ES2268443T3 - Composiciones detergentes. - Google Patents
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Abstract
Una partícula de tensioactivo aniónico para ser usada en una composición detergente de colada, en que la partícula tiene un contenido total de tensioactivo aniónico de al menos 95% en peso y comprende alquilbencenosulfonato lineal (LAS) y sulfato de alcohol primario (PAS) en una relación en peso de 5:1 a 1:3.
Description
Composiciones detergentes.
La presente invención se refiere a partículas de
tensioactivo aniónico de elevado contenido de tensioactivo,
adecuadas para ser incorporadas en composiciones detergentes de
colada en partículas.
Los tensioactivos aniónicos, particularmente los
sulfonatos como alquilbenceno-sulfonato lineal (LAS)
y los sulfatos como alquil-sulfato primario (PAS),
son los ingredientes claves de los detergentes de colada modernos,
que proporcionan un excelente rendimiento de detergencia sobre una
amplia gama de suciedades y manchas.
Para un rendimiento óptimo, especialmente en el
lavado a mano o en máquinas lavadoras de carga superior en las que
la formación de espuma no es un problema, es deseable proporcionar
un nivel elevado de estos tensioactivos aniónicos en el polvo. Sin
embargo, la cantidad que puede ser incorporada puede estar limitada
por requisitos del procedimiento y de propiedades del polvo.
La mayoría de los polvos de detergentes de
colada, de densidad aparente elevada o baja, contienen un "polvo
base" que consiste en gránulos compuestos de tensioactivo y sales
mejoradoras de la detergencia inorgánicas (y otras), preparadas
secando por aspersión una suspensión en una torre de secado por
aspersión, o mediante mezcla y granulación (tratamiento sin torres)
en un mezclador/granulador de cizallamiento elevado. En los gránulos
base pueden estar contenidos también otros ingredientes menores que
sean suficientemente robustos para soportar estos procedimientos,
aunque sean posteriormente mezclados
("post-dosificados") ingredientes más sensibles
como blanqueadores y enzimas.
Los tensioactivos son materiales orgánicos
móviles y la cantidad en la que pueden ser incorporados en un polvo
base, secados por aspersión o bien granulados sin torres, sin
provocar dificultades de tratamiento y productos con escasas
características de flujo y pegajosidad, es limitada. Por lo tanto,
es conocido hacer subir el contenido de tensioactivos de los polvos
de colada post-dosificando gránulos de tensioactivos
aniónicos de actividad elevada.
Los gránulos de tensioactivos de actividad
elevada son descritos, por ejemplo, en los documentos WO 9606916A y
WO 9606917A (Unilever). Estos gránulos son preparados mediante
secado rápido. Los gránulos de LAS preparados mediante esta vía
contienen normalmente hasta 80% en peso de LAS, junto con una sal
como zeolita o tripolifosfato de sodio. Pueden ser preparados
gránulos sin sal, pero son altamente higroscópicos. Los gránulos de
PAS pueden contener hasta 100% en peso de PAS in desarrollar
problemas de higroscopicidad, pero el PAS no tiene el perfil robusto
de detergencia del LAS sobre una amplia gama de condiciones de
lavado.
El documento
WO-A-9302168 describe partículas de
alquil-sulfato de elevada actividad preparadas
mediante etapas que incluyen una neutralización continua.
Los presentes inventores han encontrado ahora
que puede ser preparada una partícula compuesto de LAS y PAS que
contenga poco nada de sal inorgánica, que combina una baja
higroscopicidad con un excelente perfil de detergencia. Esta
partícula es muy útil en la formulación de una gama de productos
detergentes sólidos de actividad elevada.
La presente invención proporciona una partícula
de tensioactivo aniónico para ser usada en una composición
detergente de colada, en que la partícula tiene un contenido total
de tensioactivo aniónico de al menos 95% en peso, y que comprende
alquilbenceno-sulfonato lineal (LAS) y sulfato de
alcohol primario (PAS) en una relación en peso de 5:1 a 1:3.
La invención proporciona también procedimientos
para preparar las composiciones de partículas y detergentes que la
incorporan.
