como una
composición de detergente, el vehículo textilmente compatible será,
normalmente, un compuesto activo detergente. Mientras que si el
producto de tratamiento de productos textiles es un acondicionador
de aclarado, el vehículo textilmente compatible será un compuesto
suavizante y/o acondicionador de productos textiles.
Si se va a usar la composición de la invención
antes, o después, del procedimiento de lavado, puede estar en forma
de un pulverizado o un producto formador de espuma.
El polímero es preferiblemente usado para tratar
el producto textil en el ciclo de aclarado de un procedimiento de
lavado. El ciclo de aclarado, preferiblemente, sigue al tratamiento
del producto textil con una composición de detergente.
Si la composición de la presente invención está
en forma de una composición de detergente, el vehículo textilmente
compatible puede ser seleccionado entre compuestos activos
detergentes aniónicos, catiónicos, no iónicos, anfóteros y
zwiteriónicos jabonosos o no jabonosos, y mezclas de los mismos.
Hay muchos compuestos activos detergentes
adecuados disponibles y están completamente descritos en el material
publicado, por ejemplo, en "Surface-Active Agents
and Detergents", Volúmenes I y II, por Schwartz, Perry y
Berch.
Los vehículos textilmente compatibles preferidos
que pueden ser usados son compuestos aniónicos y no aniónicos no
jabonosos sintéticos o jabonosos.
Los tensioactivos aniónicos son conocidos por
aquéllos expertos en la técnica. Los ejemplos incluyen sulfonatos de
alquilbenceno, particularmente, sulfonatos de alquilbenceno lineales
que tienen una longitud de cadena alquilo de
C_{8-15}; alquilsulfatos primarios y secundarios,
particularmente, sulfatos de
alquilo(C_{8-15}) primarios; alquil éter
sulfatos; sulfonatos de olefina; alquil xilén sulfonatos; dialquil
sulfosuccinatos y éster sulfonatos de ácidos grasos. En general, se
prefieren las sales de sodio.
Los tensioactivos no iónicos que pueden ser
usados incluyen etoxilatos alcohólicos primarios y secundarios,
especialmente, alcoholes(C_{8-20})
alifáticos etoxilados con una media de 1 a 20 moles de óxido de
etileno por cada mol de alcohol y, más preferiblemente, los
alcoholes(C_{10-15}) alifáticos primarios y
secundarios etoxilados con una media de 1 a 10 moles de óxido de
etileno por cada mol de alcohol. Los tensioactivos no iónicos no
etoxilados incluyen alquilpoliglicósidos, monoéteres de glicerol y
polihidroxiamidas (glucamida).
Los tensioactivos catiónicos que pueden ser
usados incluyen sales de amonio cuaternario de fórmula general
R_{1}R_{2}R_{3}R_{4}N^{+} X^{-}, en la que los grupos R
son independientemente cadenas de hidrocarbilo de longitud
C_{1-22}, normalmente, grupos alquilo,
hidroxialquilo o alquilo etoxilado, y X es un catión de
solubilización (por ejemplo, compuestos en los que R_{1} es un
grupo alquilo(C_{8-22}), preferiblemente,
un grupo alquilo(C_{8-10}) o
alquilo(C_{12-14}), R_{2} es un grupo
metilo y R_{3} y R_{4,} que pueden ser iguales o diferentes, son
grupos metilo o hidroxietilo); y ésteres catiónicos (por ejemplo,
éster de colina) y sales de piridinio.
La cantidad total de tensioactivo detergente en
la composición es adecuadamente del 0,1 al 60% en peso, p.ej., del
0,5-55% en peso, tal como 5-50% en
peso.
Preferiblemente, la cantidad de tensioactivo
aniónico (cuando está presente) está en el intervalo del 1 al 50% en
peso de la composición total. Más preferiblemente, la cantidad de
tensioactivo aniónico está en el intervalo del 3 al 35% en peso,
p.ej., del 5 al 30% en peso.
Preferiblemente, la cantidad de tensioactivo no
iónico, cuando está presente, está en el intervalo del 2 al 25% en
peso, más preferiblemente, del 5 al 20% en peso.
También se pueden usar tensioactivos anfóteros,
por ejemplo, óxidos de amina o betaínas.
Las composiciones pueden contener adecuadamente
del 10 al 70%, preferiblemente, del 15 al 70% en peso de constructor
de detergencia. Preferiblemente, la cantidad de constructor está en
el intervalo del 15 al 50% en peso.
