ES2269146T3 - Proceso para preparar composiciones detergentes granulares. - Google Patents
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Abstract
Un proceso para la preparación de un producto deter- gente granular que comprende poner en contacto un ma- terial sólido en partículas con una atomización de aglutinante líquido mientras se fluidifican los sóli- dos en un granulador de fluidificación gaseosa, donde la temperatura del gas de fluidificación se eleva para que se encuentre entre más o menos 25ºC y preferible- mente entre más o menos 15ºC, de la temperatura a la que el aglutinante líquido presenta una viscosidad de 1Pa.s a 50s-1 y en el que la temperatura del gas de atomización también se eleva para que se encuentre en- tre más o menos 25ºC y preferiblemente entre más o me- nos 15ºC, de la temperatura a la que el aglutinante líquido presenta una viscosidad de 1Pa.s a 50s-1 y en el que la temperatura del gas de fluidificación, y también la del gas de atomización, se elevan conside- rablemente durante todo el tiempo en el que el agluti- nante líquido esta siendo atomizado sobre los sólidos en fluidificación.
Description
Proceso para preparar composiciones detergentes
granulares.
La presente invención está relacionada con un
proceso para la preparación de una composición detergente granular
con buenas propiedades del polvo. Más concretamente, la invención se
dirige a un proceso en el que el aglutinante líquido se pone en
contacto con un material sólido en partículas en un granulador de
fluidificación gaseosa bajo unas condiciones de proceso
controladas.
En los últimos años, ha existido mucho interés
en la producción de productos detergentes mediante procesos que
utilicen principalmente la mezcla, sin la utilización de secado por
atomización. En este tipo de proceso, se mezclan en seco los
distintos componentes y opcionalmente se granulan con un aglutinante
líquido. Los aglutinantes líquidos que típicamente se utilizan en
dichos procesos de granulación son tensoactivos aniónicos,
precursores ácidos de tensoactivos aniónicos, tensoactivos no
iónicos, o cualquier mezcla de los mismos.
Si en un proceso de granulación se utiliza
sustancialmente el mezclado mecánico, entonces se tienden a producir
productos detergentes granulares con una alta densidad aparente,
típicamente mayor de 700 u 800 g/l. Sin embargo, si el proceso de
granulación conlleva mezclado mediante fluidificación gaseosa,
entonces se tienden a generar productos con densidades aparentes
medias o bajas, por ejemplo desde 300 hasta 750 g/l.
Los aglutinantes líquidos se bombean
generalmente en el mezclador para entrar en contacto con el material
sólido en partículas. Por lo tanto, los aglutinantes líquidos deben
ser de una viscosidad lo suficientemente baja para permitir un
bombeo fácil. También es importante que el aglutinante líquido sea
adsorbido y absorbido de un modo adecuado por el material sólido en
partículas y que el aglutinante líquido no "sangre" desde los
polvos del producto, especialmente sobre el embalaje.
Cuando los polvos que se van a preparar
contienen componentes en partículas con bajas capacidades para
retener líquidos, los procesos de mezcla que emplean aglutinantes
líquidos pueden tener un efecto deletéreo sobre los requisitos para
producir polvos sueltos con buena granularidad y bajo contenido en
humedad. En el producto resultante tienden a formarse gránulos
blandos con un pobre comportamiento de los polvos debido a las bajas
fuerzas adhesivas de las superficies húmedas de las partículas y por
lo tanto se tiene una estructura granular pobre. También se
encuentran problemas con el aumento de grumos rígidos debido a la
hidratación exotérmica activa y la formación de puentes
cristalinos.
Como se describe en el documento WO98/11198
(Unilver), dichos problemas se han resuelto mediante la utilización
de un aglutinante líquido que contiene un estructurante. Este
documento divulga la preparación de un aglutinante líquido con un
estructurante para permanecer bombeable a una temperatura a la que
se forma el aglutinante líquido y a continuación se mezcla el
aglutinante líquido con un componente sólido a una temperatura más
baja, a la que el estructurante causa la solidificación de la
mezcla.
El documento WO98/58048 (Unilever) describe un
proceso de granulación en el que el aglutinante líquido es atomizado
sobre un material fluidificante en partículas en un granulador de
fluidificación gaseosa.
Durante el proceso, la temperatura del gas
fluidificante, y preferiblemente también la temperatura del lecho,
se reduce o se eleva. Sin embargo, el documento WO98/58048 no
consigue establecer ninguna correlación entre la temperatura del
gas fluidificante y/o la temperatura del lecho y la naturaleza del
aglutinante líquido que es atomizado sobre el material fuidificante
en partículas.
De modo sorprendente, se ha descubierto que
cuando un aglutinante líquido se pone en contacto con un material
sólido en partículas en un proceso de granulación por fluidificación
gaseosa, las propiedades del polvo resultante se mejoran de manera
significativa si se controla la temperatura del granulador en
función de las propiedades de viscosidad del aglutinante líquido.
Más específicamente, Se ha descubierto que se mejoran las
propiedades de fluidez y las propiedades de almacenamiento de los
polvos, en particular los niveles de cohesión.
Esta invención proporciona un proceso para la
preparación de un producto detergente granular según la
reivindicación 1.
La "temperatura de bombeo" del aglutinante
líquido se define en la presente invención como la temperatura a la
cual el aglutinante líquido presenta una viscosidad de 1 Pa.s a 50
s^{-1}.
De aquí en adelante, en el contexto de esta
invención, el término "producto detergente granular" comprende
productos acabados granulares para la venta, así como componentes
granulares o complementarios para la formación de productos
acabados, por ejemplo mediante dosificación posterior a o con,
cualquier otra forma de preparado con componentes o complementos
adicionales. De este modo un producto detergente granular como se
define en la presente invención puede, o puede no contener,
materiales detergentes activos como por ejemplo tensoactivo
sintético y/o jabón. El requisito mínimo es que debería contener al
menos un material de una clase común de componente convencional de
productos detergentes granulares, como por ejemplo un tensoactivo
(incluido jabón), un aglutinante, un blanqueador o un componente de
un sistema blanqueador, una enzima, un estabilizador enzimático o
un componente de un sistema estabilizante enzimático, un agente
antirredeposición de suciedad, un aportador de fluorescencia o
abrillantador óptico, un agente anticorrosión, un material
antiespuma, un perfume o un colorante.
Sin embargo, en un modo de realización preferido
de esta invención los productos detergentes granulares contienen un
material detergente activo como por ejemplo un tensoactivo sintético
y/o jabón hasta una cantidad de al menos el 5% en peso,
preferiblemente al menos el 10% en peso del producto.
El término "polvo" tal y como se utiliza de
aquí en adelante, se refiere a materiales que consisten en su mayor
parte en granos de materiales individuales y mezclas de dichos
granos. El término "gránulo" tal y como se utiliza de aquí en
adelante, se refiere a una pequeña partícula de partículas
aglomeradas más pequeñas, por ejemplo partículas de polvo
aglomeradas. El producto final del proceso según la presente
invención consta de, o comprende un alto porcentaje de gránulos.