La partícula de tensioactivo aniónico de la
invención tiene un contenido muy elevado de tensioactivo: al menos
95% en peso, y preferentemente al menos 98% en peso. Lo más
preferentemente, el contenido de tensioactivo es 100% en peso.
La relación en peso de LAS a PAS en la partícula
está dentro del intervalo de 5:1 a 1:3, preferentemente de 3:1 a
1:2.
La partícula preferentemente no contiene más de
2% en peso de sales inorgánicas. Lo más preferentemente, está
sustancialmente exenta de sales inorgánicas.
El LAS y PAS naturalmente son bien conocidos por
todos los formuladores de detergentes. El LAS tiene preferentemente
una longitud media de la cadena alquílica de C_{8} a C_{15}. El
PAS tiene preferentemente una longitud media de la cadena alquílica
de C_{8} a C_{20}, más preferentemente de C_{10} a C_{16} y
lo más preferentemente de C_{12} a C_{14}.
Ambos tensioactivos aniónicos están
preferentemente en forma de sal de sodio.
La partícula de tensioactivo aniónico de la
invención puede ser de cualquier forma de partículas adecuada, por
ejemplo, gránulos, pellas o laminillas. Son especialmente preferidos
las laminillas.
Las partículas de tensioactivo aniónico pueden
ser preparadas mediante cualquier procedimiento adecuado.
Un procedimiento adecuado comprende las etapas
de
(i) hacer reaccionar ácido LAS con carbonato de
sodio para formar LAS de sodio y agua,
(ii) mezclar PAS en cualquier forma
adecuada,
(iii) secar la mezcla resultante hasta dar una
forma sólida, y
(iv) desmenuzar para formar partículas.
Los procedimientos de secado adecuados incluyen
liofilización, secado en tambor y secado en estufa.
Como se indicó previamente, la partícula de
tensioactivo aniónico de la invención puede ser usada como un
ingrediente de composiciones detergentes de colada en partículas de
actividad elevada.
Por tanto, un objeto adicional de la presente
invención es una composición detergente en partículas que comprende
una partícula de tensioactivo aniónico como se describió
anteriormente mezclada o conjuntamente con uno o más ingredientes
detergentes sólidos.
Según una realización preferida de la invención,
la partícula de tensioactivo aniónico es mezclada o
"post-dosificada" a una composición detergente
que contiene un polvo base convencional (gránulos compuestos de
tensioactivo/mejorador de la detergencia) con el fin de aumentar el
contenido total de tensioactivo. Por lo tanto, una composición
detergente preferida según la invención comprende:
(a) un polvo base compuesto por gránulos
compuestos que comprenden tensioactivo y mejorador de la
detergencia,
(b) partículas de tensioactivo aniónico como se
definieron anteriormente,
(c) opcionalmente, ingredientes detergentes
post-dosificados.
El polvo base de detergente puede contener en sí
mismo LAS y/o PAS y/o otros tensioactivos aniónicos.
Otros tensioactivos aniónicos incluyen
alquil-éter-sulfatos;
olefino-sulfonatos;
alquil-xileno-sulfonatos;
dialquil-sulfosuccinatos y sulfonatos de ésteres de
ácidos grasos. Generalmente son preferidas las sales de sodio.
Preferentemente la composición contiene, en
total, al menos 20% en peso de tensioactivo aniónico, más
preferentemente al menos 25% en peso de tensioactivo aniónico. el
uso de las partículas de tensioactivo aniónico de la presente
invención permite productos que contienen niveles de tensioactivo
aniónico total de 30% en peso y por encima.
Los tensioactivos no iónicos que pueden ser
usados incluyen los etoxilatos de alcoholes primarios y secundarios,
especialmente los alcoholes alifáticos de
C_{8}-C_{20} etoxilados con una media de 1 a 20
moles de óxido de etileno por mol de alcohol, y más especialmente
los alcoholes alifáticos primarios y secundarios de
C_{10}-C_{15} etoxilados con una media de 1 a 10
moles de óxido de etileno por 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 cadenas de hidrocarbilo largas o cortas, normalmente grupos
alquilo, hidroxialquilo o alquilo etoxilado, y X es un anión
solubilizante (por ejemplo, compuestos en los que R_{1} es un
grupo alquilo C_{8}-C_{22}, preferentemente un
grupo alquilo C_{8}-C_{10} o
C_{12}-C_{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, ésteres
de colina).