La composición detergente puede contener como
constructor un aluminosilicato cristalino, preferiblemente, un
aluminosilicato de metal alcalino, más preferiblemente, un
aluminosilicato de sodio.
El aluminosilicato puede ser generalmente
incorporado en cantidades del 10 al 70% en peso (base anhidra),
preferiblemente, del 25 al 50%. Los aluminosilicatos son materiales
que tienen la fórmula general:
0.8-1.5 M_{2}O
\cdot Al_{2}O_{3} \cdot 0.8-6
SiO_{2}
en la que M es un catión
monovalente, preferiblemente, sodio. Estos materiales contienen
algo de humedad absorbida y necesitan tener una capacidad de
intercambio de iones de calcio de al menos 50 mg de CaO/g. Los
aluminosilicatos de sodio preferidos contienen
1,5-3,5 unidades de SiO_{2} en la fórmula
anterior. Pueden ser preparados fácilmente mediante la reacción
entre silicato de sodio y aluminato de sodio, como se describe
ampliamente en el material
publicado.
Si la composición de la presente invención está
en forma de una composición acondicionadora de productos textiles,
el vehículo textilmente compatible será un compuesto suavizante y/o
acondicionador de productos textiles (en lo sucesivo denominado,
"compuesto suavizante de productos textiles", que puede ser un
compuesto catiónico o no iónico.
Los compuestos suavizantes y/o acondicionadores
pueden ser compuestos de amonio cuaternario insolubles en agua. Los
compuestos pueden estar presentes en cantidades de hasta el 8% en
peso (en base a la cantidad total de la composición) en cuyo caso,
se considera que las composiciones están diluidas, o a intervalos
del 8% al aproximadamente 50% en peso, en cuyo caso, se considera
que las composiciones están concentradas.
Las composiciones adecuadas para su
administración durante el ciclo de aclarado pueden también ser
administradas al producto textil en la secadora si se usan de una
forma adecuada. Por lo tanto, otra forma del producto es una
composición (por ejemplo, una pasta) adecuada para revestir y ser
administrada desde un sustrato, p.ej., una lámina flexible o una
esponja o un dispensador adecuado durante el ciclo de una
secadora.
Los compuestos suavizantes de productos textiles
catiónicos adecuados son materiales de amonio cuaternario
sustancialmente insolubles en agua que comprenden una única cadena
larga alquilo o alquenilo que tiene una longitud media de cadena
mayor de o igual a C_{20}. Más preferiblemente, los compuestos
suavizantes comprenden un grupo de cabeza polar y dos cadenas
alquilo o alquenilo que tienen una longitud media de cadena mayor o
igual a C_{14}. Preferiblemente, los compuestos suavizantes de
productos textiles tienen dos cadenas alquilo o alquenilo largas
cada una con una longitud media de cadena mayor de o igual a
C_{16}.
Lo más preferible es que al menos el 50% de los
grupos alquilo o alquenilo de cadena larga tenga una longitud de
cadena de C_{18} o mayor. Se prefiere que los grupos alquilo o
alquenilo de cadena larga del compuesto suavizante de productos
textiles sean predominantemente lineales.
Los compuestos de amonio cuaternario que tienen
dos grupos alifáticos de cadena larga, por ejemplo, cloruro de
distearildimetilamonio y cloruro de di(alquil de sebo
endurecido)dimetilamonio, son ampliamente usados en las
composiciones acondicionadoras de aclarado comercialmente
disponibles. Otros ejemplos de estos compuestos catiónicos son los
encontrados en "Surface-Active Agents and
Detergents", volúmenes I y II, de Schwartz, Perry y Berch. Se
puede usar cualquier tipo convencional de tales compuestos en las
composiciones de la presente invención.
Los compuestos suavizantes de productos textiles
son preferiblemente compuestos que proporcionan una suavidad
excelente y se caracterizan por una temperatura de transición de
fusión de cadena L\beta a L\alpha mayor de 25ºC,
preferiblemente, mayor de 35ºC, siendo lo más preferible que sea
mayor de 45ºC. Esta transición L\beta a L\alpha puede ser medida
mediante DSC como se define en "Handbook of Lipid Bilayers", D.
Marsh, CRC Press, Boca Ratón, Florida, 1990 (páginas 137 y 337).
