ES2274976T3 - Cuerpos moldeados de agentes de lavado con fase viscoelastica. - Google Patents
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Abstract
Cuerpo moldeado de agentes de lavado o de limpieza, que comprende una fase viscoelástica, que contiene, con relación a su peso, desde un 40 hasta un 85 % en peso de uno o varios bencenosulfonatos de alquilo y cuyo módulo de almacenamiento está comprendido entre 40.000 y 800.000 Pa, caracterizado porque la fase viscoelástica está rodeada por dos fases en forma de tableta.
Description
Cuerpos moldeados de agentes de lavado con fase
viscoelástica.
La presente invención se refiere a cuerpos
moldeados de agentes de lavado y de limpieza, que presentan al menos
una fase viscoelástica.
Los cuerpos moldeados de agentes de lavado o de
limpieza han sido ya descritos en el estado de la técnica y se han
impuesto también en el comercio y han sido aceptados por el usuario
como consecuencia de sus ventajas.
La fabricación usual de los cuerpos moldeados de
agentes de lavado o de limpieza abarca la fabricación de premezclas
en forma de partículas, que se prensan en forma de tabletas según
procedimientos de entabletado conocidos por el técnico en la
materia. En la fabricación de los agentes de lavado o de limpieza no
pueden entabletarse directamente, por regla general, las
substancias de partida sino que tienen que transformarse en una
forma capaz de convertirse en tabletas por medio de etapas previas
del procedimiento, por ejemplo granulación, lo cual significa
costes adicionales de tiempo y de inversión. Especialmente la
incorporación de los tensioactivos es problemática desde este punto
de vista, presentándose en el caso de los tensioactivos aniónicos
adicionalmente el problema de que tiene que transformarse en la
substancia activa (la sal) la forma ácida de los tensioactivos
aniónicos, que se obtiene durante la fabricación de los
tensioactivos, previamente por medio de otras etapas de
neutralización.
Además, la forma de comercialización de las
tabletas prensadas condiciona el que los componentes se encuentran
directamente próximos entre sí, desde el punto de vista físico, lo
cual conduce a reacciones indeseables, a inestabilidades, a
inactividades o a pérdidas de la substancia activa cuando las
substancias sean incompatibles entre sí.
Para resolver los problemas citados más arriba
se ha propuesto en el estado de la técnica la preparación de
tabletas multifásicas, en las cuales se prensan varias capas de
manera superpuesta. Sin embargo esto tiene el inconveniente de que
las capas inferiores quedan sometidas a una solicitación múltiple
por compresión, lo cual conduce a una solubilidad peor. Además los
problemas citados no se resolvieron completamente por ello puesto
que no pueden fabricarse tabletas con más de tres capas con un coste
industrial razonable.
Otra propuesta de solución puede verse en las
solicitudes de patentes internacionales WO99/06522, WO99/27063 y
WO99/27067. En este caso se ha propuesto la preparación de tabletas
en forma de partes prensadas y no prensadas y la incorporación de
las substancias sensibles a la compresión en las partes no
prensadas. De acuerdo con las enseñanzas de la solicitud de patente
internacional WO 99/27064 entra en consideración en este caso como
fase no prensada incluso una fase "gelatinosa", que se obtiene
a partir de líquidos mediante la adición de agentes espesantes.
Esto tiene el inconveniente de que tienen que emplearse substancias
que no desarrollan ningún efecto en el proceso de lavado o de
limpieza (espesante), que provocan costes adicionales sin utilidad
adicional.
Los agentes de lavado o de limpieza en forma de
tabletas, que presentan concavidades, cuyas concavidades están
rellenas con fases en forma de gel, han sido descritos en la
solicitud internacional WO 99/24550.
El objeto de la solicitud de patente alemana
publicada, no examinada DE 197 52 711 A1 consiste en un
procedimiento para la granulación de pastas de LAS.
Así pues, seguía existiendo la necesidad de
poner a disposición cuerpos moldeados de agentes de lavado o de
limpieza mejorados, que combinasen en gran medida una estabilidad
mecánica con una buena solubilidad y que permitiesen la
incorporación de componentes incompatibles entre sí. En este caso
deben prepararse productos que combinen la conveniencia y las
prestaciones (buen rendimiento de lavado mediante una elevada
proporción en tensioactivos) de un agente de lavado en forma de gel
con la aceptación por parte del usuario de la forma de
comercialización "tabletas". Además la forma de
comercialización a ser ofrecida debería presentar la posibilidad de
poder desistir ampliamente a las etapas previas de confección.
Especialmente debería ser posible el empleo de los tensioactivos
aniónicos en su forma ácida sin que éstos tuviesen que ser
transformados previamente en granulados neutralizados.
El objeto de la presente invención consiste, en
una primera forma de realización, en un cuerpo moldeado de agentes
de lavado o de limpieza, que abarca una fase viscoelástica, que
contiene, con relación a su peso, desde un 40 hasta un 85% en peso
de uno o varios bencenosulfonatos de alquilo y cuyo módulo de
acumulación esté comprendido entre 40.000 y 800.000 Pa,
caracterizado porque la fase viscoelástica está rodeada por dos
fases entabletadas.
Los productos viscoelásticos deben ordenarse en
el intervalo comprendido entre los productos sólidos y los
productos líquidos. Mientras que, para un cuerpo sólido, idealmente
elástico, la tensión a la dilatación es directamente proporcional,
en caso de cualquier deformación, y es independiente de la velocidad
de deformación (ley de Hooke), para un líquido idealmente viscoso
es válida la ley de Newton, es decir, que la tensión es
proporcional, con una caída por cizallamiento lineal, a la velocidad
de la deformación, siendo, sin embargo, independiente de la
magnitud de la deformación.
Los productos viscoelásticos tienen un
comportamiento tanto viscoso como elástico, describiéndose la parte
elástica por medio del módulo de acumulación en una deformación que
actúe sobre un producto viscoelástico, mientras que la parte
viscosa se denomina como módulo de pérdida. El módulo de acumulación
G' así como el módulo de pérdida G'' pueden correlacionarse con el
trabajo de deformación almacenado de manera reversible o bien
dispersado de manera irreversible por período de oscilación.
La determinación de la parte elástica o bien de
la parte viscosa de una reacción de las substancias viscoelásticas
con caídas de velocidad definidas se consigue con el viscosímetro de
oscilación con un sistema Couette. Estos sistemas de medición
pueden estar constituidos de diversas maneras. De acuerdo con la
viscosidad y con la cantidad de la substancia a ser ensayada pueden
emplearse sistemas de medición de cilindro/cilindro, sistemas de
medición de placa/placa o sistemas de medición de cono/placa.
En el caso de un sistema de medición cilíndrico
coaxial se somete al cilindro externo a un movimiento oscilatorio,
modificándose la velocidad angular del cilindro externo en forma
senoidal a través del tiempo. Una substancia, que se encuentra en
el intersticio anular comprendido entre el cilindro externo y el
cilindro interno recibe por el cilindro externo una caída de
velocidad que varía de manera oscilante respectivamente según la
frecuente y la amplitud. En este caso puede medirse sobre el
cilindro interno una señal resultante de esfuerzo cortante, que
oscila con la misma frecuencia pero que presenta otra amplitud y
presenta un desplazamiento de las fases más o menos marcado en
relación con la señal de entrada sobre el cilindro externo. Las
diferencias entre la señal de entrada sobre el cilindro externo y
la señal de salida sobre el cilindro interno quedan influenciadas,
entre otras cosas, por la componente elástica.
El tratamiento matemático de los datos permite
la determinación del módulo de almacenamiento G' y del módulo de
pérdida G''. G' es una magnitud para la energía almacenada en la
substancia medida y por lo tanto para la componente elástica,
mientras que G'' es una magnitud para la energía convertida en calor
en el flujo viscoso y por lo tanto perdida.
Las mediciones del módulo de almacenamiento y de
pérdida pueden llevarse a cabo en sistemas de cilindros coaxiales
por ejemplo con un dispositivo HAAKE Rotovisco RV 20 con el sistema
de medición CV 100 a 20ºC (sistema Couette) controlado mediante
ordenador.
En el caso del sistema de medición, constituido
por dos placas contrapuestas, puede someterse a una de las placas a
un movimiento oscilante, modificándose la velocidad de la placa de
manera senoidal a través del tiempo. Una substancia, que se
encuentre en el intersticio comprendido entre las placas recibe por
parte de la placa excitadora una caída de velocidad, que se
modifica de manera oscilante de acuerdo con la frecuencia y con la
amplitud. A continuación puede medirse en la placa de medición una
señal de esfuerzo cortante, que oscila con la misma frecuencia pero
que presenta otra amplitud y que presenta un desplazamiento de las
fases, más o menos marcada, en relación con la señal de entrada
sobre la placa de excitación. Las diferencias entre la señal de
entrada, sobre la placa de excitación, y la señal de salida, sobre
la placa de medición, se influyen entre sí por la componente
elástica.
En el ámbito de la presente invención se llevan
a cabo mediciones de las magnitudes G' y G'' con el reómetro UDS
2000 de la firma Paar Physika según el sistema de medición
placa-placa de 25 mm, intersticio de 2 mm a
20ºC.
Preferentemente, el módulo de pérdida de la fase
viscoelástica se encuentra dentro de límites estrechos. En este
caso son preferentes aquellos cuerpos moldeados de los agentes de
lavado o de limpieza según la invención en los cuales el módulo de
almacenamiento de la fase viscoelástica esté comprendido entre
50.000 y 750.000 Pa, preferentemente entre 60.000 y 700.000 Pa, de
forma especialmente preferente entre 70.000 y 650.000 Pa y, de
manera particular, entre 80.000 y 600.000 Pa.
En los productos especialmente preferentes,
según la invención, el módulo de pérdida es menor que el módulo de
almacenamiento es decir G' > G''. En este caso son preferentes
aquellos cuerpos moldeados de agentes de lavado o de limpieza según
la invención en los que el módulo de almacenamiento de la fase
viscoelástica sea al menos dos veces mayor, preferentemente al
menos cuatro veces mayor que el módulo de pérdida.
Tal como ya se ha indicado anteriormente, puede
medirse en el caso de la medición de productos viscoelásticos sobre
la superficie de medición (segunda placa o cilindro interno) una
señal resultante de esfuerzo cortante, que oscila con la misma
frecuencia pero que presenta otra amplitud y que presenta un
desplazamiento de las fases más o menos marcado con relación a la
señal de entrada sobre el cilindro externo. En las formas
preferentes de realización de la presente invención se prepararán
cuerpos moldeados de agentes de lavado o de limpieza en los que el
desplazamiento de las fases en la fase viscoelástica sea de 0 hasta
30º, preferentemente de 0 hasta 20º y, especialmente, \leq
17º.
Una ventaja especial de los cuerpos moldeados de
los agentes de lavado o de limpieza según la invención reside en
que pueden combinarse las ventajas de un agente de lavado en forma
de gel (buen rendimiento de lavado mediante una elevada proporción
en tensioactivos) con una manipulación cómoda de las formas
comerciales sólidas. En este caso la fase viscoelástica se presenta
en condiciones de almacenamiento usuales con una consistencia casi
sólida sin que se presenten pérdidas de la buena solubilidad,
usuales bajo condiciones de lavado con los agentes de lavado en
forma de gel. Otra ventaja general en este tipo de agentes de lavado
reside en que se desiste a un secado de la fase que contiene los
tensioactivos tras la neutralización de los ácidos grasos de
partida (por ejemplo ABS) y la gran flexibilidad de la receta. De
manera especialmente ventajosa, la fase viscoelástica contiene por
lo tanto grandes cantidades de uno o varios tensioactivos,
preferentemente de uno o varios tensioactivos aniónicos. En este
caso son preferentes los cuerpos moldeados de los agentes de lavado
o de limpieza según la invención caracterizados porque la fase
viscoelástica contiene, con relación a su peso, desde un 40 hasta
un 95% en peso, preferentemente desde un 50 hasta un 90% en peso, de
forma especialmente preferente desde un 60 hasta un 85% en peso y,
en particular, desde un 65 hasta un 82% en peso de uno o varios
tensioactivos.
En los agentes para el lavado de los textiles,
los tensioactivos aniónicos constituyen la clase más importante de
los tensioactivos, mientras que éstos tienen únicamente un
significado subordinado en los agentes para la limpieza para el
fregado a máquina de la vajilla. Así pues se emplearán de manera
especialmente ventajosa tensioactivos aniónicos en los productos
según la invención que hayan sido fabricados para la colada de los
textiles. En este caso es especialmente ventajoso el que la
invención posibilite el empleo de materias primas no neutralizadas,
que pueden ser transformadas directamente en fases viscoelásticas,
sin tener que ser transformadas en granulados, o similares,
previamente mediante etapas del procedimiento costosas desde el
punto de vista del tiempo y de la inversión.
Como tensioactivos aniónicos en forma ácida se
emplearán preferentemente uno o varios productos del grupo formado
por los ácidos carboxílicos, los semiésteres del ácido sulfúrico y
de los ácidos sulfónicos, preferentemente del grupo formado por los
ácidos grasos, los ácidos alquilsulfúricos grasos y los ácidos
alquilarilsulfónicos. Para presentar propiedades tensioactivas
suficientes deberían disponer los compuestos citados de restos
hidrocarbonados de cadena larga, es decir que deben presentar en el
resto alquilo o en el resto alquenilo al menos 6 átomos de carbono.
Usualmente la distribución de la cadena carbonada del tensioactivo
aniónico se encuentra en el intervalo desde 6 hasta 40,
preferentemente desde 8 hasta 30 y, especialmente, desde 12 hasta 22
átomos de carbono.
Los ácidos carboxílicos, que encuentran
aplicación en forma de sus sales con metales alcalinos a modo de
jabones en los agentes para el lavado y la limpieza, se obtienen a
escala industrial a partir de grasas y de aceites nativos mediante
hidrólisis. Mientras que el saponificado alcalino, realizado en los
siglos pasados, conducía directamente a las sales alcalinas
(jabones), en la actualidad se emplea únicamente agua a escala
industrial para la disociación, que disocia las grasas en glicerina
y en los ácidos grasos libres. Los procedimientos empleados a escala
industrial son, por ejemplo, la disociación en autoclave o la
disociación continua a alta presión. Los ácidos carboxílicos, que
pueden ser empleados como tensioactivos aniónicos en forma ácida, en
el ámbito de la presente invención son, por ejemplo, el ácido
hexanoico (ácido caprónico), el ácido heptanoico (ácido enantoico),
el ácido octanoico (ácido caprílico), el ácido nonanoico (ácido
pelargónico), el ácido decanoico (ácido caprínico), el ácido
undecanoico etc. En el ámbito de la presente invención es preferente
el empleo de ácidos grasos tales como el ácido dodecanoico (ácido
láurico), el ácido tetradecanoico (ácido mirístico), el ácido
hexadecanoico (ácido palmítico), el ácido octadecanoico (ácido
esteárico), el ácido eicosanoico (ácido araquínico), el ácido
docosanoico (ácido behénico), el ácido tetracosánico (ácido
lignocerínico), el ácido hexacosánico (ácido cerotinoico), el ácido
triacotanoico (ácido melisínico) así como las especies insaturadas
ácido 9c-hexadecenoico (ácido palmitoleico), ácido
6c-octadecenoico, (ácido petroselínico) ácido
6t-octadecenoico (ácido petroselaidínico), ácido
9c-octadecenoico (ácido oleico), el ácido
9t-octadecenoico (ácido elaidínico), el ácido
9c,12c-octadecadienoico (ácido linoleico), el ácido
9t,12t-octadecadienoico (ácido linolaidínico) y el
ácido 9c,12c,15c-octadecatreínico (ácido
linolénico). Por motivos de coste es preferente no utilizar las
especies puras, sino las mezclas industriales de los ácidos
individuales, como las que se obtienen a partir de la disociación de
grasas. Tales mezclas son, por ejemplo, ácidos grasos de aceite de
coco (aproximadamente 6% en peso de C_{8}, 6% en peso de C_{10},
48% en peso de C_{12}, 18% en peso de C_{14}, 10% en peso de
C_{16}, 2% en peso de C_{18}, 8% en peso de C_{18'}, 1% en
peso de C_{18''}), ácidos grasos de aceite de semillas de palma
(aproximadamente 4% en peso de C_{8}, 5% en peso de C_{10}, 50%
en peso de C_{12}, 15% en peso de C_{14}, 7% en peso de
C_{16}, 2% en peso de C_{18}, 15% en peso de C_{18'}, 1% en
peso de C_{18''}), ácidos grasos de sebo (aproximadamente 3% en
peso de C_{14}, 26% en peso de C_{16}, 2% en peso de C_{16'},
2% en peso de C_{17}, 17% en peso de C_{18}, 44% en peso de
C_{18'}, 3% en peso de C_{18''}, 1% en peso de C_{18'''}),
ácidos grasos de sebo endurecidos (aproximadamente 2% en peso de
C_{14}, 28% en peso de C_{16}, 2% en peso de C_{17}, 63% en
peso de C_{18}, 1% en peso de C_{18'}), ácido oleico industrial
(aproximadamente 1% en peso de C_{12}, 3% en peso de C_{14}, 5%
en peso de C_{16}, 6% en peso de C_{16'}, 1% en peso de
C_{17}, 2% en peso de C_{18}, 70% en peso de C_{18'}, 10% en
peso de C_{18''}, 0,5% en peso de C_{18'''}), ácido
palmítico/esteárico industrial (aproximadamente 1% en peso de
C_{12}, 2% en peso de C_{14}, 45% en peso de C_{16}, 2% en
peso de C_{17}, 47% en peso de C_{18}, 1% en peso de C_{18'}),
así como ácidos grasos de aceite de judías (aproximadamente 2% en
peso de C_{14}, 15% en peso de C_{16}, 5% en peso de C_{18},
25% en peso de C_{18'}, 45% en peso de C_{18''}, 7% en peso de
C_{18'''}).