La lista de tensioactivos no pretende ser
exhaustiva y el uso de cualquier tensioactivo adecuado para ser
incorporado en composiciones detergentes de colada cae dentro del
alcance de la presente invención.
Las composiciones detergentes de la invención
contienen también uno o más mejoradores de la detergencia. La
cantidad total de mejorador de la detergencia en las composiciones
variará adecuadamente en el intervalo de 5 a 80% en peso,
preferentemente de 10 a 60% en peso.
Mejoradores de la detergencia preferidos son
aluminosilicatos de metales alcalinos, más especialmente
aluminosilicatos de metales alcalinos cristalinos (zeolitas),
especialmente en forma de sal de sodio.
Los mejoradores de la detergencia de zeolitas
pueden estar presentes adecuadamente en una cantidad total de 5 a
60% en peso, preferentemente de 10 a 50% en peso.
Las zeolitas pueden estar complementadas con
otros mejoradores de la detergencia inorgánicos, por ejemplo,
aluminosilicatos amorfos, o silicatos en capas como
SKS-6 de la empresa Clariant.
Las zeolitas pueden estar complementadas con
mejoradores de la detergencia orgánicos, por ejemplo, polímeros de
policarboxilatos como poliacrilatos y copolímeros
acrílicos/maleicos; policarboxilatos monómeros como citratos,
gluconatos, oxidisuccinatos, mono-, di y
tri-succinatos de glicerol,
carboximetiloxisuccinatos, carboximetiloximalonatos, dipicolinatos,
hidroxietiliminodiacetatos, alquil- y
alquenil-malonatos y succinatos y sales de ácidos
grasos sulfonados.
Alternativamente, las composiciones de la
invención pueden contener mejoradores de la detergencia de fosfatos,
por ejemplo, tripolifosfato de sodio.
Estas listas de mejoradores de la detergencia no
pretenden ser exhaustivas.
Mejoradores de la detergencia orgánicos
especialmente preferidos son citratos, adecuadamente usados en
cantidades de 1 a 30 en peso, preferentemente de 2 a 15% en peso; y
polímeros acrílicos, más especialmente copolímeros
acrílicos/maleicos, adecuadamente usados en cantidades de 0,5 a 15%
en peso, preferentemente de 1 a 10% en peso. Los mejoradores de la
detergencia, tanto inorgánicos como orgánicos, están presentes
preferentemente como sal de metales alcalinos, especialmente la
forma de sal de sodio.
Las composiciones detergentes según la invención
pueden contener adecuadamente un sistema de blanqueo.
Preferentemente, este incluirá un compuesto blanqueador de
peroxígeno, por ejemplo, una persal inorgánica o un peroxiácido
orgánico, capaz de producir peróxido de hidrógeno en solución
acuosa.
Las persales inorgánicas preferidas son
monohidrato y tetrahidrato de perborato de sodio, y percarbonato de
sodio, siendo especialmente preferido éste último. El percarbonato
de sodio puede tener un revestimiento protector contra la
desestabilización por la humedad. El compuesto blanqueador de
peroxígeno está presente adecuadamente en una cantidad de 5 a 35% en
peso, preferentemente de 10 a 25% en peso.
El compuesto blanqueador de peroxígeno puede ser
usado conjuntamente con un activador de blanqueo (precursor de
blanqueo) para mejorar la acción blanqueante a bajas temperaturas de
lavado. El precursor de blanqueo está presente adecuadamente en una
cantidad de 1 a 8%, preferentemente de 2 a 5% en peso. Los
precursores de blanqueo preferidos son precursores de ácidos
peroxicarboxílicos, más especialmente precursores de ácido
peracético y precursores de ácido peroxibenzoico; y precursores de
ácido peroxicarbónico. Un precursor de blanqueo especialmente
preferido para ser usado en la presente invención es
N,N-N',N'-tetraacetil-etilendiamina
(TAED). Puede estar presente también un estabilizador de blanqueo
(secuestrante de metales pesados). Los estabilizadores de blanqueo
adecuados incluyen etilendiamino-tetraacetato
(EDTA), dietilentriamino-pentaacetato (DTPA),
etilendiamino-disuccinato (EDDS) y los
polifosfonatos como los Dequests (marca registrada),
etilendiamino-tetrametileno-fosfonato
(EDTMP) y
dietilentriamino-pentametileno-fosfato
(DETPMP).