Sin embargo, opcionalmente, los materiales adicionales granulares y
o de polvo pueden ser de dosificación posterior a dicho
producto.
Los términos "granulación" y "en
granulación" tal y como se utilizan en la presente invención, se
refieren a un proceso en el que, entre otras cosas, las partículas
se aglomeran.
Para los propósitos de esta invención, las
propiedades de fluidez del producto granular se definen en términos
de la velocidad de flujo dinámico (DFR), en ml/s, medido mediante el
siguiente procedimiento. Se sujeta de modo seguro un tubo de vidrio
cilíndrico con un diámetro interno de 35 mm y una longitud de 600 mm
con su eje longitudinal en posición vertical. Su extremo inferior
termina en un cono de cloruro de polivinilo que tiene un ángulo
interno de 15º y un orificio de salida inferior de un diámetro de
22,5 mm. Un primer sensor de haz se coloca 150 mm por encima del
orificio, y un segundo sensor de haz se coloca 250 mm por encima del
primer sensor.
Para determinar la tasa de flujo dinámico, se
cierra temporalmente el orificio de salida y se rellena el cilindro
con el producto detergente granular hasta un punto aproximadamente
10 cm por encima del sensor superior. Se abre el orificio y se mide
electrónicamente el tiempo de flujo t (segundos) que tarda en caer
el nivel del polvo desde el sensor superior hasta el sensor
inferior. Esto se repite 2 ó 3 veces y se toma el tiempo promedio.
Si V es el volumen (ml) del tubo entre los sensores superior e
inferior, DFR se define como V/t.
Los ensayos de compresibilidad sin confinamiento
(UCT) proporcionan una medida de la cohesión o "pegajosidad"
de un producto y pueden proporcionar un indicador de sus propiedades
de almacenamiento, por ejemplo, en silos. El UCT se puede medir
tanto en polvos recién fabricados como en polvos ya envasados, pero
el valor de UCT adquiere especial importancia como indicador del
comportamiento probable de almacenamiento de un polvo.
El principio del análisis es la compresión del
producto detergente granular en un compacto y después la medida de
la fuerza para romper el compacto. Esto se realiza utilizando un
equipo formado por un cilindro de 89 mm de diámetro y 114 mm de
altura (3,5 x 4,5 pulgadas), un émbolo y discos de plástico y pesas
de peso predeterminado del siguiente modo.
El cilindro, se coloca alrededor de un disco
fijo de emplazamiento y se asegura con una abrazadera, se rellena
con un producto detergente granular y se nivela la superficie
trazando un borde recto alrededor de éste. Se coloca un disco de
plástico de 50 g sobre el producto granular, se baja el émbolo y se
coloca lentamente una pesa de 10 kg sobre el disco del émbolo
superior. Se deja la pesa en esa posición durante 2 minutos tras los
cuales se quita la pesa de 10 kg y se levanta el émbolo. Se retira
la abrazadera del cilindro y se retiran con cuidado las dos mitades
del cilindro para dejar un compacto de producto granular. Si el
compacto está sin romper se coloca un segundo disco de plástico de
50 g sobre el primero y se deja durante aproximadamente diez
segundos. Si el compacto permanece todavía sin romper, se coloca un
disco de 100 g sobre los discos de plástico y se deja durante diez
segundos. Si el compacto permanece todavía sin romper, se baja el
émbolo muy suavemente sobre los discos y se añaden pesas de 250 g a
intervalos de 10 segundos hasta que el compacto colapsa. Se toma
nota del peso total del émbolo, los discos de plástico y las pesas
en el momento del colapso.
La cohesión del polvo se clasifica mediante el
peso necesario para romper el compacto del siguiente modo. Cuanto
mayor sea el peso requerido, mayor es el nivel de UCT y el polvo es
más cohesivo ("pegajoso").
"Finas", según esta invención, se definen
como partículas con un diámetro de menos de 180 micras.
Un material "grueso", según esta invención,
se define como aquellas partículas con un diámetro mayor de 1400
micras.
Los grados de las partículas finas y gruesas se
pueden medir utilizando un análisis de tamiz.
Salvo que se especifique otra cosa, los valores
relacionados con las propiedades del polvo como por ejemplo,
densidad aparente, DFR, contenido en humedad, etc. se refieren al
producto detergente granular envasado.
El proceso de esta invención se lleva a cabo
utilizando un granulador de fluidificación gaseosa. Un granulador de
fluidificación gaseosa a veces recibe el nombre de granulador o
mezclador de "lecho fluidizado". Esto no es estrictamente
exacto debido a que dichos mezcladores pueden operar con una tasa de
flujo gaseoso tan alta que no se forme un lecho de fluido
"burbujeante" clásico.
La granulación por fluidificación gaseosa y la
etapa del proceso de aglomeración se realizan fundamentalmente como
se describe en los documentos WO98/58046 y WO98/58047
(Unilever).
El equipo de fluidificación gaseosa comprende
básicamente una cámara en la que una corriente de gas (de aquí en
adelante denominada como el gas de fluidificación), normalmente
aire, se utiliza para provocar una corriente turbulenta de sólidos
en partículas para formar una "nube" de los sólidos y el
aglutinante líquido se atomiza sobre o dentro de la nube para
ponerlo en contacto con las partículas individuales. Según avanza el
proceso, las partículas individuales de los materiales sólidos
iniciales se van aglomerando, debido al aglutinante líquido, para
formar gránulos.
El granulador de fluidificación gaseosa funciona
típicamente a una velocidad superficial del aire de aproximadamente
0,1-1,2 ms^{-1}, tanto bajo una presión relativa
positiva como negativa y con una temperatura del aire de entrada
(es decir, temperatura del gas de fluidificación) en el rango desde
10ºC o 5ºC hasta 100ºC. En algunos casos puede llegar hasta los
200ºC.
La temperatura del gas de fluidificación, y por
lo tanto la temperatura del lecho preferiblemente, se pueden
modificar durante el proceso de granulación tal y como se describe
en el documento WO98/58048. Se puede elevar durante un primer
periodo, por ejemplo hasta 100ºC o incluso hasta 200ºC y después en
una o más etapas (antes o después), se puede reducir hasta justo
por encima de, o a, o bajo la temperatura ambiente, por ejemplo
hasta 30ºC o menos, preferiblemente 25ºC o menos o incluso hasta 5ºC
o menos o -10ºC o menos.
Cuando el proceso es un proceso en lotes, la
variación de la temperatura se realizará a lo largo del tiempo. Si
es un proceso continuo, se variará a lo largo del "camino" del
lecho del granulador (es decir, en la dirección del flujo del polvo
a través del lecho del granulador). En el último caso, se realiza
convenientemente utilizando un granulador de tipo "flujo a
tapón", es decir, uno en el que los materiales fluyen a través
del reactor desde el principio hasta el final.