Los semiésteres del ácido sulfúrico de alcoholes
de cadena larga son igualmente tensioactivos aniónicos en su forma
ácida y pueden emplearse en el ámbito del procedimiento según la
invención. Sus sales con metales alcalinos, especialmente con sales
de sodio, los sulfatos de alcoholes grasos, pueden obtenerse a
escala industrial, a partir de los alcoholes grasos, que se hacen
reaccionar con ácido sulfúrico, con ácido clorosulfónico, con ácido
amidosulfónico o con trióxido de azufre para dar los
correspondientes ácidos alquilsulfúricos y, a continuación, se
neutralizan. Los alcoholes grasos se obtienen, en este caso, a
partir de los correspondientes ácidos grasos o bien de las mezclas
de ácidos grasos mediante hidrogenación a alta presión de los
ésteres de metilo de los ácidos grasos. El proceso industrial, más
importante desde el punto de vista cuantitativo, para la obtención
de los ácidos alquilsulfúricos grasos es el sulfatado de los
alcoholes con mezclas de SO_{3}/aire en reactores especiales en
cascada, de película descendente o de haces tubulares.
Otra clase de ácidos tensioactivos aniónicos,
que puede emplearse según la invención, está constituida por los
ácidos alquiletersulfúricos, sus sales, los alquilétersulfatos, que
se caracterizan, frente a los alquilsulfatos por una mayor
solubilidad en agua y una menor sensibilidad frente a la dureza del
agua (solubilidad de las sales de Ca). Los ácidos
alquiletersulfúricos se sintetizan, como los ácidos
alquilsulfúricos, a partir de alcoholes grasos, que se hacen
reaccionar con óxido de etileno para dar los correspondientes
etoxilatos de alcoholes grasos. En lugar del óxido de etileno puede
emplearse también el óxido de propileno. La sulfonación subsiguiente
con trióxido de azufre gaseoso en reactores de sulfonación durante
un período corto de tiempo proporciona rendimientos mayores que el
98% en los correspondientes ácidos alquiletersulfúricos.
Del mismo modo, pueden emplearse en el ámbito de
la presente invención, como tensioactivos aniónicos, los ácidos
alcanosulfónicos y los ácidos olefinasulfónicos. Los ácidos
alcanosulfónicos pueden tener los grupos sulfónicos enlazados en el
extremo (ácidos alcanosulfónicos primarios) o a lo largo de la
cadena carbonada (ácidos alcanosulfónicos secundarios), teniendo un
significado comercial únicamente los ácidos alcanosulfónicos
secundarios. Éstos se preparan mediante sulfocloración o mediante
sulfoxidación de hidrocarburos lineales. En el caso de la
sulfocloración según Reed se hacen reaccionar
n-parafinas con dióxido de azufre y cloro bajo
irradiación con luz UV para dar los sulfocloruros correspondientes,
que proporcionan por hidrólisis con álcalis directamente los
alcanosulfonatos, y mediante reacción con agua los ácidos
alcanosulfónicos. Puesto que en la sulfocloración pueden presentarse
como productos secundarios de la reacción por medio de radicales
disulfocloruros y polisulfocloruros así como hidrocarburos
clorados, se llevará a cabo la reacción usualmente sólo hasta un
grado de conversión del 30% y se interrumpe a continuación.
Otro procedimiento para la obtención de los
ácidos alcanosulfónicos es la sulfoxidación, en la cual
n-parafinas se hacen reaccionar con dióxido de
azufre y oxígeno bajo irradiación con luz UV. En esta reacción por
medio de radicales se forman sucesivamente radicales
alquilsulfonilo, que reaccionan ulteriormente con el oxígeno para
dar los radicales alquilpersulfonilo. La reacción con parafina no
convertida proporciona un radical alquilo y el ácido
alquilpersulfónico, que se descompone en un radical
alquilperoxisulfonilo y en un radical hidroxilo. La reacción de
ambos radicales con parafina no convertida proporciona los ácidos
alquilsulfónicos o bien agua, que reacciona con los ácidos
alquilpersulfónicos y con el dióxido de azufre para dar ácido
sulfúrico. Para mantener tan elevado como sea posible el rendimiento
de ambos productos finales constituidos por los ácidos
alquilsulfónicos y por el ácido sulfúrico y para reprimir las
reacciones secundarias, se llevará a cabo esta reacción, usualmente,
sólo hasta un grado de conversión del 1% y a continuación se
interrumpe.
Los olefinasulfonatos se preparan
industrialmente mediante reacción de
\alpha-olefinas con trióxido de azufre. En este
caso se forman zwitteriones intermedios, que se ciclan para dar las
denominadas sultonas. Bajo condiciones adecuadas (hidrólisis
alcalina o ácida) estas sultonas reaccionan para dar ácidos
hidroxialcanosulfónicos o bien ácidos alquenosulfónicos, pudiéndose
emplear ambos también como ácidos tensioactivos aniónicos.
Los alquilbencenosulfonatos se conocen desde los
años treinta del siglo pasado como tensioactivos de gran
rendimiento. En aquella época, se obtuvieron los alquilbencenos por
medio de la monocloración de fracciones de Kogasin y de la
alquilación subsiguiente de Friedel-Craft se
produjeron alquilbencenos que se sulfonaron con óleum y se
neutralizaron con lejía de hidróxido de sodio. Al comienzo de los
años cincuenta se tetramerizó propileno para dar
\alpha-dodecileno ramificado, para la producción
de alquilbencenosulfonatos, y el producto se hizo reaccionar según
una reacción de Friedel-Craft, utilizando tricloruro
de aluminio o fluoruro de hidrógeno, para dar el
tetrapropilenbenceno, que se sulfonio y se neutralizó a
continuación. Esta posibilidad para la producción económica de
tetrapropilenbencenosulfonatos (TPS) llevó al éxito de esta clase de
tensioactivos, que subsiguientemente sustituyó a los jabones como
tensioactivos principales en los detergentes y agentes de
limpieza.
Debido a la biodegradabilidad deficiente de los
TPS, existía la necesidad de preparar nuevos alquilbencenosulfonatos
que se caracterizasen por su comportamiento ecológico mejorado. Los
alquilbencenosulfonatos lineales cumplen con estas exigencias,
siendo en la actualidad los alquilbencenosulfonatos que se producen
casi exclusivamente y se conocen por la abreviatura ABS o bien
LAS.
Los alquilbencenosulfonatos lineales se producen
a partir de alquilbencenos lineales, que se obtienen a su vez a
partir de olefinas lineales. Para ello, las fracciones de petróleo
se separan a escala industrial con tamices moleculares en las
n-parafinas de pureza deseada y se deshidrogenan
para dar las n-olefinas, dando como resultando tanto
\alpha- como
i-olefinas. A continuación, las olefinas obtenidas se hacen reaccionar, en presencia de catalizadores ácidos, con benceno para dar los alquilbencenos, teniendo la elección del catalizador de Friedel-Craft influencia sobre la distribución de los isómeros de los alquilbencenos lineales obtenidos: si se utiliza tricloruro de aluminio, el contenido en isómero 2-fenilo, en la mezcla con los 3-, 4-, 5- u otros isómeros, es aproximadamente del 30% en peso, si, por el contrario, se utiliza fluoruro de hidrógeno como catalizador, el contenido en isómero 2-fenilo puede reducirse hasta aproximadamente el 20% en peso. Finalmente, la sulfonación de los alquilbencenos lineales se consigue en la actualidad, a escala industrial, con oleum, ácido sulfúrico o trióxido de azufre gaseoso, teniendo éste último, ampliamente, la mayor importancia. Para la sulfonación se utilizan reactores de película o de haces tubulares especiales, que proporcionan como producto un ácido alquilbencenosulfónico (ABSS) al 97%, en peso que pueden ser empleados en el ámbito de la presente invención como ácidos tensioactivos aniónicos.
i-olefinas. A continuación, las olefinas obtenidas se hacen reaccionar, en presencia de catalizadores ácidos, con benceno para dar los alquilbencenos, teniendo la elección del catalizador de Friedel-Craft influencia sobre la distribución de los isómeros de los alquilbencenos lineales obtenidos: si se utiliza tricloruro de aluminio, el contenido en isómero 2-fenilo, en la mezcla con los 3-, 4-, 5- u otros isómeros, es aproximadamente del 30% en peso, si, por el contrario, se utiliza fluoruro de hidrógeno como catalizador, el contenido en isómero 2-fenilo puede reducirse hasta aproximadamente el 20% en peso. Finalmente, la sulfonación de los alquilbencenos lineales se consigue en la actualidad, a escala industrial, con oleum, ácido sulfúrico o trióxido de azufre gaseoso, teniendo éste último, ampliamente, la mayor importancia. Para la sulfonación se utilizan reactores de película o de haces tubulares especiales, que proporcionan como producto un ácido alquilbencenosulfónico (ABSS) al 97%, en peso que pueden ser empleados en el ámbito de la presente invención como ácidos tensioactivos aniónicos.
Con ayuda de la elección del medio
neutralizante, a partir de ABSS pueden obtenerse las más diferentes
sales, es decir, los alquilbencenosulfonatos. A este respecto, por
motivos económicos se prefiere producir y utilizar las sales de
metales alcalinos y, entre éstos, preferentemente las sales de sodio
del ABSS. Éstas pueden describirse por medio de la fórmula general
I:
en la que la suma formada por x e y
toma un valor comprendido, usualmente, entre 5 y 13. Según la
invención, son preferentes, como tensioactivos aniónicos en forma
ácida los ácidos alquilbencenosulfónicos con 8 hasta 16 átomos de
carbono, preferentemente con 9 hasta 13 átomos de carbono. En el
ámbito de la presente invención son preferentes, además, los ácidos
alquilbencenosulfónicos con 8 a 16 átomos de carbono,
preferentemente con 9 a 13 átomos de carbono, que se derivan de los
alquilbencenos, que presentan un contenido de tetralina menor que
el 5% en peso, referido al alquilbenceno. Además, es preferible la
utilización de ácidos alquilbencenosulfónicos, cuyos alquilbencenos
hayan sido obtenidos según el procedimiento HF, de tal manera, que
los ácidos alquilbencenosulfónicos con 8 a 16 átomos de carbono,
preferentemente con 9 a 13 átomos de carbono, empleados, presenten
un contenido en isómero 2-fenilo menor que el 22%
en peso, referido a los ácidos
alquilbencenosulfónicos.
Los tensioactivos aniónicos, anteriormente
citados, en su forma ácida, pueden emplearse solos o en mezcla
entre sí. No obstante, es posible y preferente también añadir a los
tensioactivos aniónicos, en forma ácida, como paso previo a la
transformación en la fase viscoelástica, preferentemente componentes
ácidos, de los agentes de lavado y de limpieza, en cantidades desde
un 0,1 hasta un 40% en peso, preferentemente desde un 1 hasta un
15% en peso y, especialmente, desde un 2 hasta un 10% en peso,
referido respectivamente al peso de la mezcla que debe hacerse
reaccionar.
Como participantes ácidos en la reacción son
adecuados, en el ámbito de la presente invención, además de los
"ácidos tensioactivos", también los denominados ácidos grasos,
ácidos fosfónicos, ácidos polímeros o ácidos polímeros parcialmente
neutralizados así como "ácidos adyuvantes" y "ácidos
adyuvantes complejos" (véanse los detalles más adelante en el
texto) solos así como en mezclas arbitrarias. Como componentes de
los agentes de lavado y de limpieza se ofrecen ante todo los
componentes ácidos de los agentes de lavado y de limpieza, es decir
ácidos fosfónicos, que son parte integrante de muchos agentes de
lavado y de limpieza en forma neutralizada (fosfonatos) como
inhibidores de la incrustación. También es posible según la
invención el empleo de ácidos polímeros (parcialmente
neutralizados) tales como por ejemplo los ácidos poliacrílicos.
También es posible mezclar con los ácidos tensioactivos aniónicos
componentes estables a los ácidos. En este caso se ofrecen, por
ejemplo, los denominados componentes pequeños, en otro caso tendrían
que ser añadidos en otras etapas costosas, es decir por ejemplo
abrillantadores ópticos, colorantes, etc., debiéndose verificar en
cada caso particular la estabilidad a los ácidos.
En el ámbito de la presente invención son
especialmente preferentes los cuerpos moldeados de los agentes de
lavado o de limpieza, cuya fase viscoelástica contenga, con relación
al peso, desde un 50 hasta un 82,5% en peso y, especialmente, desde
un 60 hasta un 80% en peso de uno o varios bencenosulfonatos de
alquilo.
La forma neutralizada puede obtenerse en este
caso directamente durante la formación de la fase viscoelástica si
se mezclan las cantidades correspondientes de ácidos tensioactivos
aniónicos, agua y agentes de neutralización así como,
opcionalmente, otros componentes. En este caso se aumenta la
temperatura y la mezcla puede elaborarse perfectamente a esta
temperatura. Durante el enfriamiento se separa la fase
viscoelástica, que se caracteriza por elevada estabilidad a la
manipulación, estabilidad al almacenamiento y buena solubilidad.
En las formas preferentes de realización de la
presente invención, la fase viscoelástica contiene además
tensioactivos no iónicos. En los cuerpos moldeados de los agentes
de limpieza según la invención para el fregado a máquina de la
vajilla éstos son, por regla general, los únicos tensioactivos
puesto que los tensioactivos aniónicos citados precedentemente son
indeseables debido a su comportamiento a la espuma en las máquinas
para el fregado de la vajilla. En general son preferentes los
cuerpos moldeados de los agentes de lavado o de limpieza según la
invención en los cuales la fase viscoelástica contenga, referido a
su peso, desde 0 hasta 20% en peso, preferentemente desde 0,5 hasta
15% en peso y, especialmente, desde 1 hasta 10% en peso de uno o
varios tensioactivos no iónicos.