Los compuestos suavizantes de productos textiles
sustancialmente insolubles en agua son definidos como compuestos
suavizantes de productos textiles que tienen una solubilidad menor
del 1 x 10^{-3}% en peso en agua desmineralizada a 20ºC.
Preferiblemente, los compuestos suavizantes de productos textiles
tienen una solubilidad de menos del 1 x 10^{-4}% en peso, y más
preferiblemente, de menos del 1 x 10^{-8}% a 1 x 10^{-6}% en
peso.
Se prefieren especialmente los compuestos
suavizantes de productos textiles catiónicos que son materiales de
amonio cuaternario insolubles en agua que tienen dos grupos alquilo
o alquenilo(C_{12-22}) conectados a la
molécula mediante al menos un enlace éster, preferiblemente, dos
enlaces éster. Un material de amonio cuaternario con enlace éster
especialmente preferido puede estar representado por la fórmula
III:
(III)R_{1}
---
\melm{\delm{\para}{(CH _{2} ) _{p} -T-R _{2} }}{N ^{+} }{\uelm{\para}{R _{1} }}--- R_{3} - T - R_{2}
en la que el grupo R_{1} es
independientemente seleccionado entre grupos alquilo o
hidroxialquilo(C_{1-4}) o grupos
alquenilo(C_{2-4}); cada grupo R_{2} es
independientemente seleccionado entre grupos alquilo o
alquenilo(C_{8-28}); y en la que R_{3} es
un grupo alquileno lineal o ramificado de 1 a 5 átomos de carbono, T
es
\vskip1.000000\baselineskip
--- O ---
\uelm{C}{\uelm{\dpara}{O}}---
\hskip0.5cmo
\hskip0.5cm---
\uelm{C}{\uelm{\dpara}{O}}--- O ---;
y p es 0 o es un número
entero de 1 a
5.
El cloruro de
di(sebo-oxiloxietil)dimetilamonio y/o
su análogo de sebo endurecido es el especialmente preferido de los
compuestos de fórmula (II).
\newpage
Un segundo tipo preferido de material de amonio
cuaternario puede estar representado por la fórmula (IV):
\vskip1.000000\baselineskip
(IV)(R_{1})_{3}N^{+}
- (CH_{2})_{p} ---
\melm{\delm{\para}{CH _{2} OOCR _{2} }}{C}{\uelm{\para}{OOCR _{2} }}H
en la que el grupo R_{1,}
p y R_{2} son como se definen
anteriormente.
Es ventajoso que el material de amonio
cuaternario sea biológicamente biodegradable.
Los materiales preferidos de esta clase tales
como cloruro de propano de 1,2-bis(sebo
endurecido-iloxi)-3-trimetilamonio
y sus procedimientos de preparación son descritos, por ejemplo, en
el documento US 4 137 180 (Lever Brothers Co.). Preferiblemente,
estos materiales comprenden pequeñas cantidades del monoéster
correspondiente según lo descrito en el documento US 4 137 180, por
ejemplo, cloruro de propano de 1-sebo
endurecido-iloxi-2-hidroxi-3-trimetilamonio.
Otros agentes suavizantes catiónicos útiles son
las sales de alquilpiridinio y las especies de imidazolina
sustituidas. También son útiles las aminas primarias, secundarias y
terciarias, y los productos de condensación de ácidos grasos con
alquilpoliaminas.
Las composiciones pueden contener alternativa o
adicionalmente suavizantes de productos textiles catiónicos
hidrosolubles, según lo descrito en el documento GB 2 039 556B
(Unilever).
Las composiciones pueden comprender un compuesto
suavizante de productos textiles catiónico y un aceite, por ejemplo,
como se revela en el documento
EP-A-0829531.
Las composiciones pueden alternativa o
adicionalmente contener agentes suavizantes de productos textiles no
iónicos tales como la lanolina y los derivados de la misma.
Las lecitinas también son compuestos suavizantes
adecuados.
Los suavizantes no iónicos incluyen ésteres de
azúcar de formación en fase L\beta (según lo descrito en M Hato
et al., Langmuir 12, 1659, 1666 (1996)) y materiales
relacionados tales como el monoestearato de glicerol o los ésteres
de sorbitán. A menudo, estos materiales son usados en conjunción con
materiales catiónicos para potenciar la deposición (véase, por
ejemplo, GB 2 202 244). Las siliconas son usadas de un modo similar
como un co-suavizante con un suavizante catiónico en
tratamientos de aclarado (véase, por ejemplo, GB 1 549 180).