En un proceso en lotes, la temperatura del gas
de fluidificación se puede reducir a lo largo de un período de
tiempo relativamente corto, por ejemplo del 10 al 50% del tiempo de
proceso. Típicamente, la temperatura del gas se puede reducir desde
0,5 hasta 15 minutos. En un proceso continuo, la temperatura del gas
se puede reducir a lo largo de una longitud relativamente corta del
"camino" del lecho del granulador, por ejemplo desde el 10
hasta el 50% del camino. En ambos casos, el gas puede haberse
enfriado previamente.
Preferiblemente, la temperatura del gas de
fluidificación, y también preferiblemente la temperatura del lecho,
no se disminuyen hasta que la aglomeración de material sólido en
partículas que se fluidifica está sustancialmente completa.
Además del gas de fluidificación, el granulador
de fluidificación gaseosa también emplea una corriente de gas
atomizante. Dicha corriente de gas atomizante se utiliza para ayudar
a la atomización del aglutinante líquido desde la tobera sobre o en
los sólidos que se fluidifican. La corriente de gas atomizante se
utiliza generalmente con una presión desde 2 hasta 5 bares. También
se calienta la corriente de gas atomizante, que normalmente es
aire.
Según un aspecto de la invención, la temperatura
del gas de fluidificación se eleva para estar dentro de (más o
menos) 25ºC, preferiblemente dentro de 15ºC, lo más preferiblemente
dentro de 10ºC y favorablemente dentro de 5ºC, de la temperatura de
bombeo (como se ha definido) del aglutinante líquido.
La temperatura del gas de atomización también se
eleva para estar dentro de (más o menos) 25ºC, preferiblemente
dentro de 15ºC, lo más preferiblemente dentro de 10ºC y
favorablemente dentro de 5ºC, de la temperatura de bombeo del
aglutinante líquido.
La temperatura del lecho en la cámara de
fluidificación gaseosa se puede elevar para estar dentro de (más o
menos) 35ºC, preferiblemente dentro de 25ºC, más preferiblemente
dentro de 15ºC, lo más preferiblemente dentro de 10ºC y
favorablemente dentro de 5ºC, de la temperatura de bombeo del
aglutinante líquido.
La temperatura del gas de fluidificación, y la
del gas de atomización, se elevan sustancialmente durante el tiempo
que el aglutinante líquido se atomiza sobre los sólidos a
fluidificar.
Se prefiere especialmente que la temperatura del
gas de fluidificación, y también la del gas de atomización, se
eleven y se mantengan cerca de la temperatura de bombeo del
aglutinante líquido.
Se ha descubierto que la elevación de
temperatura, en relación a la temperatura de bombeo del aglutinante
líquido, del gas de fluidificación, y preferiblemente también la del
gas de atomización, es especialmente beneficiosa cuando el
aglutinante líquido es una mezcla estructurada.
El término "temperatura del lecho" tal y
como se utiliza en la presente invención, se refiere a la
temperatura del gas de fluidificación alrededor del material sólido
en partículas. La temperatura del lecho se puede medir, por
ejemplo, utilizando un par termoeléctrico. Tanto si hay un lecho de
polvo perceptible como si no hay un lecho de polvo perceptible (es
decir porque el mezclador se utiliza con una tasa de flujo del gas
tan alta que no se forma un lecho de fluido "burbujeante"
clásico), la "temperatura del lecho" se considera la
temperatura medida en un punto dentro de la cámara de
fluidificación a aproximadamente 15 cm del plato de distribución del
gas.
Tanto si el proceso de granulación por
fluidificación gaseosa de la presente invención es un proceso en
lotes como si es un proceso continuo, el material sólido en
partículas se puede introducir en cualquier instante durante el
tiempo en que se está atomizando el aglutinante líquido. En la forma
más simple del proceso, el material sólido en partículas se
introduce en el granulador de fluidificación gaseosa y se atomiza a
continuación con el aglutinante líquido. Sin embargo, algunos
materiales sólidos en partículas se pueden introducir al inicio del
proceso en el equipo de fluidificación gaseosa y el resto
introducirse en uno o más instantes posteriores, bien como uno o
más lotes discretos o bien en forma continua.
El granulador de fluidificación gaseosa puede
opcionalmente ser del tipo provisto con un lecho vibrante,
particularmente para su utilización en modo continuo.
El producto detergente granular debe estar en
estado suelto para la utilización, manipulado y almacenamiento. Por
consiguiente, en una etapa final, si es necesario, los gránulos se
pueden secar y/o enfriar. Esta etapa se puede realizar de cualquier
modo conocido, por ejemplo en un equipo de lecho fluido (secado y
enfriado) o mediante secador por aire (enfriado). El secado y/o
enfriado se puede realizar en el mismo equipo de lecho fluido que
el utilizado para la etapa de aglomeración final simplemente
cambiando las condiciones utilizadas del proceso como será conocido
por la persona experta en la técnica. Por ejemplo, la fluidificación
se puede continuar durante un periodo después de que la adición de
aglutinante líquido se ha completado y la temperatura de la entrada
del aire puede reducirse.
En un refinamiento del proceso de la presente
invención, el material sólido en partículas se puede tratar en uno
o más mezcladores y/o granuladores antes del granulador de
fluidificación gaseosa. Por ejemplo, un material sólido en
partículas se puede mezclar y opcionalmente poner en contacto con un
aglutinante líquido, en una etapa de premezclado independiente, por
ejemplo en un mezclador de baja, media o alta cizalladura. Si se
añade el aglutinante líquido en una etapa de premezclado, entonces
se forma un material parcialmente granulado. Después, este último
se puede atomizar con aglutinante líquido adicional en el granulador
de fluidificación gaseosa, para formar el producto detergente
granulado.
En este sentido, es posible anteponer la etapa
de granulación en lecho fluido por una o más etapas de mezclado o
granulación independientes. Los mezcladores y granuladores
apropiados serán bien conocidos por la persona experta en la
técnica. Por ejemplo, antes de la etapa de fluidificación gaseosa,
el material sólido en partículas puede tratarse primero con un
aglutinante líquido en una etapa de mezclado de alta velocidad,
seguido posteriormente por una etapa de mezclado de velocidad
media.
Ejemplos de procesos de granulación previa
apropiados se describen en los documentos EP 367339, EP 420317,
WO96/04359, WO98/58046 Y WO98/58047 (Unilever), pero como será
evidente para la persona experta en la técnica, son igualmente
apropiados otros procesos de granulación y mezclado.
El proceso de la invención se puede llevar a
cabo como un proceso por lotes o continuo. En un modo de realización
preferido, el proceso completo es continuo.
En el proceso de esta invención, se añade
aglutinante líquido durante la etapa de granulación por
fluidificación gaseosa, y también se puede añadir en otras etapas
del proceso anteriores opcionales.
Si existe más de una etapa de granulación, o más
de un punto de adición o instante de adición, entonces el
aglutinante líquido añadido en cada etapa o punto o instante puede
ser el mismo o diferente y se puede añadir más de un aglutinante
líquido en cualquier etapa o en cualquier punto o instante.