Como tensioactivos no iónicos se emplearán,
preferentemente, alcoholes alcoxilados, ventajosamente etoxilados,
especialmente primarios, preferentemente con 8 hasta 18 átomos de
carbono, y un promedio de 1 hasta 12 moles de óxido de etileno (EO)
por mol de alcohol, en los que el resto alcohólico puede ser lineal,
o estar ramificado con metilo preferentemente en posición 2, o bien
puede contener restos lineales y ramificados con metilo en mezcla,
tales como los que se presentan usualmente en restos de los
oxoalcoholes. No obstante son preferentes, especialmente, los
etoxilatos de los alcoholes con restos lineales, constituidos por
alcoholes de origen natural con 12 hasta 18 átomos de carbono, por
ejemplo, a partir de los alcoholes grasos de coco, de palma, de sebo
o del alcohol oleílico, y un promedio de 2 a 8 moles de EO por mol
de alcohol. A los alcoholes etoxilados, preferentes, pertenecen, a
modo de ejemplo, los alcoholes con 12 hasta 14 átomos de carbono con
3 EO o con 4 EO, los alcoholes con 9 a 11 átomos de carbono con 7
EO, los alcoholes con 13 hasta 15 átomos de carbono con 3 EO, 5 EO,
7 EO u 8 EO, los alcoholes con 12 a 18 átomos de carbono con 3 EO, 5
EO o 7 EO, y mezclas de éstos, tales como mezclas constituidas por
los alcoholes con 12 a 14 átomos de carbono con 3 EO, y los
alcoholes con 12 a 18 átomos de carbono con 5 EO. Los grados de
etoxilación indicados representan valores medios estadísticos, que
pueden ser un número entero o fraccionario para un producto
especial. Los etoxilatos de los alcoholes preferentes presentan una
distribución estrecha de los homólogos (narrow range ethoxylates,
NRE). Además de estos agentes tensioactivos no iónicos, se pueden
emplear, también, alcoholes grasos con más de 12 EO. Ejemplos a
este respecto son los alcoholes grasos de sebo con 14 EO, con 25 EO,
con 30 EO o con 40 EO.
Además, pueden emplearse a modo de otros
tensioactivos no iónicos también los alquilglicósidos de la fórmula
general RO(G)_{x}, en la que R significa un resto
alifático primario, de cadena lineal o ramificado con metilo, en
especial ramificado con metilo en posición 2, con 8 hasta 22,
preferentemente 12 hasta 18 átomos de carbono, y G es el símbolo
que significa una unidad glicosa con 5 o 6 átomos de carbono,
preferentemente significa glucosa. El grado de oligomerización x,
que indica la distribución de los monoglicósidos y de los
oligoglicósidos, es un número arbitrario comprendido entre 1 y 10,
preferentemente x se encuentre comprendido entre 1,2 y 1,4.
Otra clase de tensioactivos no iónicos, a ser
empleados preferentemente, que se emplean bien como los únicos
tensioactivos no iónicos o bien en combinación con otros
tensioactivos no iónicos, son los ésteres de alquilo de los ácidos
grasos alcoxilados, preferentemente etoxilados o etoxilados y
propoxilados, preferentemente con 1 hasta 4 átomos de carbono en la
cadena de alquilo, especialmente los ésteres de metilo de los ácidos
grasos.
También pueden ser adecuados los agentes
tensioactivos no iónicos del tipo de los óxidos de amina, por
ejemplo, el óxido de
N-cocoalquil-N,N-dimetilamina
y el óxido de
N-seboalquil-N,N-dihidroxietilamina,
y las alcanolamidas de los ácidos grasos. Preferentemente, la
cantidad de estos agentes tensioactivos no iónicos no es mayor que
la de los alcoholes grasos etoxilados, en especial no es mayor que
la mitad de la misma.
Otros agentes tensioactivos adecuados son las
amidas de los ácidos polihidroxigrasos de la fórmula II,
(II)R --- CO
---
\uelm{N}{\uelm{\para}{R ^{1} }}--- [Z]
en la que RCO significa un resto
acilo alifático con 6 hasta 22 átomos de carbono, R^{1} significa
hidrógeno, un resto alquilo o hidroxialquilo con 1 hasta 4 átomos
de carbono, y [Z] significa un resto polihidroxialquilo lineal o
ramificado con 3 hasta 10 átomos de carbono, y con 3 hasta 10 grupos
hidroxilo. Las amidas de los ácidos polihidroxigrasos son
substancias conocidas, que se pueden obtener, usualmente, por
aminación por reducción de un azúcar reductor con amoníaco, con una
alquilamina o con una alcanolamina y, a continuación, acilación con
un ácido graso, con un éster de alquilo de ácidos grasos, o un
cloruro de ácidos
grasos.
Al grupo de las amidas de los ácidos
polihidroxigrasos pertenecen, también, los compuestos de la fórmula
III
(III)R --- CO
---
\uelm{N}{\uelm{\para}{R ^{1} --- O --- R ^{2} }}--- [Z]
en la que R significa un resto
alquilo o alquenilo lineal o ramificado con 7 hasta 12 átomos de
carbono, R^{1} significa un resto alquilo lineal, ramificado o
cíclico, o un resto arilo con 2 hasta 8 átomos de carbono, y
R^{2} significa un resto alquilo lineal, ramificado o cíclico, o
un resto arilo o un resto oxi-alquilo con 1 hasta 8
átomos de carbono, siendo preferentes los restos alquilo con 1 hasta
4 átomos de carbono o el resto fenilo y [Z] significa un resto
polihidroxialquilo lineal, cuya cadena de alquilo está substituida,
al menos, con dos grupos hidroxilo, o derivados alcoxilados,
preferentemente etoxilados o propoxilados, de este
resto.
Preferentemente se obtiene [Z] mediante
aminación por reducción de un azúcar reductor, por ejemplo, glucosa,
fructosa, maltosa, lactosa, galactosa, manosa o xilosa. Los
compuestos substituidos con N-alcoxi o con
N-ariloxi pueden transformarse mediante reacción
con ésteres de metilo de los ácidos grasos en presencia de un
alcóxido como catalizador, en las amidas de los ácidos
polihidroxigrasos deseadas.
En el ámbito de la presente invención son
preferentes aquellos cuerpos moldeados de agentes de lavado y de
limpieza, que contengan uno o varios tensioactivos aniónicos y no
iónicos, pudiendo resultar ventajas desde el punto de vista de la
aplicación por determinadas proporciones de mezcla, en las que se
utilicen las clases individuales de los tensioactivos.
\newpage
De este modo, son especialmente preferentes
aquellos cuerpos moldeados de agentes de lavado y de limpieza en
los que la relación entre el o los tensioactivos aniónicos y el o
los tensioactivos no iónicos se encuentre comprendida entre 10:1 y
1:10, preferentemente entre 7,5:1 y 1:5 y, especialmente, entre 5:1
y 1:2. En este caso son preferentes aquellos cuerpos moldeados de
agentes de lavado y de limpieza que contengan el o los
tensioactivos, preferentemente el o los tensioactivos aniónicos y/o
el o los tensioactivos no iónicos, en cantidades desde un 5 hasta
un 40% en peso, preferentemente desde un 7,5 hasta un 35% en peso,
de forma especialmente preferente entre un 10 hasta un 30% en peso
y, en particular, desde un 12,5 hasta un 25% en peso, referido
respectivamente al peso del cuerpo moldeado.
Puede ser ventajoso, desde el punto de vista de
la aplicación industrial, que no estén contenidas determinadas
clases de tensioactivos en algunas fases de los cuerpos moldeados de
los agentes de lavado y de limpieza o en el conjunto de los cuerpos
moldeados, es decir en todas las fases. Otra forma importante de
realización de la presente invención prevé que al menos una fase
del cuerpo moldeado esté exenta de tensioactivos no iónicos.
A la inversa, puede conseguirse un efecto
positivo mediante el contenido de las fases individuales o del
conjunto del cuerpo moldeado, es decir de todas las fases, de
determinados tensioactivos. La aplicación de los
alquilpoliglicósidos, anteriormente descritos, se ha revelado
ventajosa en este caso de tal manera, que son preferentes los
cuerpos moldeados de los agentes de lavado o y de limpieza en los
que al menos una fase del cuerpo moldeado contenga
alquilpoliglicósidos.
De forma similar a la de los tensioactivos no
iónicos, pueden resultar también mediante la eliminación de los
tensioactivos aniónicos en las fases individuales o en todas las
fases, cuerpos moldeados de agentes de lavado y de limpieza que
sean adecuados, de una mejor manera, para determinados campos de
aplicación. Por lo tanto en el ámbito de la presente invención
pueden imaginarse también cuerpos moldeados de agentes de lavado y
de limpieza en los que al menos una fase del cuerpo moldeado esté
exenta de tensioactivos aniónicos.
Tal como ya se ha citado, el empleo de los
tensioactivos en las tabletas de los agentes de limpieza para el
fregado a máquina de la vajilla se limita, preferentemente, al
empleo de tensioactivos no iónicos en pequeñas cantidades. Los
cuerpos moldeados de los agentes de lavado y de limpieza a ser
empleados en forma de tabletas de agentes de limpieza
preferentemente en el ámbito de la presente invención se
caracterizan porque presentan contenidos totales en tensioactivos
por debajo del 5% en peso, preferentemente por debajo del 4% en
peso, de forma especialmente preferente por debajo del 3% en peso
y, en particular, por debajo del 2% en peso, referido
respectivamente a su peso total. Como tensioactivos se emplearán en
los agentes para el fregado a máquina de la vajilla usualmente tan
solo tensioactivos no iónicos con poca generación de espuma. Los
representantes del grupo de los tensioactivos aniónicos, catiónicos
o anfóteros tienen, por el contrario, un menor significado. De
forma especialmente preferente los cuerpos moldeados de los agentes
de limpieza según la invención, para el fregado a máquina de la
vajilla, contienen tensioactivos no iónicos, especialmente
tensioactivos no iónicos del grupo de los alcoholes alcoxilados.
Como tensioactivos no iónicos se emplearán, preferentemente,
alcoholes alcoxilados, ventajosamente etoxilados, especialmente
primarios, preferentemente con 8 hasta 18 átomos de carbono, y un
promedio de 1 hasta 12 moles de óxido de etileno (EO) por mol de
alcohol, en los que el resto alcohólico puede ser lineal, o estar
ramificado con metilo preferentemente en posición 2, o bien puede
contener restos lineales y ramificados con metilo en mezcla, tales
como los que se presentan usualmente en restos de los oxoalcoholes.
No obstante son preferentes, especialmente, los etoxilatos de los
alcoholes con restos lineales, constituidos por alcoholes de origen
natural con 12 hasta 18 átomos de carbono, por ejemplo, a partir de
los alcoholes grasos de coco, de palma, de sebo o del alcohol
oleílico, y un promedio de 2 a 8 moles de EO por mol de alcohol. A
los alcoholes etoxilados, preferentes, pertenecen, a modo de
ejemplo, los alcoholes con 12 hasta 14 átomos de carbono con 3 EO o
con 4 EO, los alcoholes con 9 a 11 átomos de carbono con 7 EO, los
alcoholes con 13 hasta 15 átomos de carbono con 3 EO, 5 EO, 7 EO u 8
EO, los alcoholes con 12 a 18 átomos de carbono con 3 EO, 5 EO o 7
EO, y mezclas de éstos, tales como mezclas constituidas por los
alcoholes con 12 a 14 átomos de carbono con 3 EO, y los alcoholes
con 12 a 18 átomos de carbono con 5 EO. Los grados de etoxilación
indicados representan valores medios estadísticos, que pueden ser un
número entero o fraccionario para un producto especial. Los
etoxilatos de los alcoholes preferentes presentan una distribución
estrecha de los homólogos (narrow range ethoxylates, NRE). Además
de estos agentes tensioactivos no iónicos, se pueden emplear,
también, alcoholes grasos con más de 12 EO. Ejemplos a este respecto
son los alcoholes grasos de sebo con 14 EO, con 25 EO, con 30 EO o
con 40 EO.
Es especialmente preferente, en el caso de los
cuerpos moldeados de agentes de lavado o de los cuerpos moldeados
de los agentes de limpieza, según la invención, para el fregado a
máquina de la vajilla, que los cuerpos moldeados de los agentes de
lavado y de limpieza contengan un tensioactivo, que presente un
punto de fusión por encima de la temperatura ambiente,
preferentemente un tensioactivo no iónico con un punto de fusión por
encima de 20ºC. Preferentemente, los tensioactivos no iónicos, a
ser empleados, presentan puntos de fusión por encima de 25ºC,
teniendo los tensioactivos no iónicos, a ser empleados de forma
especialmente preferente, puntos de fusión comprendidos entre 25 y
60ºC, especialmente comprendidos entre 26,6 y 43,3ºC.
Los tensioactivos no ónicos adecuados, que
presentan puntos de fusión o bien de reblandecimiento en todo el
intervalo de temperaturas, son, por ejemplo, tensioactivos no
iónicos generadores de poca espuma, que pueden ser sólidos o
altamente viscosos a temperatura ambiente. Cuando se utilicen
tensioactivos no iónicos altamente viscosos a temperatura ambiente,
será preferente que éstos presenten una viscosidad por encima de 20
Pas, preferentemente por encima de 35 Pas y, especialmente, por
encima de 40 Pas. También son preferentes los tensioactivos no
iónicos que tienen una consistencia de tipo céreo a temperatura
ambiente.
Los tensioactivos a ser empleados
preferentemente, sólidos a temperatura ambiente, proceden del grupo
de los tensioactivos no iónicos alcoxilados, especialmente de los
alcoholes primarios etoxilados y mezclas de estos tensioactivos con
tensioactivos constituidos por una estructura más complicada tales
como los tensioactivos de polióxido de propileno/polióxido de
etileno/polióxido de propileno (PO/EO/PO). Además, tales
tensioactivos no iónicos (PO/EO/PO) se caracterizan por un buen
control de la espuma
En una forma preferente de realización de la
presente invención, el tensioactivo no iónico con un punto de
fusión por encima de la temperatura ambiente, es un tensioactivo no
iónico, etoxilado, que ha sido producido a partir de la reacción de
un monohidroxialcanol o de un alquilfenol con 6 hasta 20 átomos de
carbono con, preferentemente, al menos 12 moles, de forma
especialmente preferente al menos con 15 moles, de forma
especialmente preferente con 20 moles de óxido de etileno por mol
de alcohol o bien de alquilfenol.
Un tensioactivo no iónico a ser empleado de
forma especialmente preferente, sólido a temperatura ambiente, se
obtiene a partir de un alcohol graso de cadena lineal con 16 a 20
átomos de carbono (alcoholes con 16 a 20 átomos de carbono),
preferentemente a partir de un alcohol con 18 átomos de carbono y,
al menos, 12 moles, preferentemente, al menos, 15 moles y,
especialmente, al menos 20 moles de óxido de etileno. En este caso
son especialmente preferentes los denominados "narrow range
ethoxylates" (véase más arriba).
Además, el tensioactivo no iónico, sólido a
temperatura ambiente, tiene, preferentemente, unidades de óxido de
propileno en la molécula. Preferentemente tales unidades de PO
constituyen hasta un 25% en peso, de forma especialmente preferente
hasta un 20% en peso y, especialmente, hasta un 15% en peso del peso
molecular total del tensioactivo no iónico. Los tensioactivos no
iónicos especialmente preferentes son los monohidroxialcanoles o
los alquilfenoles etoxilados, que presenten, además, unidades
copolimerizadas en bloque de polióxido de
etileno-polióxido de propileno. La parte alcohólica
o bien alquilfenólica de tales moléculas de tensioactivos no
iónicos supone en este caso preferentemente más del 30% en peso, de
forma especialmente preferente más del 50% en peso y,
especialmente, más del 70% en peso del peso molecular total de tales
tensioactivos no iónicos.
Otros tensioactivos no iónicos, a ser empleados
de forma especialmente preferente, con puntos de fusión por encima
de la temperatura ambiente, contienen desde un 40 hasta un 70% en
peso de una mixtura de polímeros bloque de polióxido de
propileno/polióxido de etileno/polióxido de propileno, que contiene
un 75% en peso de un copolímero bloque inverso de polióxido de
etileno y de polióxido de propileno con 17 moles de óxido de etileno
y 44 moles de óxido de propileno y un 25% en peso de un copolímero
bloque de polióxido de etileno y de polióxido de propileno, iniciado
con trimetilolpropano y que contiene 24 moles de óxido de etileno y
99 moles de óxido de propileno por mol de trimetilolpropano.
Los tensioactivos no iónicos, que pueden ser
empleados de forma especialmente preferente, pueden ser adquiridos,
por ejemplo, bajo el nombre Poly Tergent® SLF-18 de
la firma Olin Chemicals.
Otro tensioactivo preferente puede describirse
por medio de la fórmula
R^{1}O[CH_{2}CH(CH_{3})O]_{x}[CH_{2}CH_{2}O]_{y}[CH_{2}CH(OH)R^{2}],
en la que R^{1} significa un
resto hidrocarbonado lineal o ramificado, alifático, con 4 hasta 18
átomos de carbono o mezclas de los mismos, R^{2} significa un
resto hidrocarbonado lineal o ramificado con 2 hasta 26 átomos de
carbono o mezclas de los mismos y x significa valores comprendidos
entre 0,5 y 1,5 e y significa un valor de 15 como
mínimo.