Las composiciones también pueden contener
adecuadamente un agente estabilizador no iónico. Los agentes
estabilizadores no iónicos adecuados son
alcoholes(C_{8-22}) lineales alcoxilados
con de 10 a 20 moles de óxido de alquileno,
alcoholes(C_{10-20}) o mezclas de los
mismos.
Ventajosamente, el agente estabilizador no
iónico es un alcohol(C_{8-22}) lineal
alcoxilado con 10 a 20 moles de óxido de alquileno. Preferiblemente,
el nivel de estabilizador no iónico está en el intervalo del 0,1 al
10% en peso, más preferiblemente, del 0,5 al 5% en peso, siendo lo
más preferible que sea del 1 al 4% en peso. La proporción en moles
del compuesto de amonio cuaternario y/o otro agente suavizante
catiónico con respecto al agente estabilizador no iónico está
adecuadamente en el intervalo de 40:1 a aproximadamente 1:1,
preferiblemente, en el intervalo de 18:1 a aproximadamente 3:1.
La composición también puede contener ácidos
grasos, por ejemplo, ácidos monocarboxílicos de alquilo o
alquenilo(C_{8-24}) o polímeros de los
mismos. Preferiblemente, se usan ácidos grasos saturados, en
particular, ácidos grasos (C_{16-18}) de sebo
endurecido.
Preferiblemente, el ácido graso es no
saponificado, más preferiblemente, el ácido graso es libre, por
ejemplo, ácido oleico, ácido láurico o ácido graso de sebo. El nivel
de material de ácido graso es preferiblemente de más del 0,1% en
peso, más preferiblemente, de más del 0,2% en peso. Las
composiciones concentradas pueden comprender del 0,5 al 20% en peso
de ácido graso, más preferiblemente, del 1% al 10% en peso. La
proporción en peso de material de amonio cuaternario o de otro
agente suavizante catiónico con respecto al material de ácidos
grasos es preferiblemente de 10:1 a 1:10.
La composición de la invención puede estar en
forma de un líquido, un sólido (p.ej., polvo o comprimido), un gel o
una pasta, un pulverizado, una barra, una espuma o una crema. Los
ejemplos incluyen un producto de absorción, un tratamiento de
aclarado (p.ej., acondicionador o acabador) o un producto para el
ciclo principal de lavado. La composición también puede ser aplicada
a un sustrato, p.ej., una lámina flexible, o usado en un dispensador
que pueda ser usado en el ciclo de lavado, ciclo de aclarado o
durante el ciclo de una secadora.
Las composiciones líquidas también pueden
incluir un agente que produzca un aspecto nacarado, p.ej., un
compuesto nacarante orgánico tal como diestearato de etilenglicol, o
pigmentos nacarantes inorgánicos tales como mica microfina o mica
revestida de dióxido de titanio (TiO_{2}).
Las composiciones líquidas pueden estar en forma
de emulsiones o precursores de la emulsión de las mismas.
La composición de la invención puede comprender
además un componente de silicona. Es preferible que el componente de
silicona sea dimetilpolisiloxano con grupos aminoalquilo. Éste puede
ser usado en el contexto de la presente invención como una emulsión
en agua.
Es preferible que el componente de silicona esté
presente en una proporción de primer componente : silicona de 1:1 a
30:1, preferiblemente, de 1:1 a 20:1, más preferiblemente, de 2:1 a
20:1, siendo lo más preferible, de 5:1 a 15:1.
La silicona adecuada para su uso en las
composiciones acondicionadoras de productos textiles incluye
predominantemente polidialquilsiloxanos lineales, p.ej.,
polidimetilsiloxanos o aminosiliconas que contienen cadenas
laterales amino-funcionales.
Las composiciones pueden comprender polímeros de
liberación de la suciedad tales como copolímeros en bloque do óxido
de polietileno y tereftalato.
Otros ingredientes opcionales incluyen
emulsionantes, electrolitos (por ejemplo, cloruro de sodio o cloruro
de calcio), preferiblemente, en el intervalo del 0,01 al 5% en peso,
agentes de tamponamiento del pH y perfumes (preferiblemente, del 0,1
al 5% en peso).