El aglutinante líquido se atomiza en el
granulador de fluidificación gaseosa.
El aglutinante líquido puede contener uno o más
componentes del producto detergente granular. Los componentes
líquidos apropiados incluyen tensoactivos aniónicos y precursores
ácidos de los mismos, tensoactivos no iónicos, ácidos grasos, agua y
solventes orgánicos.
El aglutinante líquido también puede contener
componentes sólidos disueltos o dispersos en un componente líquido,
como, por ejemplo, agentes inorgánicos de neutralización y
coadyuvantes de detergencia. La única limitación es que con o sin
los sólidos disueltos o dispersos, el aglutinante líquido debería
ser bombeable y capaz de ser transferido al mezclador y/o granulador
en forma fluida, incluido en forma de pasta.
Se prefiere que el aglutinante líquido contenga
un tensoactivo aniónico. El contenido de tensoactivo aniónico en el
aglutinante líquido puede ser tan alto como sea posible, por ejemplo
al menos el 98% en peso del aglutinante líquido, o puede ser menos
del 75% en peso, menos del 50% en peso o menos del 25% en peso.
También puede, por supuesto, constituir el 5% en peso o menos o no
estar presente en absoluto.
Los tensoactivos aniónicos apropiados son bien
conocidos por aquellos expertos en la técnica. Ejemplos apropiados
para ser incorporados al aglutinante líquido incluyen sulfonatos de
alquilbenceno, particularmente sulfonatos de alquilbenceno lineales
con una longitud de cadena alquilo C_{8}-C_{15};
sulfatos de alquilo primarios y secundarios, particularmente
sulfatos de alquilo primarios C_{12}-C_{15};
sulfatos de alquiléter; sulfonatos de olefina; sulfonatos de alquilo
xileno; sulfosuccinatos de dialquilo; y sulfonatos de ésteres de
ácidos grasos. Generalmente se prefieren las sales de sodio.
Es mucho más preferida la formación de parte o
la totalidad de cualquier tensoactivo aniónico in situ en el
aglutinante líquido mediante la reacción de un precursor ácido
adecuado y un material alcalino como por ejemplo un hidróxido de
metal alcalino, por ejemplo NaOH. Debido a que el último normalmente
debe ser dosificado como una solución acuosa, inevitablemente se
incorpora algo de agua. Además, la reacción de un hidróxido de metal
alcalino y un precursor ácido también produce algo de agua como
subproducto.
Sin embargo, en principio, se puede utilizar
cualquier material alcalino inorgánico para la neutralización pero
se prefieren materiales alcalinos inorgánicos solubles en agua. Otro
material preferido es el carbonato de sodio, solo o en combinación
con uno o más materiales inorgánicos solubles en agua diferentes,
por ejemplo, bicarbonato o silicato de sodio. Si se desea, se puede
emplear un exceso estequiométrico del agente de neutralización para
asegurar una neutralización completa o para proporcionar una función
alternativa, por ejemplo como coadyuvante de detergencia, por
ejemplo si el agente de neutralización contiene carbonato de sodio.
También se pueden utilizar agentes de neutralización orgánicos.
Por supuesto, si el aglutinante líquido contiene
un precursor ácido o un tensoactivo aniónico, el precursor ácido se
puede neutralizar o completar su neutralización in situ en el
mezclador y/o granulador entrando en contacto con un material
alcalino sólido o bien añadiendo un agente de neutralización líquido
independiente al mezclador y/o granulador. Sin embargo, la
neutralización en el mezclador y/o granulador no es una
característica preferida de esta invención.
El precursor ácido líquido se puede elegir de
ácidos sulfónicos de alquil benceno (LAS), ácidos sulfónicos de
alfaolefinas, ácidos sulfónicos internos de olefina, ácidos
sulfónicos de ésteres de ácidos grasos y combinaciones de los
mismos. El proceso de la invención es especialmente útil para la
producción de composiciones que contienen sulfonatos de alquil
benceno mediante la reacción del correspondiente ácido sulfónico de
alquil benceno, por ejemplo ácido Dobanoico ex Shell. También se
pueden utilizar sulfatos alquilo primarios lineales o ramificados
(PAS) que tengan de 10 a 15 átomos de carbono.
En un modo de realización preferido, el
aglutinante líquido contiene un tensoactivo aniónico y un
tensoactivo no iónico. La proporción en peso del tensoactivo
aniónico respecto al tensoactivo no iónico está en el rango desde
10:1 hasta 1:15, preferiblemente desde 10:1 hasta 1:10, más
preferiblemente desde 10:1 hasta 1:5. Si el aglutinante líquido
contiene al menos algún precursor ácido de un tensoactivo aniónico y
un tensoactivo no iónico, entonces la proporción en peso del
tensoactivo aniónico, incluyendo el precursor ácido, respecto al
tensoactivo no iónico puede ser mayor, por ejemplo 15:1.
El componente tensoactivo no iónico del
aglutinante líquido puede ser de cualquiera de uno o más no iónicos
líquidos elegidos entre alcoholes etoxilados primarios y
secundarios, especialmente alcoholes etoxilados alifáticos
C_{8}-C_{20} con un promedio desde 1 hasta 20
moles de óxido de etileno por mol de alcohol, y más especialmente
alcoholes etoxilados alifáticos primarios y secundarios
C_{10}-C_{15} con un promedio desde 1 hasta 10
moles de óxido de etileno por mol de alcohol. Los tensoactivos no
iónicos no etoxilados incluyen alquilpoliglucósidos, monoéteres de
glicerol, y polihidroxiamidas (glucamida).
En un modo de realización preferido el
aglutinante líquido es sustancialmente no acuoso. Es decir, la
cantidad total de agua que contiene no es más del 15% en peso del
aglutinante líquido, preferiblemente no más del 10% en peso. Sin
embargo, si se desea, se puede añadir una cantidad controlada de
agua para facilitar la neutralización. Típicamente, el agua se
puede añadir en cantidades desde el 0,5 hasta el 2% en peso del
producto detergente final. Típicamente, desde el 3 hasta el 4% en
peso del aglutinante líquido puede ser agua ya que el subproducto
de la reacción y el resto del agua presente será el solvente en el
que se disuelva el material alcalino. Muy preferiblemente, el
aglutinante líquido no tiene otro agua que la proveniente de las
fuentes mencionadas anteriormente, excepto quizás
trazas/impu-
rezas.
rezas.
Alternativamente, se puede utilizar un
aglutinante líquido acuoso. Esto es especialmente idóneo para la
fabricación de productos que son complemento para una mezcla
posterior con otros componentes para formar un producto detergente
completamente formulado. Dichos complementos normalmente, aparte de
los componentes resultantes del aglutinante líquido, contendrán
principalmente uno, o un número pequeño de componentes que se
encuentran normalmente en composiciones detergentes, por ejemplo un
tensoactivo o un coadyuvante como por ejemplo zeolita o
tripolifosfato de sodio. Sin embargo, esto no excluye la
utilización de aglutinantes líquidos acuosos para la granulación de
los productos formulados sustancialmente de manera completa. En
cualquier caso, los aglutinantes líquidos acuosos típicos incluyen
soluciones acuosas de silicatos de metales alcalinos, polímeros
acrílicos/maleicos solubles en agua (por ejemplo Sokalan CP5) y
similares.