Otros tensioactivos no iónicos, preferentemente
empleables, son los tensioactivos no iónicos
poli(oxialquilados) cerrados en los grupos extremos, de la
fórmula
R^{1}O[CH_{2}CH(R^{3})O]_{x}[CH_{2}]_{k}CH(OH)[CH_{2}]_{j}OR^{2}
en la que R^{1} y R^{2}
significan restos hidrocarbonados lineales o ramificados, saturados
o insaturados, alifáticos o aromáticos con 1 hasta 30 átomos de
carbono, R^{3} significa H o un resto metilo, etilo,
n-propilo, iso-propilo,
n-butilo, 2-butilo o
2-metil-2-butilo, x
significa valores comprendidos entre 1 y 30, k y j significan
valores comprendidos entre 1 y 12, preferentemente comprendidos
entre 1 y 5. Cuando el valor de x sea \geq 2, cada R^{3} podrá
ser diferente en la fórmula anteriormente indicada. Preferentemente
R^{1} y R^{2} son restos hidrocarbonados lineales o
ramificados, saturados o insaturados, alifáticos o aromáticos con 6
hasta 22 átomos de carbono, siendo preferentes los restos con 8
hasta 18 átomos de carbono. Los significados preferentes para
R^{3} son H, -CH_{3} o -CH_{2}CH_{3}. Los valores
especialmente preferentes para x se encuentran en el intervalo
desde 1 hasta 20, especialmente desde 6 hasta
15.
Tal como se ha descrito precedentemente, cada
R^{3} puede ser diferente en la fórmula anteriormente indicada,
en el caso en que se cumpla que x \geq 2. En este caso pueden
variar las unidades de óxido de alquileno situadas en el interior
de los corchetes. Si, por ejemplo, x significa 3, el resto R^{3}
podrá elegirse para formar unidades de óxido de etileno (R^{3} =
H) o unidades de óxido de propileno (R^{3} = CH_{3}), que pueden
encontrarse en cualquier orden sucesivo, por ejemplo, (EO)(PO)(EO),
(EO)(EO)(PO), (EO)(EO)(EO), (PO)(EO)(PO), (PO)(PO)(EO) y
(PO)(PO)(PO). En este caso se ha elegido, a modo de ejemplo, el
valor 3 para x y puede ser perfectamente mayor, aumentando la
amplitud de las variaciones a medida que aumentan los valores de x
incluyéndose, por ejemplo, un elevado número de grupos (EO) con un
pequeño número de grupos (PO), y a la inversa.
Los alcoholes poli(oxialquilados)
cerrados en los grupos extremos, especialmente preferentes, de la
fórmula anteriormente indicada, presentan valores de k = 1 y j = 1
de manera que la fórmula anterior se simplifica a
R^{1}O[CH_{2}CH(R^{3})O]_{x}CH_{2}CH(OH)CH_{2}OR^{2}.
En la fórmula citada en último lugar, R^{1},
R^{2} y R^{3} tienen el significado anteriormente definido y x
significa números desde 1 hasta 30, preferentemente desde 1 hasta 20
y, especialmente, desde 6 hasta 18. Son especialmente preferentes
los tensioactivos en los cuales los restos R^{1} y R^{2}
presenten desde 9 hasta 14 átomos de carbono, R^{3} significa H y
x tome valores desde 6 hasta 15.
Otros componentes, que pueden ser parte
integrante de la fase viscoelástica (por ejemplo agentes de
blanqueo, activadores de blanqueo, enzimas, colorantes y productos
odorizantes, abrillantadores ópticos, etc.) se describen más
adelante.
Desde el punto de vista del usuario son
especialmente atractivos aquellos productos según la invención que
contengan, además de al menos una fase viscoelástica, al menos una
fase en forma de tableta, por lo que son preferentes aquellos
cuerpos moldeados de los agentes de lavado o de limpieza según la
invención que presenten, adicionalmente, al menos una fase en forma
de tableta que contenga, con relación a su peso, desde un 10 hasta
un 80% en peso, preferentemente desde un 20 hasta un 75% en peso y,
especialmente, desde un 30 hasta un 70% en peso de una o varias
substancias estructurantes.
Estos cuerpos moldeados de los agentes de lavado
o de limpieza, según la invención, contienen, al menos, en la fase
en forma de tableta, substancias estructurantes, que proceden
preferentemente del grupo de las zeolitas, de los silicatos, de los
carbonatos, de los bicarbonatos, de los fosfatos y de los
polímeros.
En este caso, la denominación genérica de
fosfatos de metales alcalinos, abarca las sales de los metales
alcalinos (especialmente de sodio y de potasio) de los diversos
ácidos fosfóricos, en los cuales puede distinguirse entre ácidos
metafosfóricos (HPO_{3})_{n} y ácido ortofosfórico
H_{3}PO_{4} además de representantes de mayor peso molecular.
Los fosfatos reúnen en este caso ventajas: éstos actúan a modo de
portadores de álcali, impiden la formación de depósitos de cal
sobre las partes de las máquinas o bien las incrustaciones de cal
en los tejidos y contribuyen además a la potencia de limpiado.
El hidrógenofosfato de sodio, NaH_{2}PO_{4},
existe en forma de dihidrato (densidad 1,91 gcm^{-3}, punto de
fusión 60ºC) y a modo de monohidrato (densidad 2,04 gcm^{-3}).
Ambas sales son blancas, polvos muy fácilmente solubles en agua,
que pierden el agua de cristalización por calentamiento y que se
transforman en 200ºC en el difosfato débilmente ácido
(hidrógenodifosfato de sodio, Na_{2}H_{2}P_{2}O_{7}), a
temperaturas mas elevadas en el metafosfato de sodio
(Na_{3}P_{3}O_{9}) y en la sal de Maddrell (véase mas
adelante). El NaH_{2}PO_{4} tiene reacción ácida; se forma
cuando se ajusta a un valor del pH de 4,5 ácido fosfórico con lejía
de hidróxido de sodio y se pulveriza el caldo. El dihidrógenofosfato
de potasio (fosfato de potasio primario o monobásico, bifosfato de
potasio, KDP), KH_{2}PO_{4}, es una sal blanca con una densidad
de 2,33 gcm^{-3}, tiene un punto de fusión de 253ºC
[descomposición con formación de polifosfato de potasio
(KPO_{3})_{x}] y es fácilmente soluble en agua.
El hidrógenofosfato disódico (fosfato sódico
secundario), Na_{2}HPO_{4}, es una sal incolora, cristalina,
muy fácilmente soluble en agua. Existe en estado anhidro y con 2
moléculas de agua (densidad 2,066 gcm^{-3}, pérdida de agua a
95ºC), con 7 moléculas de agua (densidad 1,68 gcm^{-3}, punto de
fusión 48ºC con pérdida de 5 H_{2}O) y con 12 moléculas de agua
(densidad 1,52 gcm^{-3}, punto de fusión 35ºC con pérdida de 5
H_{2}O), a 100ºC se vuelve anhidro y se transforma, por
calentamiento más pronunciado, en el difosfato
Na_{4}P_{2}O_{7}. El hidrógenofosfato disódico se prepara por
neutralización de ácido fosfórico con solución de carbonato de
sodio con empleo de fenolftaleína como indicador. El
hidrógenofosfato dipotásico (fosfato de potasio secundario o
dibásico), K_{2}HPO_{4}, es una sal blanca, amorfa, que es
fácilmente soluble en agua.
El fosfato trisódico, fosfato de sodio
terciario, Na_{3}PO_{4}, está constituido por cristales
incoloros, que presentan, en forma de dodecahidrato, una densidad
de 1,62 gcm^{-3} y un punto de fusión de 73-76ºC
(descomposición), a modo de decahidrato (lo que corresponde a un
19-20% de P_{2}O_{5}) un punto de fusión de
100ºC y en forma anhidra (lo que corresponde a un
39-40% de P_{2}O_{5}), presenta una densidad de
2,536 gcm^{-3}. El fosfato trisódico es fácilmente soluble en agua
con reacción alcalina y se prepara por concentración por
evaporación de una solución formada exactamente por 1 mol de fosfato
disódico y 1 mol de NaOH. El fosfato tripotásico (fosfato de
potasio terciario o tribásico) K_{3}PO_{4}, es un polvo blanco,
granular, esparcible con una densidad de 2,56 gcm^{-3}, tiene un
punto de fusión de 1.340ºC y es fácilmente soluble en agua con
reacción alcalina. A modo de ejemplo se forma por calentamiento de
escoria de Thomas con carbón y sulfato de potasio. A pesar del
precio mayor son preferentes muchas veces en la industria de los
agentes de limpieza los fosfatos de potasio mas fácilmente solubles,
por lo tanto mas activos, frente a los compuestos de sodio
correspondientes.
\newpage
El difosfato tetrasódico (pirofosfato de sodio),
Na_{4}P_{2}O_{7}, existe en forma anhidra (densidad 2,534
gcm^{-3}, punto de fusión 988ºC, también se ha dado con 880ºC) y a
modo de decahidrato (densidad 1,815-1,836
gcm^{-3}, punto de fusión 94ºC con pérdida de agua). Ambas
substancias son cristales incoloros, solubles en agua con relación
alcalina. El Na_{4}P_{2}O_{7} se forma por calentamiento de
fosfato disódico a temperaturas por encima de 200ºC o por reacción
de ácido fosfórico con carbonato de sodio en proporción
estequiométrica y eliminación del agua de la solución mediante
secado por pulverización. El decahidrato forma sales complejas de
los metales pesados con los formadores de la dureza y reduce por lo
tanto la dureza del agua. El difosfato de potasio (pirofosfato de
potasio), K_{4}P_{2}O_{7}, existe en forma de trihidrato y
representa un polvo incoloro, higroscópico, con una densidad de
2,33 gcm^{-3}, que es soluble en agua, siendo el pH de la
solución al 1%, a 25ºC, de 10,4.
Mediante condensación del NaH_{2}PO o bien del
KH_{2}PO_{4} se forman fosfatos de sodio o de potasio de
elevado peso molecular, entre los cuales pueden distinguirse
representantes cíclicos, el metafosfato de sodio o bien de potasio
y tipos en forma de cadena, los polifosfatos de sodio o bien de
potasio. Especialmente se utiliza una gran cantidad de
denominaciones para estos últimos: fosfato por fusión o por
calcinación, sal de Graham, sal de Kurrol y de Maddrell. Todos los
fosfatos de sodio y de potasio superiores se denominan en conjunto
homofosfatos condensados.
El trifosfato pentasódico, industrialmente
importante, Na_{5}P_{3}O_{10} (tripolifosfato de sodio), es
una sal anhidra o que cristaliza con 6 H_{2}O, no higroscópica,
blanca, soluble en agua de la fórmula general
NO-[P(O)(ONa)-O]_{n}-Na
con n=3. A temperatura ambiente se disuelven, en 100 g de agua,
aproximadamente 17 g, a 60ºC, aproximadamente 20 g, a 100ºC
aproximadamente 32 g de la sal exenta de agua de cristalización; al
cabo de un calentamiento de 2 horas de la solución a 100ºC se forma,
por hidrólisis, aproximadamente un 8% de ortofosfato y un 15% de
difosfato. En la fabricación del trifosfato pentasódico se hace
reaccionar ácido fosfórico con solución de carbonato de sodio o con
lejía de hidróxido de sodio en proporción estequiométrica y se
libera la solución del agua, mediante secado por pulverización. De
manera similar a lo que ocurre en el caso de la sal de Graham y del
difosfato de sodio, el trifosfato pentasódico disuelve muchos
compuestos metálicos insolubles (también jabones de cal etc.). El
trifosfato pentapotásico, K_{5}P_{3}O_{10} (polifosfato de
potasio), se comercializa por ejemplo en forma de una solución al
50% en peso (> 23% de P_{2}O_{5}, 25% de K_{2}O). Los
polifosfatos de potasio encuentran una amplia aplicación en la
industria de los agentes de lavado y de limpieza. Además existen
también tripolifosfatos de sodio y de potasio que igualmente pueden
emplearse en el ámbito de la presente invención. Éstos se forman,
por ejemplo, cuando se hidroliza con KOH el metafosfato de
sodio:
(NaPO_{3})_{3} + 2 \ KOH
\rightarrow Na_{3}K_{2}P_{3}O_{10} +
H_{2}O
Éstos pueden emplearse según la invención
exactamente igual que el tripolifosfato de sodio, el tripolifosfato
de potasio o las mezclas de ambos, incluso mezclas de tripolifosfato
de sodio y tripolifosfato de sodio y de potasio o mezclas
constituidas por tripolifosfato de potasio y tripolifosfato de sodio
y de potasio o mezclas constituidas por tripolifosfato de sodio y
tripolifosfato de potasio y tripolifosfato de sodio y de potasio,
son empleables según la invención.
Otros componentes, que pueden estar contenidos
en los cuerpos moldeados de los agentes de lavado y de limpieza, en
lugar o además de los fosfatos, son los carbonatos y/o los
bicarbonatos, siendo preferentes las sales de los metales alcalinos
y, entre éstas, de forma especialmente preferente las sales de
potasio y/o de sodio. Los cuerpos moldeados de los agentes de
lavado y de limpieza, preferentes, contienen uno o varios carbonatos
y/o uno o varios bicarbonatos, preferentemente los carbonatos
alcalinos, de forma especialmente preferentes el carbonato de
sodio, en cantidades desde 5 hasta 50% en peso, preferentemente
desde 7,5 hasta 40% en peso y, especialmente, desde 10 hasta 30% en
peso, referido respectivamente a una fase en forma de tabletas.
Otros componentes, que pueden estar contenidos
en lugar de, o además de los fosfatos y/o de los
carbonatos/bicarbonatos citados en los cuerpos moldeados de los
agentes de lavado o de limpieza según la invención, son los
silicatos, siendo preferentes los silicatos de los metales
alcalinos y, entre éstos, especialmente, los disilicatos de potasio
y/o de sodio amorfos y/o cristalinos.
Los silicatos de sodio, cristalinos,
estratificados, adecuados, tienen la fórmula general
NaMSi_{x}O_{2x+1} . y H_{2}O, significando M sodio o
hidrógeno, siendo x un número de 1,9 a 4, y siendo y un número de 0
a 20, y siendo valores preferentes para x 2, 3 o 4. Los silicatos
estratificados cristalinos preferentes de la fórmula indicada son
aquellos en los que M representa sodio y x adopta los valores 2 o 3.
En especial son preferentes disilicatos tanto de
\beta-sodio, como también de
\delta-sodio, Na_{2}Si_{2}O_{5} . y
H_{2}O.
También son empleables silicatos de sodio
amorfos con un módulo Na_{2}O:SiO_{2} de 1:2 a 1:3,3,
preferentemente de 1:2 a 1:2,8, y en especial de 1:2 a 1:2,6, que
están retardados en disolución, y presentan propiedades de lavado
secundario. El retraso de disolución frente a silicatos de sodio
amorfos convencionales se puede haber provocado en este caso de
diversas maneras, a modo de ejemplo mediante tratamiento
superficial, mezclado, compactado/espesado, o sobresecado. En el
ámbito de esta invención se entiende por el concepto "amorfo"
también "amorfo según rayos X". Esto significa que los
silicatos no proporcionan reflejos de rayos X nítidos en
experimentos de difracción de rayos X, como son típicos para
substancias cristalinas, sino, en todo caso, uno o varios máximos
de radiación X dispersada, que presentan una anchura de varias
unidades de grado del ángulo de difracción. No obstante, esto puede
conducir incluso, muy convenientemente, a propiedades adyuvantes
especialmente buenas, si las partículas de silicato proporcionan
máximos de difracción borrosos, o incluso nítidos, en experimentos
de difracción electrónica. Esto se debe interpretar de tal manera
que los productos presentan zonas microcristalinas de tamaño 10
hasta algunos cientos de nm, siendo preferentes valores hasta un
máximo de 50 nm, y en especial hasta un máximo de 20 nm. En especial
son preferentes silicatos amorfos espesados/compactados, silicatos
amorfos compuestos y silicatos sobresecados amorfos según rayos
X.