Otros ingredientes opcionales incluyen
disolventes no acuosos, vehículos de perfume, fluorescentes,
colorantes, hidrotropos, agentes antiespumantes, agentes
anti-redeposición, enzimas, agentes abrillantadores
ópticos, opacificadores, inhibidores de la transferencia de
tintes.
Además, las composiciones pueden comprender uno
o más agentes antimanchas, germicidas, fungicidas, antioxidantes,
absorbentes de la radiación UV (pantallas solares), secuestrantes de
metales pesados, barredores de cloro, fijadores de tintes, agentes
anticorrosivos, agentes que confieren cubrición, agentes
antiestáticos y potenciadores del planchado. La lista de componentes
opcionales no pretende ser exhaustiva.
La invención será ahora descrita sólo a modo de
ejemplo y con referencia a los siguiente ejemplos no
restrictivos.
Ejemplo
1
Se disolvió Voranol CP3055® (ex Dow Chemicals)
(29,4 g; 0,01 moles, PM: 2.940) en 50 ml de tolueno. Se añadieron
ácido 3-bromopropiónico (4,95 g; 3,3 equivalentes
Aldrich) y ácido p-tolueno sulfónico (1 g) a esto para que
actuaran como un catalizador ácido. Se agitó la solución con un
seguidor magnético sobre una placa caliente. Se sometió la solución
a reflujo con una trampa de destilación Deán-Stark.
Tras 1,5 horas, no se veía más agua en mezcla azeotrópica desde el
recipiente de reacción hacia el interior del brazo lateral. Se
detuvo la reacción y se dejó enfriar.
Se agitó la solución de tolueno/Voranol con
solución de bicarbonato de sodio (10 g/l). Se repitió esto cinco
veces hasta que se vio que no salían burbujas de solución
procedentes la evolución del gas de dióxido de carbono, y el agua
estaba a un pH neutro. Se separaron las dos fases y se eliminó el
tolueno del compuesto de Voranol mediante una evaporación rotativa.
Tras secar al vacío sobre cloruro de calcio, la producción fue de
29,28 g (la producción teórica es de 33,44 g). Las pérdidas fueron
principalmente debidas a la naturaleza pegajosa altamente viscosa
del polímero, que se pegó al vidrio hueco. Se obtuvo un producto
líquido de color amarillo pálido.
El análisis con un espectrómetro
FT-IR confirmó la presencia de un grupo éster al
mostrarse un nuevo máximo a 1.737 cm^{-1}.
Se disolvió el producto de la etapa anterior en
etanol (50 ml). Se añadió tiourea (2,28 g; 0,03 moles Aldrich) a
esta solución. Entonces se sometió esta solución a reflujo durante
seis horas y se enfrió. El producto no fue aislado, pues la
naturaleza viscosa pegajosa del producto puro dificultó su
manipulación.
La adición del compuesto a una solución acuosa a
un pH menor de 4 proporcionó un producto hidrosoluble. A un pH
mayor, el producto es convertido del isotiouronio a un grupo tiol.
Esta etapa resultó en la precipitación del polímero, observándose
una solución turbia y opaca.
La adición del compuesto a una solución que
contenía un compuesto aniónico, p.ej., dodecil sulfato de sodio en
condiciones ácidas condujo a la precipitación de una masa pegajosa
blanca.
La formación de un tiol fue determinada mediante
el uso de reactivo de Ellmans, que reacciona con los compuestos de
tiol formando una solución de color naranja. La formación y el uso
del reactivo de Ellmans se describen en "Practical Protein
Chemistry", A. Darbre, Wiley Interscience, Nueva York, 1970.
El aislamiento de una pequeña cantidad de
polímero de isotiouronio para el análisis con un espectrómetro
FT-IR confirmó la estructura mediante la presencia
de nuevos máximos que se correlacionaban con la estructura de los
grupos de isotiouronio.
Ejemplo
2
Los experimentos fueron realizados con ropa
tejida de rayas rojas y negras de algodón estampado con pigmentos.
Ésta fue lavada en una lavadora AEG Lavamat 50700® sin modificar en
un ciclo de algodón a 40ºC. El compuesto de isotiouronio preparado
según el procedimiento descrito en el ejemplo 1 fue introducido
durante el ciclo de aclarado. Tras el lavado, las muestras fueron
secadas a 50ºC en un horno de ventilación durante 20 minutos.