El aglutinante líquido puede contener
opcionalmente sólidos disueltos y/o sólidos finamente divididos que
se pueden dispersar en su seno. La única limitación es que con o sin
los sólidos disueltos o dispersos, el aglutinante líquido debería
ser bombeable y atomizable a temperaturas de 50ºC o superiores o a
cualquier temperatura, 60ºC o superior, por ejemplo 75ºC.
Preferiblemente es sólido por debajo de 50ºC, preferiblemente a 25ºC
o menos. Preferiblemente, el aglutinante líquido está a una
temperatura de al menos 50ºC, más preferiblemente al menos 60ºC
cuando se introduce en el mezclador y/o en el granulador de
fluidificación gaseosa.
Según la presente invención, los aglutinantes
líquidos se consideran fácilmente bombeables si tienen una
viscosidad no mayor de 1 Pa.s a una velocidad de cizalladura de 50
s^{-1} y a la temperatura de bombeo. Los aglutinantes líquidos de
una viscosidad mayor pueden en principio ser también bombeables,
pero en la presente invención se utiliza un límite superior de 1
Pa.s a una velocidad de cizalladura de 50 s^{-1} para indicar la
facilidad de bombeo.
La viscosidad se puede medir, por ejemplo,
utilizando un viscosímetro de rotación VT500 de Haake. La medida de
la viscosidad se puede realizar del siguiente modo. Se conecta una
célula de medida SV2P a un calentador de agua termostático con una
unidad de enfriado. El agitador de la célula de medida gira a una
velocidad de rotación de 50 s^{-1}. La mezcla solidificada se
calienta en un microondas hasta 95ºC y se vierte en el vaso de
muestra. Después de una adaptación durante 5 minutos a 98ºC, la
muestra se enfría a una velocidad de +/- 1ºC por minuto. La
temperatura a la que se observa una viscosidad de 1 Pa.s, se anota
como la "temperatura de bombeo".
La "temperatura de bombeo" de un
aglutinante líquido se define por lo tanto en la presente invención
como la temperatura a la que el aglutinante líquido muestra una
viscosidad de 1 Pa.s a 50 s^{-1}.
Una definición de sólido se puede encontrar en
el Handbook of Chemistry and Physics, CRC Press, Boca Raton,
Florida, 67ª edición, 1986.
En un modo de realización preferido de esta
invención, el aglutinante líquido contiene un estructurante y los
aglutinantes líquidos que contienen un estructurante se denominan en
la presente invención mezclas estructuradas. Todos los
descubrimientos realizados en la presente invención con referencia a
aglutinantes líquidos se aplican igualmente a mezclas
estructuradas.
En el contexto de la presente invención, el
término "estructurante" se refiere a cualquier componente que
permita que el componente líquido logre una solidificación en el
granulador y por lo tanto una buena granulación, incluso si el
componente sólido tiene una baja capacidad de retener líquido.
Los estructurantes se pueden agrupar en aquellos
que se considera que mantienen su efecto estructurante
(solidificante) mediante uno de los mecanismos siguientes, a saber:
recristalización (por ejemplo silicato o fosfatos); creación de una
red de partículas sólidas finamente divididas (por ejemplo sílices o
arcillas); y aquellos que mantienen efectos estéricos a nivel
molecular (por ejemplo jabones o polímeros) como por ejemplo
aquellos tipos utilizados comúnmente como coadyuvantes de
detergencia. Se pueden utilizar uno o más estructurantes.
Las mezclas estructuradas proporcionan la
ventaja de que se solidifican a una temperatura ambiente inferior y
como resultado proporcionan estructura y resistencia a los sólidos
en partículas sobre las que se atomizan. Por lo tanto es importante
que la mezcla estructurada sea bombeable y atomizable a una
temperatura elevada, por ejemplo a una temperatura de al menos
50ºC, preferiblemente al menos de 60ºC, y sin embargo debería
solidificar a una temperatura por debajo de 50ºC, preferiblemente
por debajo de 35ºC de manera que aporte su beneficio.
Típicamente, la temperatura en los mezcladores
de alta velocidad y de media o baja velocidad es mayor de 10ºC,
preferiblemente mayor de 20ºC por debajo de la temperatura a la que
se prepara la mezcla y se bombea en el granulador.
Los estructurantes provocan solidificación en el
componente del aglutinante líquido preferiblemente para producir
una resistencia de la mezcla del siguiente modo. La resistencia
(dureza) del componente líquido solidificado se puede medir
utilizando un equipo de presión Instron. Se moldea una pastilla de
componente líquido solidificado de unas dimensiones de 14 mm de
diámetro y 19 mm de altura, tomado del proceso antes de que contacte
con el componente sólido. Después, la pastilla se destruye entre un
plato fijo y uno móvil, moviéndose el plato móvil hacia el plato
fijo. Se ajusta la velocidad del plato móvil a 5 mm/min, lo que da
lugar a un tiempo de medida de aproximadamente 2 segundos. La curva
de presión se registra en un ordenador. De este modo se consigue la
presión máxima (en el momento de rotura de la pastilla) y se calcula
el módulo de elasticidad a partir de la pendiente.
Para el componente líquido solidificado,
P_{max} a 20ºC es preferiblemente un mínimo de 0,1 MPa, más
preferiblemente 0,2 MPa, por ejemplo desde 0,3 hasta 0,7 MPa. A
55ºC, un intervalo típico es desde 0,05 hasta 0,4 MPa. A 20ºC
E_{mod} para la mezcla líquida es preferiblemente un mínimo de 3
MPa, por ejemplo desde 5 hasta 10 MPa.
Preferiblemente, la mezcla estructurada se
prepara en un mezclador de cizalla dinámico para premezclar los
componentes de la misma y llevar a cabo cualquier neutralización de
precursor de ácido aniónico.
Los jabones representan una clase de
estructurante preferido, especialmente cuando la mezcla estructurada
contiene un tensoactivo no iónico líquido. En muchos casos puede ser
deseable para el jabón tener una longitud de cadena promedio mayor
que la longitud de cadena promedio del tensoactivo no iónico líquido
pero menor que dos veces la longitud de cadena promedio del
último.
Es mucho más preferido formar parte o la
totalidad de cualquier estructurante jabonoso in situ en el
aglutinante líquido mediante la reacción de un precursor de ácido
graso apropiado y un material alcalino como por ejemplo un hidróxido
de metal alcalino, por ejemplo NaOH. Sin embargo, en principio, se
puede utilizar cualquier material inorgánico alcalino para la
neutralización, pero se prefieren materiales inorgánicos alcalinos
solubles en agua. En un aglutinante líquido que contiene un
tensoactivo aniónico y un jabón, se prefiere formar tanto el
tensoactivo aniónico como el jabón a partir de sus respectivos
precursores ácidos. Todos los descubrimientos hechos en la presente
invención para la formación de tensoactivo aniónico in situ
mediante neutralización en el aglutinante líquido de sus
precursores ácidos se aplican igualmente a la formación del jabón en
mezclas estructuradas.