Los cuerpos moldeados de agentes de lavado y de
limpieza, preferentes en el ámbito la presente invención, contienen
uno o varios silicatos, de forma especialmente preferente silicatos
alcalinos cristalinos o amorfos, en cantidades desde un 3 hasta un
60% en peso, preferentemente desde un 15 hasta un 50% en peso y,
especialmente, desde un 20 hasta un 40% en peso, referido,
respectivamente, a la masa de la o de las fases en forma de
tabletas
Del mismo modo son adecuados, como componentes
importantes, en los cuerpos moldeados de los agentes de lavado o de
limpieza, según la invención, productos del grupo de las zeolitas.
Especialmente en el caso de la fabricación de tabletas de agentes
de lavado, estas substancias representan preferentemente substancias
estructurantes. Las zeolitas presentan, en general, la fórmula
M_{2/n}O \ . \
Al_{2}O_{3} \ . \ x \ SiO_{2} \ . \ y \
H_{2}O
en la que M significa un catión con
la valencia n, tomando x valores que son mayores o iguales que 2 y
pudiendo tomar y valores comprendidos entre 0 y 20. Las estructuras
zeolíticas se forman mediante enlazados de tetraedros de AlO_{4}
con tetraedros de SiO_{4}, estando cubiertas estas redes por
cationes y por moléculas de agua. Los cationes son relativamente
móviles en estas estructuras y pueden intercambiarse en grados
variables por otros cationes. El agua intercristalina
"zeolítica" puede desprenderse, según el tipo de la zeolita, de
manera continua y reversible, mientras que en algunos tipos de
zeolita se producen también modificaciones estructurales con el
desprendimiento o bien con la absorción de
agua.
Los cuerpos moldeados de los agentes de lavado o
de limpieza preferentes se caracterizan porque contienen una o
varias zeolitas, preferentemente la zeolita A, la zeolita P, la
zeolita X y mezclas de las mismas, en cantidades comprendidas entre
0 y 60% en peso, preferentemente desde un 1 hasta un 40% en peso y,
especialmente, desde un 3 hasta un 30% en peso.
Además de los componentes citados, constituidos
por los adyuvantes y los tensioactivos, los cuerpos moldeados de
los agentes de lavado y de limpieza según la invención pueden
contener otros componentes, usuales en los agentes de lavado y de
limpieza, del grupo formado por los agentes de blanqueo, los
activadores de blanqueo, los productos auxiliares para la
desintegración, los colorantes, los perfumes, los abrillantadores
ópticos, los enzimas, los inhibidores de la espuma, los aceites de
silicona, los agentes para evitar la redeposición, los inhibidores
del agrisado, los inhibidores del corrido de los colores y los
inhibidores de la corrosión. Estos productos pueden emplearse en
este caso en todas las masas a ser elaboradas, sin embargo es
posible también aprovechar propiedades ventajosas mediante la
separación de determinados componentes.
Para facilitar la descomposición de los cuerpos
moldeados, altamente compactados, es posible incorporar en los
mismos agentes auxiliares de la desintegración, que se denominan
agentes desintegradotes de las tabletas, para reducir el tiempo
necesario para su desintegración. Los cuerpos moldeados de los
agentes de lavado y de limpieza preferentes contienen desde un 0,5
hasta un 10% en peso, preferentemente desde un 3 hasta un 7% en
peso y, especialmente, desde un 4 hasta un 6% en peso de uno o
varios agentes auxiliares de la desintegración, referido
respectivamente al peso de la o de las fases en forma de
tabletas.
Como agentes de desintegración preferentes se
emplearán, en el ámbito de la presente invención, agentes de
desintegración basados en celulosa de manera que los cuerpos
moldeados preferentes de los agentes de lavado y de limpieza
contendrán a dicho agente de desintegración a base de celulosa en
cantidades desde un 0,5 hasta un 10% en peso, preferentemente desde
un 3 hasta un 7% en peso y, especialmente, desde un 4 hasta un 6%
en peso. La celulosa pura presenta la composición bruta
(C_{6}H_{10}O_{5})_{n} y desde el punto de vista
formal representa un
\beta-1,4-poliacetal de celobiosa,
que a su vez está formada por dos moléculas de glucosa. A este
respecto, las celulosas adecuadas están compuestas por
aproximadamente de 500 a 5.000 unidades de glucosa y tienen, por
tanto, pesos moleculares medios de 50.000 a 500.000. En el marco de
la presente invención, también pueden utilizarse como agentes de
disgregación basados en celulosa los derivados de celulosa que se
obtienen de la celulosa por medio de reacciones análogas a la
polimerización. En lo anterior, dichas celulosas modificadas
químicamente comprenden, por ejemplo, productos de esterificaciones
o eterificaciones, en los que se sustituyeron átomos de hidrógenos
de hidroxilo. Pero como derivados de celulosa también pueden
utilizarse celulosas, en las que los grupos hidroxilo se
sustituyeron por grupos funcionales que no están unidos a través de
un átomo de oxígeno. En el grupo de los derivados de celulosa se
encuentran, por ejemplo, celulosas alcalinas, carboximetilcelulosa
(CMC), ésteres y éteres de celulosa, así como aminocelulosas.
Preferentemente, los derivados de celulosa mencionados no se
utilizan solos como agentes de disgregación basados en celulosa,
sino en una mezcla con celulosa. El contenido de derivados de
celulosa en estas mezclas es, preferentemente, inferior al 50% en
peso, prefiriéndose especialmente inferior al 20% en peso, referido
al agente de disgregación basado en celulosa. Como agente de
disgregación basado en celulosa se utiliza, de manera especialmente
preferida, celulosa pura, libre de derivados de celulosa.
Como otros agentes desintegrantes a base de
celulosa o como parte integrante de estos componentes puede
emplearse celulosa microcristalina. Esta celulosa microcristalina
se obtiene mediante hidrólisis parcial de celulosas bajo aquellas
condiciones que únicamente ataquen las zonas amorfas de la celulosa
(aproximadamente 30% del conjunto de la masa de celulosa) y que se
desprendan por completo, pero que no deterioren las zonas
cristalinas (aproximadamente el 70%). Una desagregación
subsiguiente de las celulosas microfinas, formadas por hidrólisis,
proporciona las celulosas microcristalinas, que presentan tamaños de
las partículas de aproximadamente 5 \mum y que pueden compactarse
por ejemplo para dar granulados con un tamaño medio de las
partículas de 200 \mum.
Los cuerpos moldeados de los agentes de lavado y
de limpieza, preferentes en el ámbito de la presente invención,
contiene, además, un agente auxiliar de la desintegración,
preferentemente un agente auxiliar de la desintegración a base de
celulosa, preferentemente en forma de granulados, de cogranulados o
de cuerpos compactados, en cantidades desde un 0,5 hasta un 10% en
peso, preferentemente desde un 3 hasta un 7% en peso y,
especialmente, desde un 4 hasta un 6% en peso, referido,
respectivamente, al peso de la o de las fases en forma de
tabletas.
Los cuerpos moldeados de los agentes de lavado y
de limpieza, según la invención, pueden contener, además, un
sistemas efervescente, que desprenda gases, que se incorpora en una
o en varias de las fases en forma de tabletas. El sistema
efervescente, que desprende de gases, puede estar constituido por
una sola substancia, que libere un gas en contacto con el agua.
Entre estos compuestos debe citarse, especialmente, el peróxido de
magnesio, que libera oxígeno en contacto con el agua. Usualmente el
sistema efervescente, liberador de gas, está constituido, sin
embargo, por su parte por al menos dos componentes, que reaccionen
entre sí con formación de gases. Mientras que en este caso puede
imaginarse y llevarse a cabo una pluralidad de sistemas, que
liberen, por ejemplo, nitrógeno, oxígeno o hidrógeno, el sistema
efervescente, empleado en los cuerpos moldeados de los agentes de
lavado y de limpieza, según la invención, podrá elegirse tanto desde
un punto de vista económico como también desde un punto de vista
ecológico. Los sistemas efervescentes preferentes están
constituidos por carbonatos y/o por bicarbonatos de metales
alcalinos así como por un agente acidificante, que sea adecuado
para liberar dióxido de carbono en solución acuosa a partir de las
sales de los metales alcalinos.
En el caso de los carbonatos o bien de los
bicarbonatos de los metales alcalinos son claramente preferentes
las sales de sodio y de potasio por motivos de costes, frente a
otras sales. Evidentemente no tienen que emplearse los
correspondientes carbonatos o bien bicarbonatos de metales alcalinos
puros; por el contrario, pueden ser preferentes mezclas de diversos
carbonatos y bicarbonatos debido a su interés en la tecnología del
lavado.
En los cuerpos moldeados, preferentes, de los
agentes de lavado y de limpieza se emplearán como sistemas
efervescentes desde un 2 hasta un 20% en peso, preferentemente
desde un 3 hasta un 15% en peso y, especialmente, desde un 5 hasta
un 10% en peso de un carbonato o bicarbonato de metal alcalino así
como desde un 1 hasta un 15, preferentemente desde un 2 hasta un 12
y, especialmente, desde un 3 hasta un 10% en peso de un agente
acidificante, referido respectivamente al conjunto del cuerpo
moldeado.
Como agentes acidificantes, que liberen dióxido
de carbono en solución acuosa a partir de las sales alcalinas,
pueden emplearse, por ejemplo, el ácido bórico así como los
hidrógenosulfatos de los metales alcalinos, los dihidrógenofosfatos
de los metales alcalinos y otras sales inorgánicas. Desde luego se
emplearán preferentemente agentes acidificantes orgánicos, siendo
el ácido cítrico un agente acidificante especialmente preferente.
Sin embargo, pueden emplearse también especialmente los otros ácidos
mono-, oligo- y policarboxílicos sólidos. Entre este grupo son
preferentes, a su vez, el ácido tartárico, el ácido succínico, el
ácido malónico, el ácido adípico, el ácido maleico, el ácido
fumárico, el ácido oxálico así como los ácidos poliacrílicos.
Igualmente pueden emplearse ácidos sulfónicos orgánicos tales como
los ácidos amidosulfónicos. Del mismo modo, puede emplearse,
preferentemente, el producto obtenible en el comercio y empleable
como agente acidificante en el ámbito de la presente invención,
constituido por el Sokalan® DCS (marca registrada de la firma BASF),
una mezcla constituida por ácido succínico (como máximo 31% en
peso), ácido glutárico (como máximo 50% en peso) y ácido adípico
(como máximo 33% en peso).
En el ámbito de la presente invención, son
preferentes los cuerpos moldeados de agentes de lavado y de limpieza
en los que se utilice como agente acidificante en el sistema
efervescente un producto del grupo de los ácidos di-, tri- y
oligocarboxílicos orgánicos o bien mezclas de éstos.
Entre los compuestos, que sirven como agente de
blanqueo, que proporcionan H_{2}O_{2} en agua, tiene
especialmente significado el perborato sodio. En éste caso
"percarbonato de sodio" es una denominación empleada de manera
no específica para los peroxohidratos del carbonato de sodio, que,
desde un punto de vista estricto, no son "percarbonatos" (es
decir sales del ácido percarbónico) sino aductos de peróxido de
hidrógeno sobre carbonato de sodio. El artículo comercial tiene la
composición media 2 Na_{2}CO_{3}. 3 H_{2}O_{2} y, por lo
tanto, no es un peroxicarbonato. El percarbonato de sodio forma un
polvo blanco, soluble en agua, con una densidad de 2,14 gcm^{-3},
que se descompone para dar carbonato de sodio y oxígeno de acción
blanqueante o bien oxidante.
Otros agentes de blanqueo empleables son, por
ejemplo, el tetrahidrato de perborato de sodio y el monohidrato del
perborato de sodio, los peroxipirofosfatos, los perhidratos de
citrato, así como las sales perácidas que proporcionan
H_{2}O_{2} o los perácidos, tales como los perbenzoatos, los
peroxoftalatos, el ácido diperacelaico, el ftaloiminoperácido, o el
diácido diperdodecanoico. Del mismo modo, cuando se utilicen agentes
de blanqueo, es posible desistir al empleo de tensioactivos y/o de
substancias estructurantes, de tal manera, que pueden fabricarse
tabletas de agentes de blanqueo puros. Cuando deban emplearse tales
tabletas de agentes de blanqueo para la colada de los textiles,
será preferente una combinación de percarbonato de sodio con
sesquicarbonato de sodio, independientemente de cuales sean los
otros componentes de los cuerpos moldeados. Cuando se fabriquen
tabletas de los agentes de limpieza o de blanqueo para el fregado a
máquina de la vajilla, podrán emplearse, también, agentes de
blanqueo del grupo de los agentes de blanqueo orgánicos. Los agentes
de blanqueo orgánicos típicos son los peróxidos de diacilo; tal
como, por ejemplo, el peróxido de dibenzoilo. Otros agentes de
blanqueo orgánicos, típicos, son los peroxiácidos, citándose como
ejemplos especialmente los alquilperoxiácidos y los
arilperoxiácidos. Los representantes preferentes son (a) el ácido
peroxibenzoico y sus derivados substituidos en el anillo, tales
como los ácidos alquilperoxibenzoicos, así como, también, el ácido
peroxi-\alpha-naftoico y el
monoperftalato de magnesio, (b) los peroxiácidos alifáticos o
alifáticos substituidos, tales como el ácido peroxiláurico, el
ácido peroxiesteárico, el ácido
\varepsilon-ftalimidoperoxicaprónico [ácido
ftaloiminoperoxihexanoico (PAP)], el ácido
o-carboxibenzamidoperoxicaprónico, el ácido
N-nonenilamidoperadípico y el
N-nonenilamidopersuccinato, y (c) los ácidos
peroxidicarboxílicos alifáticos y aralifáticos, tales como el ácido
1,12-diperoxicarboxílico, el ácido
1,9-diperoxiazelaico, el ácido diperoxisebácico, el
ácido diperoxibrasílico, los ácidos diperoxiftálicos, el ácido
2-decildiperoxibutano-1,4-dioico,
el ácido
N,N-tereftaloil-di(6-aminopercaprónico).
Como agentes de blanqueo en los cuerpos
moldeados para el fregado a máquina de la vajilla, se pueden
emplear, también, substancias que liberan cloro o bromo. Entre los
materiales adecuados, que liberan cloro o bromo, entran en
consideración, por ejemplo, las N-bromoamidas y las
N-cloroamidas heterocíclicas, por ejemplo, el ácido
tiocloroisocianúrico, el ácido tiobromoisocianúrico, el ácido
dibromoisocianúrico y/o el ácido dicloroisocianúrico (DICA) y/o sus
sales con cationes tales como potasio y sodio. Son igualmente
adecuados compuestos de hidantoína, tal como la
1,3-dicloro-5,5-dimetilhidantoína.
Con el fin de alcanzar un efecto de blanqueo
mejorado durante el lavado o la limpieza a temperaturas de 60ºC y
por debajo de este valor, pueden incorporarse activadores de
blanqueo. Los activadores de blanqueo, que refuerzan el efecto de
los agentes de blanqueo son, por ejemplo compuestos que contienen
uno o varios grupos N- o bien O-acilo, tales como
substancias de la clase de los anhídridos, de los ésteres, de las
imidas y de los imidazoles acilados o de las oximas. Ejemplos son
la tetraacetiletilendiamina (TAED), la tetraacetilmetilendiamina
(TAMD) y la tetraacetilhexilendiamina (TAHD), así como también la
pentaacetilglucosa (PAG), la
1,5-diacetil-2,2-dioxo-hexahidro-1,3,5-triazina
(DADHT) y el anhídrido del ácido isatosáurico (ISA).