Las composiciones de la invención pueden
contener un carbonato de metal alcalino, preferentemente sodio, con
el fin de aumentar la detergencia y la facilidad de tratamiento. El
carbonato de sodio puede estar presente adecuadamente en cantidades
que varían en el intervalo de 1 a 60% en peso, preferentemente de 2
a 40% en peso.
También puede estar presente silicato de sodio.
La cantidad de silicato de sodio puede variar adecuadamente en el
intervalo de 0,1 a 5% en peso.
El flujo del polvo puede ser mejorado mediante
la incorporación de una pequeña cantidad de un estructurante de
polvos. Ejemplos de estructurantes de polvos, algunos de los cuales
puede desempeñar otras funciones en la formulación como se indicó
previamente, incluyen, por ejemplo, ácidos grasos (o jabones de
ácidos grasos), azúcares, polímeros de acrilato o acrilato/maleato,
silicato de sodio y ácidos dicarboxílicos (por ejemplo, Sokalan
(marca registrada DCS de la empresa BASF). Un estructurante de
polvos preferido es un jabón de ácido graso, adecuadamente presente
en una cantidad de 1 a 5% en peso.
\newpage
Otros materiales que pueden estar presentes en
las composiciones detergentes de la invención incluyen agentes
anti-redepósito como polímeros celulósicos; agentes
supresores de la suciedad; agentes
anti-transferencia de colorantes; mejoradores de la
formación de espuma y reguladores de la espuma en la medida
apropiada; agentes de contraste; enzimas (por ejemplo, proteasas,
lipasas, amilasas o celulasas); colorantes, partículas coloreadas;
perfumes y compuestos acondicionadores de tejidos.
Sometidos a restricciones de compatibilidad y
tratamiento, algunos de estos materiales pueden ser incorporados en
el polvo base, mientras que otros están presentes más adecuadamente
como ingredientes separados post-dosificados.
La invención se ilustra adicionalmente mediante
los siguientes ejemplos no limitativos, en los que las partes y
porcentajes están en peso salvo que se establezca otra cosa.
\vskip1.000000\baselineskip
Ejemplo
1
Los materiales de partida fueron como sigue:
| Ácido LAS (Petrelab (marca registrada) Q de Ballestra) | 30,0 g |
| Carbonato de sodio | 7,7 g |
| Dodecil-sulfato de sodio (SDA de Sigma) | 30,0 g |
El ácido LAS hizo reaccionar con el carbonato de
sodio. Tras completar la reacción de neutralización, se mezcló el
dodecil-sulfato de sodio. La mezcla resultante se
secó en una estufa a 80ºC para formar láminas finas que fueron
cortadas en forma de laminillas.
El contenido de las laminillas era como
sigue:
| % en peso | ||
| LAS de sodio | 48,9 | |
| PAS de sodio (SDS) | 45,0 | |
| Carbonato de sodio | 4,8 | |
| Agua | 1,2 |
La relación en peso de LAS a PAS era
aproximadamente 1:1.
\vskip1.000000\baselineskip
Ejemplo
2
Mediante el mismo método, se prepararon
laminillas que tenían una relación en peso de LAS:PAS de
aproximadamente 3:1.
Las cantidades de materiales de partida usados
fueron:
| Ácido LAS (como en Ejemplo 1) | 32,6 g |
| Carbonato de sodio | 6,0 g |
| SDS | 10,0 g |
y la composición de las laminillas era como
sigue:
| % en peso | ||
| LAS de sodio | 73,0 | |
| PAS de sodio (SDS) | 22,0 | |
| Carbonato de sodio | 3,3 | |
| Agua | 1,8 |
La absorción de agua de las laminillas de los
Ejemplos 1 y 2 se comparó con las de los siguientes testigos:
Ejemplo comparativo A: laminillas de LAS puro de
la empresa Huntsman
Ejemplo comparativo B: SDS puro (polvo)
Ejemplo comparativo C: gránulo de LAS/zeolita
(3:1) preparado mediante secado rápido como se describe en el
documento WO 9606916A (Unilever).