Si se desea, se pueden disolver o dispersar
componentes sólidos en la mezcla estructurada. Las cantidades de
ingredientes típicas en el componente esencial de la mezcla
estructurada como % en peso de la mezcla estructurada son las
siguientes:
- preferiblemente desde el 98 hasta el 10% en peso de tensoactivo aniónico, más preferiblemente desde el 70 hasta el 30%, y especialmente desde el 50 hasta el 30% en peso;
- preferiblemente desde el 10 al 98% en peso de tensoactivo no iónico, más preferiblemente desde el 30 hasta el 70% en peso, y especialmente desde el 30 hasta el 50% en peso;
- preferiblemente desde el 2 hasta el 30% en peso de estructurante, más preferiblemente desde el 2 hasta el 20% en peso, todavía más preferiblemente desde el 2 hasta el 15% en peso, y especialmente desde el 2 hasta el 10% en peso.
Además del tensoactivo aniónico o precursor del
mismo, el tensoactivo no iónico y el estructurante, la mezcla
estructurada puede también contener otros disolventes orgánicos.
Los materiales sólidos en partículas de esta
invención pueden ser en polvo y/o granulares. Así pues, el material
sólido en partículas puede ser cualquier componente del producto
detergente granular que esté disponible en forma de partículas.
Preferiblemente, el material sólido en partículas con el que se
mezcla el aglutinante líquido contiene un coadyuvante de
detergencia. En un modo de realización particularmente preferido de
esta invención, el material sólido inicial contiene coadyuvantes
elegidos entre aluminosilicatos cristalinos y amorfos.
Del proceso de la invención se obtiene un
producto detergente granular (antes de cualquier dosificación
posterior o similar).
Los productos detergentes granulares producidos
según la invención tienen una densidad aparente menor de 900 g/l,
preferiblemente menor de 800 g/l, más preferiblemente menor de 750
g/l, y todavía más preferiblemente menos de 700 g/l. La densidad
aparente puede llegar a ser tan baja como 300 g/l, sin embargo es
preferiblemente mayor de 400 g/l. Preferiblemente está en el
intervalo de 400-800 g/l, más preferiblemente
400-750 g/l, y todavía más preferiblemente
400-700 g/l.
El producto tendrá una densidad aparente
determinada por la naturaleza exacta del proceso, pero se puede
controlar hasta cierto punto seleccionando las etapas apropiadas de
premezclado, como será evidente para la persona experta en la
técnica.
Los productos detergentes granulares del proceso
de esta invención están poco refinados, poseen buenas propiedades de
fluidez y tienen bajos niveles de UCT.
Preferiblemente menos del 15% en peso, y más
preferiblemente menos del 10% en peso de los gránulos tienen un
diámetro de menos de 180 micras, más preferiblemente menos del 8% en
peso, y lo más preferiblemente menos del 5% en peso.
Se considera que el producto granular es de
circulación libre si tiene un DFR de al menos 80 ml/s.
Preferiblemente, los productos granulares tienen valores de DFR de
al menos 80 ml/s, preferiblemente al menos 90 ml/s, más
preferiblemente al menos 100 ml/s, y lo más preferiblemente al menos
110 ml/s.
Preferiblemente, el producto detergente granular
tiene un nivel UCT de menos de 1500 g, más preferiblemente menos de
1000 g, todavía más preferiblemente menos de 900 g, todavía más
preferiblemente menos de 700 g, y lo más preferible menos de 500
g.
Finalmente, los gránulos se pueden diferenciar
de los gránulos producidos mediante otros métodos utilizando la
porosimetría de mercurio. Esta última técnica es ideal para la
caracterización de gránulos que se han preparado mediante un proceso
que implica aglomeración por fluidificación gaseosa.
Como se ha indicado anteriormente, un producto
detergente granular preparado mediante el proceso de la invención
puede ser él mismo una composición detergente formulada en su
totalidad, o puede ser un componente o un complemento que forma
únicamente una parte de dicha composición. Esta sección se refiere a
composiciones detergentes finales completamente formadas.
La cantidad apropiada total de coadyuvante de
detergencia en la composición detergente final es desde el 10 hasta
el 80% en peso, preferiblemente desde el 15 hasta el 60% en peso. El
coadyuvante puede estar presente en un complemento con otros
componentes o, si se desea, se pueden emplear partículas de
coadyuvante independientes que contienen uno o más materiales
coadyuvantes.
Esta invención se puede utilizar de modo
especialmente apropiado para el uso en el que el material sólido
inicial contiene coadyuvantes elegidos entre aluminosilicatos
cristalinos y amorfos, por ejemplo zeolitas como se describe en el
documento GB-A-1 473 201;
aluminosilicatos amorfos como se describe en el documento
GB-A-1 473 202; y aluminosilicatos
cristalinos/amorfos mezclados como se describe en el documento GB 1
470 250; y silicatos estratificados como se describe en el documento
EP-B-164 514.
Los aluminosilicatos, si se utilizan como
agentes de recubrimiento y/o se incorporan en el grueso de las
partículas pueden estar presentes en una cantidad apropiada total
desde el 10 hasta el 60% en peso y preferiblemente en una cantidad
desde el 15 hasta el 50% en peso sobre la composición detergente
final. La zeolita utilizada en la mayoría de las composiciones
detergentes en partículas comerciales es la zeolita A. Sin embargo,
se puede utilizar ventajosamente la zeolita P de máximo aluminio
(zeolita MAP) descrita y reivindicada en el documento
EP-A-384 070. La Zeolita MAP es un
aluminosilicato de metal alcalino de tipo P que tiene una relación
de silicona a aluminio que no supera 1,33, preferiblemente no supera
1,15, y más preferiblemente no supera 1,07.
Otros coadyuvantes apropiados incluyen las sales
hidratables, preferiblemente en cantidades sustanciales como por
ejemplo al menos el 25% en peso del componente sólido,
preferiblemente al menos el 10% en peso.
Los sólidos hidratables incluyen sulfatos y
carbonatos inorgánicos, así como coadyuvantes de fosfato
inorgánicos, por ejemplo, ortofosfato, pirofosfato y tripolifosfato
de sodio.
Otros coadyuvantes inorgánicos que pueden estar
presentes incluyen carbonato de sodio (como se ha mencionado
anteriormente, un ejemplo de sólido hidratable), si se desea en
combinación con una semilla para que cristalice el carbonato de
calcio como se describe en GB-A-1
437 950. Como se ha mencionado anteriormente, dicho carbonato de
sodio puede ser el residuo de un agente de neutralización alcalino
inorgánico utilizado para formar un tensoactivo aniónico in
situ.