Como activadores de blanqueo pueden emplearse
compuestos que proporcionen, bajo condiciones de perhidrólisis,
ácidos peroxocarboxílicos alifáticos, preferentemente con 1 a 10
átomos de carbono, en especial con 2 a 4 átomos de carbono y/o
ácido perbenzoico, en caso dado substituido. Las substancias
adecuadas son aquellas que portan grupos O- y/o
N-acilo con el citado número de átomos de carbono
y/o grupos benzoilo, en caso dado substituidos. Son preferentes
alquilendiaminas poliaciladas, en especial tetraacetiletilendiamina
(TAED), derivados de triazina acilados, en especial
1,5-diacetil-2,4-dioxohexahidro-1,3,5-triazina
(DADHT), glicolurilos acilados, en especial tetraacetilglicolurilo
(TAGU), N-acilimidas, en especial
N-nonanoilsuccinimida (NOSI), fenolsulfonatos
acilados, en especial sulfonato de n-nonanoil- o de
isononanoiloxibenceno (n- o bien iso-NOBS),
anhídridos de ácido carboxílico, en especial anhídrido de ácido
ftálico, alcoholes acilados polivalentes, en especial triacetina,
diacetato de etilenglicol,
2,5-diacetoxi-2,5-dihidrofurano,
metilsulfato de
n-metil-morfolinio-acetonitrilo
(MMA), así como sorbitol y manitol acetilado y manitol o bien sus
mezclas (SORMAN), derivados de sacáricos acilados, en especial
pentaacetilglucosa (PAG), pentaacetilfructosa, tetraacetilxilosa y
octaacetillactosa, así como glucamina y glucolactona acetilada, en
caso dado N-alquiladas, y/o lactamas
N-aciladas, a modo de ejemplo
N-benzoilcaprolactama. Los acilacetales substituidos
por vía hidrófila y las acillactamas, se emplean de modo igualmente
preferente. También se pueden emplear las combinaciones de
activadores de blanqueo convencionales conocidas.
Además de los activadores de blanqueo
convencionales, o en su lugar, también se pueden incorporar los
denominados catalizadores de blanqueo. En el caso de estas
substancias se trata de sales de metales de transición, o bien
complejos de metales de transición, que refuerzan el blanqueo, como
por ejemplo complejos de sales o complejos de carbonilo de Mn, Fe,
Co, Ru o Mo. También son empleables como catalizadores de blanqueo
complejos de Mn, Fe, Co, Ru, Mo, Ti, V y Cu, con ligandos trípode,
nitrogenados, así como complejos amínicos de Co, Fe, Cu y Ru.
Preferentemente, se emplearán activadores de
blanqueo del grupo de las alquilendiaminas poliaciladas,
especialmente la tetraacetiletilendiamina (TAED), las
N-acilimidas, especialmente la
N-nonanoilsuccinimida (NOSI), fenolsulfonatos
acilados, especialmente sulfonato de n-nonanoil- o
de isononanoiloxibenceno (n- o bien iso-NOBS),
metilsulfato de
n-metil-morfolinio-acetonitrilo
(MMA), preferentemente en cantidades de hasta un 10% en peso,
especialmente desde un 0,1 hasta un 8% en peso, en particular desde
un 2 hasta un 8% en peso y, de forma especialmente preferente,
desde un 2 hasta un 6% en peso, referido al conjunto del agente.
Los complejos de los metales de transición,
reforzadores del blanqueo, especialmente con los átomos centrales
Mn, Fe, Co, Cu, Mo, V, Ti y/o Ru, preferentemente elegidos entre el
grupo de las sales y/o los complejos de manganeso y/o de cobalto,
de forma especialmente preferente entre los complejos de
cobalto(amina), de los complejos de cobalto(acetato),
de los complejos de cobalto(carbonilo), de los cloruros del
cobalto o del manganeso, del sulfato de manganeso, se emplearán en
cantidades usuales, preferentemente en una cantidad de hasta un 5%
en peso, especialmente desde un 0,0025% en peso hasta un 1% en peso
y, de forma especialmente preferente, desde un 0,01% en peso hasta
un 0,25% en peso, referido, respectivamente, al conjunto del agente.
No obstante, en casos especiales puede emplearse una cantidad mayor
de activador de blanqueo.
\newpage
Otros cuerpos moldeados, preferentes, de los
agentes de lavado y de limpieza para el fregado a máquina de la
vajilla se caracterizan porque, al menos, una fase contiene agentes
protectores de la plata elegidos entre el grupo de los triazoles,
de los benzotriazoles, de los bisbenzotriazoles, de los
aminotriazoles, de los alquilaminotriazoles y de las sales o
complejos de los metales de transición. Se emplearán de forma
especialmente preferente el benzotriazol y/o los
alquilaminotriazoles en cantidades desde un 0,01 hasta un 5% en
peso, preferentemente desde un 0,05 hasta un 4% en peso y, en
particular, desde un 0,5 hasta un 3% en peso, referido,
respectivamente, a la masa.
Los inhibidores de la corrosión, citados, pueden
ser incorporados, igualmente, para la protección de los artículos
fregados o de la máquina, teniendo un significado especial los
agentes para la protección de la plata en el sector del fregado a
máquina de la vajilla. Pueden emplearse las substancias conocidas
del estado de la técnica. En general, pueden emplearse, ante todo,
agentes protectores de la plata elegidos entre el grupo de los
triazoles, de los benzotriazoles, de los bisbenzotriazoles, de los
aminotriazoles, de los alquilaminotriazoles y de las sales o
complejos de los metales de transición. Se emplearán de forma
especialmente preferente el benzotriazol y/o los
alquilaminotriazoles. En las formulaciones de limpieza se
encuentran, además, frecuentemente, agentes con cloro activo, que
pueden reducir claramente la corrosión de las superficies de plata.
En los limpiadores exentos de cloro encuentran frecuentemente
aplicación, en particular, compuestos orgánicos, con actividad
Redox, que contienen oxígeno y nitrógeno, tales como fenoles
divalentes y trivalentes, por ejemplo la hidroquinona, la
pirocatequina, la hidroxihidroquinona, el ácido gálico, la
floroglucina, el pirogalol o bien derivados de estas clases de
compuestos. También encuentran frecuente aplicación los compuestos
inorgánicos tipo salino y de tipo complejo, tales como sales de los
metales Mn, Ti, Zr, Hf, V, Co y Ce. En este caso son preferentes
las sales de los metales de transición, que se eligen del grupo de
las sales y/o de los complejos del manganeso y/o del cobalto, de
forma especialmente preferente de los complejos de
cobalto(amina), de los complejos de cobalto(acetato),
de los complejos de cobalto-(carbonilo), de los cloruros de cobalto
o del manganeso y del sulfato de manganeso. Del mismo modo pueden
emplearse compuestos del cinc para impedir la corrosión de los
objetos fregados.
Cuando se utilicen los agentes protectores
contra la corrosión en cuerpos moldeados polifásicos, será
preferente separarlos de los agentes de blanqueo. Por lo tanto, son
preferentes los cuerpos moldeados de los agentes de lavado o de
limpieza, en los que una fase contenga agentes de blanqueo, mientras
que otra contenga agentes protectores contra la corrosión.
Del mismo modo, puede ser ventajosa la
separación entre los agentes de blanqueo y otros componentes.
Igualmente, son preferentes los cuerpos de moldeo para los agentes
de lavado y de limpieza, según la invención, en los que una de las
fases contiene agentes de blanqueo, mientras que la otra contiene
los enzimas. Como enzimas entran en consideración, en especial,
aquellas de las clases de las hidrolasas, como las proteasas,
esterasas, lipasas, o bien enzimas de acción lipolítica, amilasas,
celulasas, o bien otras glicosilhidrolasas, y mezclas de los
enzimas citados. Todas estas hidrolasas contribuyen, en el lavado, a
la eliminación de manchas, tales como manchas que contienen
proteína, grasa o almidón, y agrisados. Además, las celulasas y
otras glicosilhidrolasas pueden contribuir, mediante la eliminación
de bolitas y microfibrillas, al mantenimiento de color y al aumento
de la suavidad del material textil. Para el blanqueo, o bien para la
inhibición del corrido de los colores, pueden emplearse, también,
óxidorreductasas. Son adecuados, de una manera especialmente buena,
los productos activos enzimáticos, obtenidos a partir de cepas
bacterianas u hongos, como Bacillus subtilis, Bacillus
licheniformis, Streptomyceus griseus, Coprinus cinereus y
Humicola insolens, así como productos activos enzimáticos
obtenidos a partir de sus variantes genéticamente modificadas.
Preferentemente se emplean proteasas de tipo subtilisina, y en
especial proteasas, que se obtienen a partir de Bacillus
lentus. En este caso son de especial interés mezclas
enzimáticas, a modo de ejemplo a partir de proteasa y amilasa, o
proteasa y lipasa, o bien enzimas de acción lipolítica, o proteasa
y celulasa, o a partir de celulasa y lipasa, o bien enzimas de
acción lipolítica, o a partir de proteasa, amilasa y lipasa, o bien
enzimas de acción lipolítica o proteasa, lipasa, o bien enzimas de
acción lipolítica y celulasa, sin embargo, especialmente mezclas que
contienen proteasa y/o lipasa, o bien mezclas con enzimas de acción
lipolítica. Son ejemplos de tales enzimas de acción lipolítica las
cutinasas conocidas. También se han mostrado adecuadas en algunos
casos las peroxidasas u oxidasas. Entre las amilasas adecuadas
pertenecen en especial las alfa-amilasas, las
iso-amilasas, las pululanasas y las pectinasas. Como
celulasas se emplearán, preferentemente, las celobiohidrolasas, las
endoglucanasas y las endoglucosidasas, que se denominan también
como celobiasas, o bien mezclas de las mismas. Puesto que las
diversas celulasas se diferencian por sus actividades de CMCasa y
de avicelasa, pueden ajustarse las actividades deseadas por medio
de mezclas específicas de las celulasas.
Naturalmente se emplearán en las tabletas de los
agentes de limpieza para el fregado a máquina de la vajilla otros
enzimas, para tener en consideración los diversos substratos
tratados y las diversas suciedades. En este caso entran en
consideración, en especial, aquellas de las clases de las
hidrolasas, como las proteasas, esterasas, lipasas, o bien enzimas
de acción lipolítica, amilasas, celulasas, glicosilhidrolasas y
mezclas de los enzimas citados. Todas estas hidrolasas contribuyen,
en el lavado, a la eliminación de manchas, tales como manchas que
contienen proteína, grasa o almidón. Para el blanqueo pueden
emplearse, también, óxidorreductasas. Son adecuados, de una manera
muy buena, los productos activos enzimáticos, obtenidos a partir de
cepas bacterianas u hongos, tales como de Bacillus subtilis,
de Bacillus licheniformis, de Streptomyceus griseus,
de Coprinus Cinereus y de Humicola insolens, así como
productos activos enzimáticos obtenidos a partir de sus variantes
genéticamente modificadas. Preferentemente se emplean proteasas de
tipo subtilisina, y en especial proteasas, que se obtienen a partir
de Bacillus lentus. En este caso son de especial interés
mezclas enzimáticas, a modo de ejemplo a partir de proteasa y de
amilasa, o de proteasa y de lipasa, o bien de enzimas de acción
lipolítica o a partir de proteasa, de amilasa y de lipasa, o bien
de enzimas de acción lipolítica o a partir de proteasa, de lipasa,
o bien de enzimas de acción lipolítica, sin embargo, especialmente
mezclas que contengan proteasa y/o lipasa, o bien mezclas con
enzimas de acción lipolítica. Son ejemplos de tales enzimas de
acción lipolítica las cutinasas conocidas. También se han mostrado
adecuadas en algunos casos las peroxidasas u oxidasas. A las
amilasas adecuadas pertenecen en especial las
alfa-amilasas, las iso-amilasas, las
pululanasas y las pectinasas.
Los enzimas pueden estar adsorbidos sobre
materiales de soporte o pueden estar incrustados en substancias de
revestimiento, para su protección contra una descomposición
prematura. La proporción de los enzimas, de las mezclas de enzimas
o de los granulados enzimáticos puede suponer, por ejemplo, desde
aproximadamente un 0,1 hasta un 5% en peso, preferentemente desde
un 0,5 hasta un 4,5% en peso referido, respectivamente, a la fase
en la que han sido empleados.
Otros componentes, que pueden ser parte
integrante de una o de varias fases, son, por ejemplo, los
coadyuvantes, los colorantes, los abrillantadores ópticos, los
productos odorizantes, los compuestos para desprender la suciedad,
los compuestos repelentes de la suciedad, los antioxidantes, los
agentes fluorescentes, los inhibidores de la espuma, los aceites de
silicona y/o de parafina, los inhibidores para el corrido de los
colores, los inhibidores del agrisado, los reforzadores de la
fuerza de lavado, etc. Estos productos se describen a
continuación.
Las substancias estructurantes orgánicas
empleables son, por ejemplo, los ácidos policarboxílicos empleables
en forma de sus sales de sodio, entendiéndose por ácidos
policarboxílicos aquellos ácidos carboxilícos que porten más de una
función ácido. A modo de ejemplo éstos son el ácido cítrico, el
ácido adípico, el ácido succínico, el ácido glutárico, el ácido
málico, el ácido tartárico, el ácido maleico, el ácido fumárico, los
ácidos sacáricos, los ácidos aminocarboxílicos, el ácido
nitrilotriacético (NTA), en tanto en cuanto no sea cuestionable
dicho empleo por motivos ecológicos, así como mezclas de los mismos.
Las sales preferentes son las sales de los ácidos policarboxílicos
tales como del ácido cítrico, del ácido adípico, del ácido
succínico, el ácido glutárico, del ácido tartárico, de los ácidos
sacáricos y mezclas de los mismos.
También pueden emplearse los propios ácidos. Los
ácidos tienen, además de su defecto adyuvante, de manera típica
también la propiedad de un componente de acidificado y sirven, por
lo tanto, también para el ajuste de un valor del pH medio y bajo de
los agentes de limpieza. Especialmente deben citarse en este caso el
ácido cítrico, el ácido succínico, el ácido glutárico, el ácido
adípico, el ácido glucónico y mezclas arbitrarias de los
mismos.
Como adyuvantes son adecuados además los
policarboxilatos polímeros, éstos son por ejemplo las sales de los
metales alcalinos de los ácidos poliacrílicos o de los ácidos
polimetacrílicos, por ejemplo aquellos con un peso molecular
relativo desde 500 hasta 70.000 g/mol.
Los pesos moleculares indicados para los
policarboxilatos polímeros son pesos moleculares medios en pesos en
el sentido de esta publicación M_{w} de la forma ácida
correspondiente, que básicamente se determinan por medio de la
cromatografía de permeación de gel (GPC), empleándose un detector de
UV. La medida se lleva a cabo, en este caso, frente a un patrón
externo de ácido poliacrílico, que proporciona valores reales del
peso molecular debido a su parentesco estructural con los polímeros
ensayados. Estos datos se desvían claramente de los datos de peso
molecular, para los cuales se han utilizado ácidos
poliestirenosulfónicos como patrón. Los pesos moleculares medidos
frente a los ácidos poliestirenosulfónicos son, por regla general,
claramente mayores que los pesos moleculares dados en esta
publicación.
Los polímeros adecuados son, especialmente,
poliacrilatos, que presentan, preferentemente, un peso molecular
desde 2.000 hasta 20.000 g/mol. Debido a su mayor solubilidad pueden
ser preferentes a su vez, entre este grupo, los poliacrilatos de
cadena corta, que presentan pesos moleculares desde 2.000 hasta
10.000 g/mol, y de forma especialmente preferente desde 3.000 hasta
5.000 g/mol.
Además, son adecuados los policarboxilatos
copolímeros, especialmente los del ácido acrílico con ácido
metacrílico y del ácido acrílico o del ácido metacrílico con ácido
maleico. Se han revelado como especialmente adecuados los
copolímeros del ácido acrílico con ácido maleico, que contienen
desde un 50 hasta un 90% en peso de ácido acrílico y desde un 50
hasta un 10% en peso de ácido maleico. Sus pesos moleculares
relativos, referidos a los ácidos libres, ascienden, en general,
desde 2.000 hasta 70.000 g/mol, preferentemente desde 20.000 hasta
50.000 g/mol y, especialmente, desde 30.000 hasta 40.000 g/mol.
Los policarboxilatos (co-)polímeros pueden
emplearse bien en forma de polvo o bien en forma de solución acuosa.
El contenido de los agentes en policarboxilatos (co-)polímeros
asciende, preferentemente, desde un 0,5 hasta un 20% en peso,
especialmente desde un 3 hasta un 10% en peso.
Para mejorar la solubilidad, los polímeros
pueden contener también ácidos alilsulfónicos como monómeros, como
por ejemplo ácido aliloxibencenosulfónico y ácido
metalilsulfónico.