Las muestras se colocaron en una cámara a 20ºC y
50% de humedad relativa y se midió la absorción de agua de cada una
después de 3 semanas.
Los resultados fueron como se muestra en la
siguiente Tabla.
| Ejemplo | Absorción de agua (% p) | Estado de la muestra después de 3 semanas |
| 1 | 3,3 | laminillas secas y estables |
| 2 | 5,1 | laminillas secas y estables |
| A | 7,3 | transformada en sólido blando |
| B | 2,0 | laminillas secas y estables |
| C | 13,2 | gránulos húmedos |
Los tiempos de disolución fueron medidos
mediante un método de conductividad, como sigue.
Una probeta de 3 litros fue rellenada con 1,5
litros de agua desionizada a temperatura ambiente, y se agitó con un
agitador que rotaba a 500 rpm. Se añadieron 0,7 gramos de la muestra
sometida a ensayo. La conductividad de la solución resultante se
midió usando una sonda de conductividad fijada cerca de la pared de
la probeta. La conductividad se registró en un registrador gráfico
que representó gráficamente el cambio de conductividad a lo largo
del tiempo.
La siguiente tabla muestra valores de t_{90}
(el tiempo para que tenga lugar una disolución del 90% en peso).
| Ejemplo | t_{90} (segundos) |
| 1 | 176 |
| 2 | 217 |
| A | 35 |
| C | 80 |
Claims (11)
1. Una partícula de tensioactivo aniónico para
ser usada en una composición detergente de colada, en que la
partícula tiene un contenido total de tensioactivo aniónico de al
menos 95% en peso y comprende
alquilbenceno-sulfonato lineal (LAS) y sulfato de
alcohol primario (PAS) en una relación en peso de 5:1 a 1:3.
2. Una partícula de tensioactivo aniónico según
la reivindicación 1, caracterizada porque tiene un contenido
total de tensioactivo aniónico de al menos 98% en peso.
3. Una partícula de tensioactivo aniónico según
la reivindicación 1 o la reivindicación 2, caracterizada
porque la relación de LAS a PAS está en el intervalo de 3:1 a
1:2.
4. Una partícula de tensioactivo aniónico según
cualquier de las reivindicaciones anteriores, caracterizada
porque tiene un contenido de sales inorgánicas que no sobrepasa 2%
en peso.
5. Una partícula de tensioactivo aniónico según
cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizada
porque el PAS tiene una longitud media de la cadena alquílica en el
intervalo de C_{10} a C_{16}, preferentemente de C_{12} a
C_{14}.
6. Una partícula de tensioactivo aniónico según
cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizada
porque los tensioactivos aniónicos están en la forma de sales de
sodio.
7. Una partícula de tensioactivo aniónico según
cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizada
porque está en la forma de una laminilla.
8. Un procedimiento para la preparación de una
partícula de tensioactivo aniónico según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque comprende
las etapas de
(i) hacer reaccionar ácido LAS con carbonato de
sodio para formar LAS de sodio y agua,
(ii) mezclar PAS en cualquier forma
adecuada,
(iii) secar la mezcla resultante asta dar una
forma sólida, y
(iv) desmenuzar para formar partículas.
9. Una composición detergente en partículas, que
comprende una partícula de tensioactivo aniónico según una
cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizada
porque está mezclada o conjuntamente con uno o más de otros
ingredientes detergentes sólidos.
10. Una composición detergente en partículas
según la reivindicación 9, caracterizada porque comprende
(a) un polvo base compuesto por gránulos
compuestos que comprenden tensioactivo y mejorador de la
detergencia,
(b) partículas de tensioactivo aniónico según
una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7,
(c) opcionalmente, ingredientes detergentes
post-dosificados.
11. Una composición detergente en partículas
según la reivindicación 10, caracterizada porque tiene un
contenido total de tensioactivo aniónico de al menos 20% en
peso.
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