Los coadyuvantes orgánicos que pueden estar
presentes incluyen polímeros de policarboxilatos como por ejemplo
poliacrilatos, copolímeros acrílicos/maleicos, y fosfinatos
acrílicos; policarboxilatos monoméricos como por ejemplo citratos,
gluconatos, oxidisuccinatos, mono-, di- y trisuccinatos de glicerol,
carboximetiloxisuccinatos, carboximetiloximalonatos, dipicolinatos,
hidroxietiliminodiacetatos, aminopolicarboxilatos como por ejemplo
nitrilotriacetatos (NTA), tetra acetato de etilendiamina (EDTA) e
iminodiacetatos, alquil y alquenilmalonatos y succinatos; y sales
de ácidos grasos sulfonatados. Se prefiere especialmente un
copolímero de ácido maleico, ácido acrílico y acetato de vinilo
debido a que es biodegradable y por tanto deseable ambientalmente.
Esta lista no debe considerarse exhaustiva.
Los coadyuvantes orgánicos especialmente
preferidos son los citratos, apropiadamente utilizados en cantidades
desde el 2 hasta el 30% en peso, preferiblemente desde el 5 hasta el
25% en peso; y polímeros acrílicos, más especialmente copolímeros
acrílicos/maleicos, apropiadamente utilizados en cantidades desde el
0,5 hasta el 15% en peso, preferiblemente desde el 1 hasta el 10% en
peso. El coadyuvante está presente preferiblemente como sal de metal
alcalino, especialmente en forma de sal de sodio.
Las composiciones detergentes granulares pueden
contener, además de cualquiera de los tensoactivos aniónicos y/o no
iónicos del aglutinante líquido, uno o más compuestos detergentes
activos distintos que se pueden elegir entre tensoactivos jabonosos
y no jabonosos aniónicos, catiónicos, no iónicos, anfotéricos y
zwiterónicos, y mezclas de los mismos. Estos se pueden dosificar en
cualquier etapa apropiada antes o durante el proceso. Se pueden
encontrar muchos compuestos detergentes activos apropiados y se han
descrito completamente en la literatura, por ejemplo en
"Surface-Active Agents and Detergents",
Volúmenes I y II, de Schwartz, Perry y Berch. Los compuestos
detergentes activos preferidos que se pueden utilizar son compuestos
jabonosos y no jabonosos sintéticos aniónicos y no
iónicos.
iónicos.
Las composiciones detergentes también pueden
contener un sistema blanqueador, deseablemente un compuesto
blanqueador peróxido, por ejemplo, una persal inorgánica o un
peroxiácido orgánico, capaz de producir peróxido de hidrógeno en
una solución acuosa. El compuesto blanqueador peróxido puede
utilizarse junto a un activador blanqueador (precursor blanqueador)
para mejorar la acción blanqueadora a temperaturas bajas de lavado.
Un sistema de blanqueado especialmente preferido comprende un
compuesto blanqueador peróxido (preferiblemente percarbonato de
sodio opcionalmente junto a un activador blanqueador).
Normalmente, cualquier blanqueador y otros
ingredientes delicados, como por ejemplo enzimas y perfumes, se
añadirán con dosificación posterior tras la granulación junto con
otros ingredientes secundarios.
Los ingredientes secundarios típicos incluyen
silicato de sodio; inhibidores de la corrosión incluyendo silicatos;
agentes antirredeposición como por ejemplo polímeros de celulosa;
aportadores de fluorescencia; sales inorgánicas como por ejemplo
sulfato de sodio, agentes de control de espuma o reforzadores de
espuma según sea apropiado; enzimas proteolíticas y lipolíticas;
colorantes; motas coloreadas; perfumes; controladores de espuma; y
compuestos suavizantes de tejidos. Esta lista no pretende ser
exhaustiva.
Opcionalmente, se puede introducir un "agente
de recubrimiento" o un "mejorador de la fluidez" en
cualquier etapa apropiada del proceso de la invención. Con esto se
consigue mejorar la granularidad del producto, por ejemplo
impidiendo la agregación y/o el endurecimiento de los gránulos.
Cualquier agente de recubrimiento o mejorador de la fluidez puede
estar presente de modo adecuado en una cantidad desde el 0,1 hasta
el 15% en peso del producto granular y más preferiblemente en una
cantidad desde el 0,5 hasta el 5% en peso.
Los agentes de recubrimiento/mejoradores de la
fluidez apropiados incluyen silicatos de metal alcalino cristalinos
o amorfos, aluminosilicatos incluidas las zeolitas, citratos,
Dicamol, calcita, tierra de diatomea, sílice, por ejemplo sílice
precipitada, cloruros como por ejemplo cloruro de sodio, sulfatos
como por ejemplo sulfato de magnesio, carbonatos como por ejemplo
carbonato de calcio y fosfatos como por ejemplo tripolifosfato de
sodio. También se pueden utilizar mezclas de estos materiales a
discreción.
La zeolita MAP, además de ser un coadyuvante
preferido, es especialmente útil como agente de recubrimiento. Los
silicatos en capas como por ejemplo SKS-6 de
Clariant son también útiles como agentes de recubrimiento.
La fluidez del polvo también se puede mejorar
mediante la incorporación de una pequeña cantidad de un
estructurante de polvo adicional, por ejemplo, un ácido graso (o un
jabón de ácido graso), un azúcar, un acrilato o un polímero de
acrilato/maleato, o un silicato de sodio que está presente de manera
apropiada en una cantidad desde el 1 hasta el 5% en peso.
En general, se pueden incluir componentes
adicionales en el aglutinante líquido o mezclar con el material
sólido inicial en una etapa apropiada del proceso. Sin embargo, los
componentes sólidos pueden añadirse posteriormente al producto
detergente granular.
La composición detergente granular puede también
contener un material de relleno en partículas (o cualquier otro
componente que no contribuya al proceso de lavado) que contenga de
manera adecuada una sal inorgánica, por ejemplo sulfato de sodio y
cloruro de sodio. El material de relleno puede estar presente a un
nivel desde el 5 hasta el 70% en peso del producto granular.
A continuación se describirá la invención con un
mayor detalle en los siguientes Ejemplos no limitantes, en los que
las partes y los porcentajes son en peso, a menos que se indique
otra cosa. Los ejemplos que se representan mediante un número están
de acuerdo con la invención, mientras que los que se representan
mediante una letra son compa-
rativos.
rativos.
\newpage
Ejemplo 1 y Ejemplo comparativo
A
Se preparó un polvo base de producto detergente
granular con la siguiente composición:
% peso | ||
Sulfonato de alquilbenceno lineal de sodio (Na-LAS) | 12,40 | |
Tensoactivo no iónico 7EO | 12,81 | |
Jabón | 1,73 | |
Zeolita MAP | 36,10 | |
Carbonato de sodio ligero | 24,96 | |
SCMC | 0,81 | |
Citrato de sodio | 3,33 | |
Humedad, sales, NDOM | 7,86 | |
\overline{100.00} |
El polvo base en el Ejemplo 1 se preparó del
siguiente modo:
- (i)
- mezclando y granulando los materiales sólidos en partículas con un aglutinante líquido con un mezclador de alta velocidad (Lödige Recycler CB 30) durante aproximadamente 15 segundos,
- (ii)
- transfiriendo el material de la etapa (i) a un mezclador de velocidad media (Lödige Ploughshare KM 300) durante aproximadamente 3 minutos,
- (iii)
- transfiriendo el material de la etapa (ii) a un lecho fluido que funciona como un granulador de fluidificación gaseosa, añadiendo más aglutinante líquido y granulando, y
- (iv)
- finalmente secando y enfriando el producto en el lecho fluido.