También se prefieren especialmente los polímeros
biodegradables de más de dos unidades de monómeros diferentes, por
ejemplo aquellos que contienen como monómeros, sales del ácido
acrílico y del ácido maleico, así como alcohol vinílico o derivados
del alcohol vinílico, o contienen como monómeros, sales del ácido
acrílico y del ácido 2-alquilalilsulfónico, así
como derivados sacáricos.
\newpage
Otros copolímeros preferidos son aquellos que
presentan como monómeros, preferentemente, acroleína y ácido
acrílico/sales de ácido acrílico o bien acroleína y acetato de
vinilo.
También deben mencionarse como otras substancias
adyuvantes preferidas los ácidos aminodicarboxílicos poliméricos,
sus sales o sus substancias precursoras. Se prefieren especialmente
los ácidos poliasparagínicos o bien sus sales y derivados, que
presentan, además de las propiedades como coadyuvantes, también un
efecto estabilizante del blanqueo.
Otras substancias adyuvantes adecuadas son los
poliacetales, que pueden obtenerse por reacción de dialdehídos con
ácidos policarboxílicos, que presentan de 5 a 7 átomos de carbono y
al menos 3 grupos hidroxilo. Los poliacetales preferidos se
obtienen a partir de dialdehídos, tales como glioxal,
glutaraldehído, tereftalaldehído, así como sus mezclas, y a partir
de ácidos poliolcarboxílicos, tales como ácido glucónico y/o ácido
glucoheptónico.
Otras substancias adyuvantes, orgánicas,
adecuadas son dextrinas, por ejemplo oligómeros o bien polímeros de
hidratos de carbono, que pueden obtenerse por hidrólisis parcial de
almidones. La hidrólisis puede realizarse según procedimientos
habituales, por ejemplo catalizados por ácidos o enzimas.
Preferentemente se trata de productos de hidrólisis con pesos
moleculares promedio en el intervalo de 400 a 500.000 g/mol. En este
sentido, se prefiere un polisacárido con un equivalente de dextrosa
(ED) en el intervalo de 0,5 a 40, especialmente de 2 a 30, con lo
que ED es una medida usual para el efecto reductor de un
polisacárido en comparación con la dextrosa, que tiene un ED de
100. Son aptas, tanto las maltodextrinas con un ED de entre 3 y 20 y
los jarabes de glucosa seco con un ED de entre 20 y 37, como
también las denominadas dextrinas amarillas y dextrinas blancas con
mayores pesos moleculares en el intervalo de 2.000 a 30.000
g/mol.
En cuanto a los derivados oxidados de este tipo
de dextrinas se trata de sus productos de reacción con agentes
oxidantes, que son capaces de oxidar al menos una función de alcohol
del anillo sacárico para dar una función de ácido carboxílico.
Puede ser especialmente ventajoso un producto oxidado en el C_{6}
del anillo del sacárido.
Otros coadyuvantes adecuados son también los
oxidisuccinatos y otros derivados de los disuccinatos,
preferentemente etilendiaminodisuccinato. En este caso se empleará
el N,N'-disuccinato de etilendiamina (EDDS)
preferentemente en forma de sus sales de sodio o magnesio. Además,
son preferentes en este contexto los disuccinatos de glicerina y
los trisuccinatos de glicerina. Las cantidades empleadas adecuadas
son del 3 al 15% en peso, en formulaciones que contienen zeolita
y/o silicato.
Otros adyuvantes orgánicos empleables son, por
ejemplo, ácidos hidroxicarboxílicos acetilados o sus sales, que, en
caso dado, también pueden estar presentes en forma de lactona y que
contienen al menos 4 átomos de carbono y, al menos, un grupo
hidroxilo, así como dos grupos ácidos como máximo.
Otra clase de substancias con propiedades de
coadyuvantes son los fosfonatos. En lo anterior se trata
especialmente de fosfonatos de hidroxialcanos o aminoalcanos. Bajo
los fosfonatos de hidroxialcano, el 1,1-difosfonato
de 1-hidroxietano (HEDP) tiene una especial
importancia como coadyuvante. Se utiliza preferentemente como sal
de sodio, reaccionando la sal disódica neutra y la sal tetrasódica
alcalina (pH 9). Como fosfonatos de aminoalcano entran en
consideración, preferentemente, el fosfonato de
etilendiaminotetrametileno (EDTMP), el fosfonato de
dietilentriaminopentametileno (DTPMP), así como sus homólogos
superiores. Preferentemente, se utilizan en forma de las sales de
sodio de reacción neutra, por ejemplo como la sal hexasódica de
EDTMP o como sal heptasódica y octasódica de DTPMP. En este
sentido, entre la clase de los fosfonatos se utiliza como adyuvante,
preferentemente, el HEDP. Además, los fosfonatos de aminoalcano
tienen una marcada capacidad enlazante de los metales pesados. Por
lo tanto, puede ser preferente el empleo de fosfonatos de
aminoalcano, especialmente de DTPMP, especialmente cuando los
agentes también contengan agentes de blanqueo, o el empleo de
mezclas de los fosfonatos mencionados.
Además, pueden ser empleados como adyuvantes
todos los compuestos capaces de formar complejos con los iones
alcalinotérreos.
Para mejorar la impresión estética de los
cuerpos moldeados de agentes de lavado y de limpieza según la
invención, éstos pueden colorearse total o parcialmente con
colorantes adecuados. En este caso pueden conseguirse efectos
ópticos especiales si las fases individuales están coloreadas de
manera diferente, en el caso de cuerpos moldeados constituidos por
varias fases. Los colorantes preferentes, cuya selección no causa
ninguna dificultad al técnico en la materia, tienen una elevada
estabilidad al almacenamiento y son insensibles frente a los otros
componentes de los agentes y frente a la luz, no presentando una
substantividad marcada frente a los substratos tratados tales como,
por ejemplo fibras textiles y piezas de la vajilla, para no provocar
su coloración.
Son preferentes, para el empleo en los cuerpos
moldeados de los agentes de lavado según la invención, los agentes
colorantes que puedan descomponerse por oxidación en el proceso de
lavado, así como mezclas de los mismos con colorantes azules
adecuados, los denominados matizadores de azul. Se ha revelado como
ventajosa la utilización de agentes colorantes, que sean solubles
en agua o en substancias orgánicas líquidas, a temperatura
ambiente. A modo de ejemplo, son adecuados los agentes colorantes
aniónicos, por ejemplo, los colorantes nitrosos aniónicos. Un
agente colorante posible es, por ejemplo, el verde naftol (Colour
Index (CI) Parte 1: Acid Green 1; Parte 2: 10020), que puede
adquirirse como producto comerciale, por ejemplo, como Basacid® Grün
970 de la firma BASF, Ludwigshafen, así como las mezclas de estos
con colorantes azules adecuados. A modo de otros colorantes se
utilizan también Pigmosol® Blau 6900 (CI 74160), Pigmosol® Grün 8730
(CI 74260), Basonyl® Rot 545 FL (CI 45170), Sandolan® Rhodamin
EB400 (CI 45100), Basacid® Gelb 094 (CI 47005), Sicovit® Patentblau
85 E 131 (CI 42051), Acid Blue 183 (CAS
12217-22-0, Cl Acidblue 183),
Pigment Blue 15 (CI 74160), Supranol® Blau GLW (CAS
12219-32-8, CI Acidblue 221),
Nylosan® Gelb N-7GL SGR (CAS
61814-57-1, CI Acidyellow 218) y/o
Sandolan® Blau (CI Acid Blue182,
CAS-12219-26-0).
En la elección del agente colorante debe tenerse
en cuenta que los agentes colorantes no presenten una afinidad
demasiado fuerte por las superficies textiles y, en este sentido,
especialmente por las fibras artificiales. Simultáneamente, también
debe tenerse en cuenta en la elección de los agentes colorantes
adecuados, que los agentes colorantes presentan diferentes
estabilidades frente a la oxidación. En general es válido que los
agentes colorantes no solubles en agua son más estables frente a la
oxidación que los agentes colorantes solubles en agua. La
concentración del agente colorante en los agentes de lavado y
agentes de limpieza varía dependiendo de la solubilidad, y con ello
también de la sensibilidad a la oxidación. En el caso de agentes
colorantes con buena solubilidad en agua, por ejemplo del Basacid®
Grün mencionado anteriormente o el Sandolan® Blau igualmente
mencionado anteriormente, normalmente se eligen concentraciones del
agente colorante en el intervalo de aproximadamente 10^{-2} a
10^{-3} % en peso. En el caso de los colorantes de pigmentos,
preferidos especialmente debido a su brillo, no obstante con una
solubilidad peor en agua, por ejemplo los colorantes Pigmosol®
mencionados anteriormente, la concentración adecuada del agente
colorante en agente de lavado y agentes de limpieza es, por el
contrario, normalmente de aproximadamente 10^{-3} a 10^{-4} % en
peso.
Los cuerpos moldeados de agentes de lavado y de
limpieza, fabricados según el procedimiento de la invención, pueden
contener uno o varios abrillantadores ópticos. Estos productos, que
se denominan también "matizadores de blanco", se utilizan en
los agentes de lavado modernos, puesto que incluso la colada blanca
recién lavada y blanqueada presenta un ligero irisado de amarillo.
Los abrillantadores ópticos son colorantes orgánicos, que
transforman una parte de la irradiación UV invisible de la luz solar
en luz azul de longitud de onda más larga. La emisión de esta luz
azul complementa los "huecos" en la luz reflejada por el textil
de manera que un textil, tratado con abrillantador óptico aparece a
la vista más blanco y más brillante. Puesto que el mecanismo de
accionamiento de los abrillantadores presupone su extendido sobre
las fibras, se distingue, según las fibras a "ser coloreadas"
entre por ejemplo abrillantadores para algodón, fibras de poliamida
o fibras de poliéster. Los abrillantadores adecuados para la
incorporación en los agentes de lavado, usuales en el comercio,
pertenecen en este caso fundamentalmente a cinco grupos
estructurales en el grupo de la estilbeno-, de la difenilestilbeno-,
de la cumarina-quinolina-, de la
difenil-pirazolina y el grupo de la combinación de
benzoxazol o de bencimidazol con sistemas conjugados. Son
adecuadas, por ejemplo, las sales del ácido
4,4'-bis[(4-anilino-6-morfolino-s-triazin-2-il)amino]estilbeno-2,2'-disulfónico
o compuestos estructurados del mismo modo, que en lugar del grupo
morfolino llevan un grupo dietanolamino, un grupo metilamino, un
grupo anilino o un grupo 2-metoxietilamino. Además
pueden estar presentes los blanqueadores del tipo de los
difenilestirilos substituidos, por ejemplo las sales alcalinas del
4,4'-bis(2-sulfoestiril)-difenilo,
4,4'-bis(4-cloro-3-sulfoestiril)-difenilo,
o
4-(4-cloroestiril)-4'-(2-sulfoestiril)-difenilo.
También pueden utilizarse mezclas de los blanqueadores mencionados
anteriormente.
A los agentes según la invención se les añaden
substancias odorizantes para mejorar la impresión estética de los
productos y proporcionar al consumidor, además del rendimiento del
producto, un producto "típico e inconfundible" desde el punto
de vista de su aspecto y sensorial. Como aceites perfumantes o
substancias odorizantes pueden utilizarse compuestos de substancias
odoríferas individuales, por ejemplo los productos sintéticos del
tipo de los ésteres, éteres, aldehídos, cetonas, alcoholes e
hidrocarburos. Los compuestos de substancias odoríferas del tipo de
los ésteres son, por ejemplo, acetato de bencilo, isobutirato de
fenoxietilo, acetato de
p-terc-butilciclohexilo, acetato de
linalilo, acetato de dimetilbencilcarbinilo, acetato de feniletilo,
benzoato de linalilo, formiato de bencilo, glicinato de
etilmetilfenilo, propionato de alilciclohexilo, propionato de
estiralilo y salicilato de bencilo. Por ejemplo, a los éteres
pertenece el benciletiléter, a los aldehídos, por ejemplo los
alcanales lineales con de 8 a 18 átomos de carbono, citral,
citronelal, citroneliloxiacetaldehído, ciclamenaldehído,
hidroxicitronelal, lilial y bourgeonal, a las cetonas, por ejemplo
las iononas, \alpha-isometilionona y
metil-cedrilcetona, a los alcoholes anetol,
citronelol, eugenol, geraniol, linalool, alcohol feniletílico y
terpineol, a los hidrocarburos pertenecen principalmente los
terpenos, tales como limoneno y pineno. Sin embargo se prefieren
las mezclas de diferentes substancias odoríferas, que juntas
producen una nota de olor agradable. Dichos aceites perfumantes
también pueden contener mezclas de substancias odoríferas, como a
las que puede accederse a partir de fuentes vegetales, por ejemplo
aceite de pino, de cítricos, de jazmín, de pachouli, de rosas o
Ylang-Ylang. También son adecuados: aceite de uva
moscatel, aceite de salvia, aceite de manzanilla, aceite de clavel,
aceite de melisa, aceite de menta, aceite de hojas de canela, aceite
de flor de tilo, aceite de bayas de enebro, aceite de vetiver,
aceite de olibano, aceite de gálbano y aceite de jara, así como
aceite de azahar, aceite de neroli, aceite de cáscara de naranja y
aceite de madera de sándalo.
El contenido de substancias odorizantes en los
cuerpos moldeados de los agentes de lavado y de limpieza fabricados
según la invención es habitualmente de hasta el 2% en peso conjunto
de la formulación. Las substancias odorizantes pueden añadirse
directamente en los agentes según la invención, pero también puede
ser ventajoso disponer las substancias odorizantes sobre soportes,
que refuercen la adherencia del perfume sobre la ropa y que se
encarguen de que el olor de los materiales textiles se mantenga por
mucho tiempo a través de la liberación lenta del olor. Por ejemplo,
han probado su eficacia como materiales de soporte las
ciclodextrinas, pudiendo revestirse los complejos de
ciclodextrina-perfume adicionalmente con otros
agentes auxiliares.
Además, los cuerpos moldeados de los agentes de
lavado y de limpieza pueden contener, también, componentes que
influyan positivamente en la eliminación por lavado de los aceites y
de las grasas de los materiales textiles (los denominados soil
repellents (repelentes de suciedad)). Este efecto se pone de
manifiesto especialmente cuando se ensucie un material textil que
haya sido lavado ya, antes, varias veces con el agente de lavado
según la invención, que contiene estos componentes disolventes de
los aceites y de las grasas. A los componentes disolventes de los
aceites y de las grasas preferidos pertenecen, por ejemplo, los
éteres de celulosa no iónicos, tales como metilcelulosa y
metilhidroxipropilcelulosa, con una proporción de grupos metoxilo
del 15 al 30% en peso y de grupos hidroxipropoxilo del 1 al 15% en
peso, referido respectivamente a los éteres de celulosa no iónicos,
así como los polímeros del ácido ftálico y/o del ácido tereftálico o
bien de sus derivados, conocidos a partir del estado de la técnica,
especialmente los polímeros de tereftalatos de etileno y/o
tereftalatos de polietilenglicol o derivados de éstos, modificados
de manera aniónica y/o no iónica. Entre éstos son especialmente
preferentes los derivados sulfonados de los polímeros del ácido
ftálico y del ácido tereftálico.
Como inhibidores de la espuma, que pueden ser
empleados en los agentes fabricados según la invención, entran en
consideración, por ejemplo, jabones, parafinas o aceites de
silicona, que pueden estar aplicados, en caso dado, sobre
materiales de soporte.
Los inhibidores del agrisado tienen como tarea
mantener en suspensión en el baño la suciedad desprendida de las
fibras y de este modo impedir que la suciedad se deposite de nuevo.
Para ello son adecuados coloides solubles en agua la mayoría de las
veces de naturaleza orgánica, por ejemplo las sales solubles en agua
de los ácidos carboxilícos polímeros, colas, gelatinas, sales de
ácidos etersulfónicos de los almidones o de la celulosa o sales de
ésteres ácidos del ácido sulfúrico de la celulosa o de los
almidones. También son adecuadas para esta finalidad poliamidas que
contengan grupos ácido. Además, pueden emplearse preparados solubles
de almidón y otros productos de almidón diferentes de los
anteriormente indicados, por ejemplo almidones degradados,
aldehídoalmidones, etc. También es empleable la
polivinilpirrolidona. Sin embargo, se emplearán, preferentemente,
los éteres de celulosa tales como carboximetilcelulosa (sal de Na),
metilcelulosa, hidroxialquilcelulosa y éteres mixtos, tales como
metilhidroxietilcelulosa, metilhidroxipropilcelulosa,
metilcarboximetilcelulosa y sus mezclas, en cantidades de 0,1 hasta
5% en peso, referido al agente.