Las muestras, que habían sido lavadas hasta
cinco veces, fueron mostradas a un panel de observadores
independientes para su evaluación en cuanto al daño sufrido. Las
muestras fueron observadas en un armario con luz bajo una
iluminación D65. Todos los observadores llegaron a la conclusión de
que las muestras tratadas según el procedimiento de la invención
estaban menos dañadas que los controles. El daño también fue medido
con la medición de la escala del gris como se detalla en el
documento BS1006/A02:1990. Los resultados fueron los que se muestran
a continuación en la tabla 1.
A partir de la tabla 1, se puede observar que
hay una reducción significativa del nivel de daño evaluado mediante
este procedimiento para las realizaciones de la invención.
El menor daño se produjo al usar los polímeros
de tiol protegido (isotiouronio) junto con polímeros que contenían
azetidinio.
Tratamiento | Lavado 1 | Lavado 2 | Lavado 3 | Lavado 4 | Lavado 5 |
Sin tratar (Comparativo) | 3 | 2-3 | 2-3 | 2 | 2 |
Isotiouronio de Voranol al 0,5% | 3-4 | 3-4 | 3-4 | 3 | |
(Ej. 1) (Comparativo) | |||||
Isotiouronio de Voranol al 1,0% | 3-4 | 3-4 | 3-4 | 3-4 | 3 |
(Ej. 1) (Comparativo) | |||||
Isotiouronio de Voranol al 0,5% | 4-5 | 4-5 | 4 | 4 | 4 |
(Ej. 1)+ Azetidinio de Listrilan al 0,5% | |||||
Isotiouronio de Voranol al 1,0% | 4-5 | 4-5 | 4-5 | 4-5 | 4 |
(Ej. 1)+ Azetidinio de Listrilan al 1,0% |
Claims (11)
1. Un procedimiento para el tratamiento de
productos textiles no queratináceos, que comprende la etapa de
tratar los productos textiles con una composición que comprende:
- a)
- un polímero catiónico de auto-entrecruzamiento,
- b)
- una especie nucleófila capaz de reaccionar con el polímero (a), en la que la especie nucleófila comprende un grupo protector que es suficientemente lábil como para salir cuando el polímero se expone a un pH mayor de 8, a una temperatura menor de 50ºC y
- c)
- un vehículo textilmente compatible.
2. Un procedimiento según la reivindicación 1,
en el que el producto textil comprende algodón y celulosa
regenerada.
3. Un procedimiento según la reivindicación 1,
en el que la composición comprende un compuesto activo
detergente.
4. Un procedimiento según la reivindicación 1,
en el que la composición comprende un compuesto suavizante y/o
acondicionador de productos textiles.
5. Un procedimiento según la reivindicación 1,
en el que el nucleófilo es un polímero que comprende al menos un
grupo tiol protegido, en el que el grupo protector es lábil en
condiciones de lavado doméstico.
6. Un procedimiento según la reivindicación 5,
en el que el tiol protegido comprende un grupo de isotiouronio
terminal o de mitad de cadena.
7. Un procedimiento según la reivindicación 1,
en el que el nucleófilo está presente en la composición en una
cantidad tal que se proporciona del 0,0005% al 5% en peso de
producto textil.
8. Un procedimiento según la reivindicación 1,
en el que el polímero catiónico de
auto-entrecruzamiento comprende un polímero que
tiene grupos de azetidinio y/o uno o más grupos funcionales capaces
de formar grupos de azetidinio.
9. Un procedimiento según la reivindicación 8,
en el que la composición comprende una resina de amina- o
amida-epiclorohidrina que tiene uno o más grupos
funcionales de azetidinio.
10. Un procedimiento según lo reivindicado en la
reivindicación 1, en el que la composición es aplicada al producto
textil durante el ciclo de aclarado del procedimiento de lavado.
11. Una composición de detergente para su uso en
el procedimiento de cualquier reivindicación 1-10,
caracterizada porque la composición comprende:
- a)
- un polímero catiónico de auto-entrecruzamiento,
- b)
- una especie nucleófila capaz de reaccionar con el polímero (a), en la que la especie nucleófila comprende un grupo protector que es suficientemente lábil como para salir cuando el polímero se expone a un pH mayor de 8, a una temperatura menor de 50ºC, y
- c)
- un vehículo textilmente compatible.
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