El lecho fluido de la etapa (iii) se utiliza
bajo las siguientes condiciones durante el periodo en el que el
aglutinante líquido se está atomizando en los sólidos
fluidificantes.
Temperatura del gas de fluidificación: | 75ºC |
Temperatura del gas de atomización: | Caliente |
Presión del aire de atomización: | 3,5 bares |
El aglutinante líquido utilizado en las etapas
(i) y (iii) era una mezcla estructurada que comprende un tensoactivo
aniónico, un tensoactivo no iónico y componentes jabonosos del
polvo base. La mezcla se preparó mezclando 38,44 partes en peso de
precursor de ácido LAS y 5,20 partes en peso de precursor de ácido
graso del jabón en presencia de 41,60 partes en peso de tensoactivo
no iónico en un circuito de mezcla y neutralizando con 14,75 partes
de una solución de hidróxido de sodio. La temperatura de la mezcla
en el circuito se controló mediante un intercambiador de calor. El
agente neutralizante fue una solución de hidróxido de sodio. La
mezcla resultante tenía la siguiente
composición:
composición:
% | |
Sulfonato de alquilbenceno lineal de sodio | 39,9 |
Tensoactivo no iónico 7EO | 41,6 |
Jabón | 5,6 |
Agua | 12,9 |
La temperatura de bombeo de la mezcla
estructurada era de 75ºC.
La proporción en peso entre la mezcla añadida en
el reciclador y en el granulador de fluidificación gaseosa era de
67:33.
El polvo base del Ejemplo A comparativo se
preparó del mismo modo excepto que las temperaturas del gas de
fluidificación y del gas de atomización eran la ambiente.
\newpage
Las propiedades del polvo resultante como se
muestra en la Tabla 1 demuestra claramente el beneficio de la
elevación de la temperatura del gas de fluidificación y del gas de
atomización cuando se atomiza sobre el aglutinante líquido. El nivel
de UCT del Ejemplo 1 es considerablemente mejor que el del Ejemplo
A.
\vskip1.000000\baselineskip
Ejemplo 1 | Ejemplo A comparativo | ||
BD (g/l) | 652 | 593 | |
DFR (ml/s) | 131 | 117 | |
UCT (g) | 200 | 950 |
\vskip1.000000\baselineskip
Ejemplo 2 y Ejemplo B
comparativo
Se preparó un polvo base de producto detergente
granular con la siguiente composición:
% peso | ||
Na-LAS | 12,90 | |
No iónico 7EO | 14,50 | |
Jabón | 2,00 | |
Zeolita A24 | 51,70 | |
Carbonato de sodio ligero | 9,10 | |
SCMC | 0,95 | |
Humedad, sales, NDOM | 8,85 | |
\overline{100.00} |
\vskip1.000000\baselineskip
El polvo base del Ejemplo 2 se preparó como en
el Ejemplo 1 excepto que la proporción en peso entre la mezcla
añadida en el reciclador y el granulador de fluidificación gaseosa
era de 80:20.
La composición de la mezcla era como sigue:
% | |
Sulfonato de alquilbenceno lineal de sodio | 39,7 |
Tensoactivo no iónico 7EO | 44,7 |
Jabón | 6,0 |
Agua | 9,6 |
Su temperatura de bombeo era de 73ºC.
El polvo base del Ejemplo B comparativo se
preparó con el mismo método del Ejemplo 2 excepto porque la
temperatura del gas de fluidificación era la ambiente (la
temperatura del gas de atomización se mantuvo caliente). Los
detalles de las propiedades del polvo se muestran en la Tabla 2.
Comparando el Ejemplo 2 con el Ejemplo B, se
puede observar claramente que la elevación de la temperatura del
gas de fluidificación conduce a una mejoría evidente en los niveles
de UCT del polvo. Las propiedades visibles de los polvos también
mostraron una mejora notable. El Ejemplo B se presentó muy cohesivo,
mientras que el Ejemplo 2 pareció estar muy bien granulado, nada
grueso ni cohesivo.
\vskip1.000000\baselineskip
Ejemplo 2 | Ejemplo B comparativo | ||
BD (g/l) | 634 | 554 | |
DFR (ml/s) | 131 | 130 | |
UCT (g) | 450 | 1950 |
Se repitió el procedimiento del Ejemplo 2 con
ambas temperaturas del aire, de fluidificación y de atomización,
elevadas. El polvo tenía las siguientes propiedades:
BD (g/l) | 648 | |
DFR (ml/s) | 132 | |
UCT (g) | <200 |
Claims (6)
1. Un proceso para la preparación de un producto
detergente granular que comprende poner en contacto un material
sólido en partículas con una atomización de aglutinante líquido
mientras se fluidifican los sólidos en un granulador de
fluidificación gaseosa, donde la temperatura del gas de
fluidificación se eleva para que se encuentre entre más o menos 25ºC
y preferiblemente entre más o menos 15ºC, de la temperatura a la que
el aglutinante líquido presenta una viscosidad de 1 Pa.s a 50
s^{-1} y en el que la temperatura del gas de atomización también
se eleva para que se encuentre entre más o menos 25ºC y
preferiblemente entre más o menos 15ºC, de la temperatura a la que
el aglutinante líquido presenta una viscosidad de 1 Pa.s a 50
s^{-1} y en el que la temperatura del gas de fluidificación, y
también la del gas de atomización, se elevan considerablemente
durante todo el tiempo en el que el aglutinante líquido esta siendo
atomizado sobre los sólidos en fluidificación.
2. Un proceso según la reivindicación 1, en el
que la temperatura del gas de fluidificación, y también la del gas
de atomización, se elevan y se mantienen próximas a la temperatura a
la que el aglutinante líquido presenta una viscosidad de 1 Pa.s a 50
s^{-1}.
3. Un proceso según cualquiera de las
reivindicaciones precedentes, en el que el aglutinante líquido
contiene uno o más tensoactivos aniónicos o precursores ácidos de
los mismos.
4. Un proceso según cualquiera de las
reivindicaciones precedentes, en el que el aglutinante líquido
contiene uno o más tensoactivos no iónicos.
5. Un proceso según cualquiera de las
reivindicaciones precedentes, en el que el aglutinante líquido es
una mezcla estructurada.
6. Un proceso según cualquiera de las
reivindicaciones precedentes, en el que el material sólido en
partículas se trata en uno o más mezcladores y/o granuladores antes
del granulador de fluidificación gaseosa.
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