Puesto que las estructuras textiles planas,
especialmente formadas por rayón, viscosa, algodón y sus mezclas
tienen tendencia a la formación de pliegues, puesto que las fibras
individuales son sensibles frente al doblado, al plegado, al
prensado y al aplastado a través de la dirección de las fibras, los
agentes, fabricados según la invención, pueden contener agentes
sintéticos protectores contra la formación de pliegues. A éstos
pertenecen por ejemplo productos sintéticos a base de ácidos
grasos, ésteres de ácidos grasos, amidas, alquilolésteres,
alquilolamidas de ácidos grasos o alcoholes grasos, que la mayoría
de las veces se han hecho reaccionar con óxido de etileno, o
productos a base de lecitina o ésteres del ácido fosfórico
modificados.
Para la lucha contra los microorganismos, los
agentes fabricados según la invención pueden contener productos
activos antimicrobianos. En este caso se distingue, según el
espectro antimicrobiano y el mecanismo de actividad, entre
bacteriostáticos y bactericidas, fungistáticos y fungicidas, etc.
Los productos importantes de este grupo son, por ejemplo, cloruro
de benzalconio, alquilarilsulfonatos, halógenofenoles y
mercurioacetato de fenol, pudiéndose desistir también completamente
de estos compuestos.
Para impedir procesos indeseables, provocados
por acción de oxígeno y otros procesos oxidantes en los agentes y/o
los materiales textiles tratados, los agentes pueden contener
antioxidantes. A esta clase de compuestos pertenecen, a modo de
ejemplo, fenoles substituidos, hidroquinonas, pirocatequinas y
aminas aromáticas, así como sulfuros orgánicos, polisulfuros,
ditiocarbamatos, fosfitos y fosfonatos.
Puede resultar una mayor comodidad de uso
mediante el empleo adicional de antiestáticos, que se añaden
adicionalmente a los agentes según la invención. Los antiestáticos
aumentan la conductividad superficial, y posibilitan, con ello, una
disipación mejorada de las cargas formadas. Los antiestáticos
externos son generalmente substancias con al menos un ligando
molecular hidrófilo, y proporcionan una película más o menos
higroscópica sobre las superficies. Estos antiestáticos, en la
mayor parte de los casos con actividad interfacial, se pueden
subdividir en antiestáticos nitrogenados (aminas, amidas,
compuestos de amonio cuaternarios), fosforados (ésteres del ácido
fosfórico) y azufrados (sulfonatos de alquilo, sulfatos de
alquilo).
Para mejorar la capacidad de absorción de agua,
la rehumectabilidad de los materiales textiles tratados, y para
facilitar el planchado de los materiales textiles tratados, se
pueden emplear, a modo de ejemplo, derivados de silicona en los
agentes según la invención. Éstos mejoran adicionalmente el
comportamiento de aclarado de los agentes según la invención a
través de sus propiedades inhibidoras de la espuma. Los derivados de
silicona preferentes son, a modo de ejemplo, polidialquil- o
alquilarilsiloxanos, en los que los grupos alquilo presentan uno a
cinco átomos de carbono, y están, total o parcialmente, fluorados.
Las siliconas preferentes son polidimetilsiloxanos, que pueden
estar derivatizados en caso dado, y entonces son aminofuncionales o
están cuaternizados, o bien presentan enlaces
Si-OH, Si-H y/o
Si-Cl. Las viscosidades de las siliconas preferentes
se sitúan a 25ºC en el intervalo entre 100 y 100.000 centistokes,
pudiéndose emplear las siliconas en cantidades entre un 0,2 y un 5%
en peso, referido al conjunto del agente.
Finalmente, los agentes fabricados según la
invención pueden contener también absorbedores de los UV, que se
extienden sobre los materiales textiles tratados, y mejoran la
estabilidad a la luz de las fibras. Los compuestos, que presentan
estas propiedades deseadas, son, a modo de ejemplo, los compuestos
activos mediante desactivación sin radiación, y derivados de
benzofenona con substituyentes en posición 2 y/o 4. Además, también
son adecuados benzotriazoles substituidos, acrilatos
fenilsubstituidos en posición 3 (derivados de ácido cinámico), en
caso dado con grupos ciano en posición 2, salicilatos, complejos
orgánicos de Ni, así como substancias naturales, como umbeliferona,
y el ácido urocánico fisiológico.
Pueden resultar propiedades ventajosas de todos
los componentes citados más arriba si se separan de los otros
componentes o bien si se confeccionan junto con otros componentes
determinados. En el caso de los cuerpos moldeados polifásicos,
estas fases individuales pueden presentar incluso un contenido
variable en el mismo componente. Con lo cual pueden conseguirse
ventajas.
Los cuerpos moldeados de los agentes de lavado y
de limpieza, según la invención, se disuelven durante el proceso de
lavado o bien de limpieza por completo, pudiendo ser ventajoso -
como se ha citado más arriba - que las diversas regiones presenten
solubilidades diferentes. En este caso puede disolverse la fase
viscoelástica claramente antes que la o que las fases en forma de
tableta, por ejemplo debido a la dureza y/o al contenido de las
fases individuales en forma de tableta, en agentes auxiliares para
la desintegración. En función de las diversas velocidades de
solubilidad pueden modificarse específicamente, además de la
liberación de determinados componentes en momentos determinados,
también las propiedades del baño de lavado o de limpieza. De este
modo son preferentes por ejemplo aquellos cuerpos moldeados de
agentes de lavado y de limpieza en los que el valor del pH de una
solución al 1% en peso en agua se encuentre en el intervalo desde 8
hasta 12, preferentemente desde 9 hasta 11 y, especialmente, desde
9,5 hasta 10.
Los cuerpos moldeados según la invención son
aquellos en los que la fase viscoelástica está rodeada por dos
fases en forma de tableta. En este caso se ofrece especialmente la
constitución estratificada. En el caso más sencillo, un cuerpo
moldeado según la invención, preferente, de este tipo tiene la forma
de una tableta con tres capas, cuyas capas externas están
entabletadas, mientras que la capa central es la fase viscoelástica.
Evidentemente pueden estar constituidas también las "tapas"
externas por tabletas con varias capas y también la fase
viscoelástica puede estar compuesta por varias fases viscoelásticas
- en caso dado con composiciones diferentes -. En este caso son
preferentes los cuerpos moldeados de agentes de lavado o de
limpieza, según la invención, que presenten dos fases entabletadas,
que tengan la forma de capas, estando localizada la fase
viscoelástica, como tercera capa, entre las capas entabletadas.
La aptitud al entabletado de las fases
entabletadas así como su perfil de dureza/solubilidad pueden
mejorarse cuando se mantenga tan reducido como sea posible su
contenido en tensioactivos. En este caso, son preferentes aquellos
cuerpos moldeados de agentes de lavado o de limpieza constituidos
por partes entabletadas y viscoelásticas, en las que la o las fases
en forma de tabletas contengan, referido respectivamente a su peso,
una proporción menor que el 15% en peso, preferentemente menor que
el 7% en peso, de forma especialmente preferente menor que el 3% en
peso de tensioactivos y, que, especialmente, no contengan
tensioactivos.
Desde el punto de vista óptico, es especialmente
atractiva la configuración de las tabletas con tres capas descritas
más arriba, cuando la capa viscoelástica constituya desde 0,1 hasta
0,6 veces, preferentemente desde 0,15 hasta 0,5 veces y,
especialmente, desde 0,2 hasta 0,4 veces la altura total de la
tableta.
La mezcla previa puede estar compuesta, como se
ha descrito más arriba, por las substancias más diversas.
Independientemente de la composición de la mezcla previa, que debe
ser prensada en la etapa a) del procedimiento, podrán elegirse los
parámetros físicos de la premezcla de tal manera que resulten
propiedades ventajosas para los cuerpos moldeados.
Para la fabricación de la o de las fases en
forma de tableta se compactan premezclas en forma de partículas en
una denominada matriz entre dos troqueles para dar un cuerpo
comprimido sólido. Este proceso, que se denominará a continuación
abreviadamente como entabletado, está constituido por cuatro etapas:
dosificación, compactado, deformación plástica y expulsión.
En primer lugar se introduce la premezcla en la
matriz, determinándose la cantidad de carga y, por lo tanto, el
peso y la forma del cuerpo moldeado formado, mediante la posición
del troquel inferior y la forma del útil de prensado. Se consigue
una dosificación constante, incluso en el caso de elevadas cadencias
de cuerpos moldeados, preferentemente por medio de una dosificación
volumétrica de la premezcla. En el desarrollo ulterior del
entabletado, el troquel superior hace contacto físico con la
premezcla y desciende adicionalmente en el sentido del troquel
inferior. Durante este compactado se comprimen estrechamente entre
sí las partículas de la premezcla, disminuyendo de manera continua
el volumen vacío dentro de la carga entre los troqueles. A partir de
una determinada posición del troquel superior (y, por lo tanto, a
partir de una determinada presión sobre la premezcla) comienza la
deformación plástica, a la que fluyen conjuntamente las partículas y
se produce la formación del cuerpo moldeado. De acuerdo con las
propiedades físicas de la premezcla se comprime también una parte de
las partículas de la premezcla y se produce, a elevadas presiones,
un sinterizado de la premezcla. A medida que aumenta la velocidad
de prensado, es decir con elevadas cadencias, se reducirá cada vez
mas la fase de la deformación elástica, de manera que los cuerpos
moldeados formados pueden presentar cavidades huecas más o menos
grandes. En la última etapa del entabletado se expulsa de la matriz
el cuerpo moldeado acabado, por el troquel inferior y es
transportado por medio de dispositivos de transporte subsiguientes.
En este instante se ha fijado definitivamente tan solo el peso del
cuerpo moldeado, puesto que la pieza prensada en bruto puede
modificar todavía su forma y tamaño debido a procesos físico
(contracción, efecto cristalográfico, refrigeración, etc.).
\newpage
El entabletado se lleva a cabo en prensas para
el entabletado usuales en el mercado que, en principio, pueden
estar equipadas con un troquel simple o con dos troqueles simples.
En este último caso no solamente se utiliza el troquel superior
para la generación de la presión, sino que también el troquel
inferior se mueve durante el proceso de prensado hacia el troquel
superior, mientras que el troquel superior es comprimido hacia
abajo. Para cantidades pequeñas de producción se emplean
preferentemente prensas entabletadoras excéntricas, en las cuales
el o los troqueles están fijados sobre un disco excéntrico que, por
su parte, está montado sobre un eje con una determinada velocidad
periférica. El movimiento de este troquel de prensado puede
compararse con la forma de trabajo de un motor usual de cuatro
tiempos. El prensado puede llevarse a cabo respectivamente con un
troquel superior y con un troquel inferior, no obstante pueden
fijarse también varios troqueles en un disco excéntrico,
ampliándose correspondientemente el número de taladros de matriz.
Las cadencias de las prensas excéntricas varían según el tipo desde
algunos cientos hasta, como máximo, 3.000 tabletas por hora.
En el caso de prensas excéntricas no se moverá,
por regla general, el troquel inferior durante el proceso de
prensado. Esto tiene como consecuencia el que las tabletas
resultantes presenten un gradiente de dureza, es decir que serán
más duras en las zonas que están situadas más próximas al troquel
superior que en las zonas que se encuentren más próximas al troquel
inferior. Tales tabletas se orientarán en el ámbito de la presente
invención preferentemente de tal manera, que el lado "más
blando" se encuentre en el interior, es decir en contacto con la
fase viscoelástica. El lado "duro" se encuentra entonces en el
exterior y provoca una elevada estabilidad. De este modo pueden
obtenerse tabletas estables y rápidamente solubles con fuerzas de
compresión reducidas en su conjunto.
Para cadencias mayores se eligen prensas
entabletadoras circulares, en las cuales se ha dispuesto un número
mayor de matrices en forma circular sobre una mesa denominada de
matrices. El número de las matrices varía según el modelo entre 6 y
55, pudiéndose adquirir en el comercio también matrices mayores.
Cada matriz sobre la mesa de matrices está asociada con un troquel
superior y con un troquel inferior, pudiéndose generar a su vez la
compresión activamente solo mediante el troquel superior o bien
mediante el troquel inferior, así como también entre ambos
troqueles. La mesa de matrices y los troqueles se mueven alrededor
de un eje vertical común, llevándose los punzones, con ayuda de
trayectorias de levas en forma de rieles, durante el recorrido,
hasta la posición para el llenado, el compactado, la deformación
plástica y la expulsión. En aquellos puntos, en los que se requiera
una elevación o bien un descenso especialmente marcado del troquel
(cargado, compactado, expulsión), se refuerzan estas trayectorias
de levas mediante piezas adicionales para baja presión, rieles de
descenso y trayectorias de ascenso. La carga de las matrices se
lleva a cabo por medio de un dispositivo de alimentación dispuesto
de forma fija, la denominada zapata de relleno, que está en
comunicación con un recipiente de almacenamiento para la premezcla.
La presión de compresión sobre la premezcla puede ajustarse
individualmente mediante la trayectoria de prensado para el troquel
superior y para el troquel inferior, llevándose a cabo la
generación de la presión mediante la rodadura de las cabezas del
mango del troquel sobre rodillos compresores ajustables.
Las prensas circulares pueden estar dotadas
también con dos zapatas de carga para aumentar la cadencia,
teniéndose que recorrer únicamente un semicírculo para la
fabricación de una tableta. Para la fabricación de cuerpos
moldeados con dos y más capas se dispondrán en serie varias zapatas
de carga, sin que sea expulsada la primera capa, ligeramente
sobreprensada, antes que se produzca el relleno adicional. Mediante
una conducción adecuada del proceso pueden fabricarse también de
este modo tabletas revestidas o con puntos, que tienen una
constitución tipo cebolla, no recubriéndose el lado superior del
núcleo o bien de las capas del núcleo, en el caso de las tabletas
con puntos y, de este modo, queda visible. Igualmente las prensas
circulares para tabletas pueden equiparse con útiles simples o
múltiples, de manera que, por ejemplo, puede utilizarse un círculo
externo con 50 y un círculo interno con 35 orificios,
simultáneamente, para el prensado. Las cadencias de las prensas
modernas entabletadoras, circulares, suponen más de un millón de
cuerpos moldeados por hora.
Evidentemente, pueden configurarse las
"tapas" en el ámbito de la presente invención también con
varias fases, especialmente con varias capas. De este modo es
posible, por ejemplo, emplear como "tapa" tabletas con dos
capas, pudiéndose elegir la capa de las correspondientes tabletas
con dos capas, que está en contacto con la fase viscoelástica, en
su composición y espesor también en forma de "capa de barrera",
que impida una penetración de los componentes a partir de la o de
las fases viscoelásticas.
Los cuerpos moldeados pueden acabarse en este
caso como formas geométricas predeterminadas y con tamaños
predeterminados. Como formas geométricas entran en consideración,
prácticamente, todas las configuraciones manipulables convenientes,
es decir, por ejemplo, la configuración en forma de tableta, la
forma de varilla o bien de barra, de cubo, de paralelepípedo y
elementos geométricos correspondientes con superficies laterales
planas así como, especialmente, configuraciones en forma cilíndrica
con una sección transversal circular u oval. Esta última
configuración abarca en este caso las formas de comercialización
que van desde las tabletas hasta los trozos cilíndricos compactos
con una proporción entre la altura y el diámetro por encima de
1.
La forma geométrica de otra forma de realización
de los cuerpos moldeados está adaptada en sus dimensiones a la
cámara del agua de alimentación de las lavadoras domésticas usuales
en el comercio o a la cámara de dosificación de las máquinas
lavavajillas usuales en el comercio, de modo que se pueden
introducir, sin dosificación, los cuerpos moldeados directamente en
la cámara del agua de alimentación, donde se disuelven durante el
proceso de alimentación del agua. No obstante, naturalmente también
es posible sin problema el empleo de cuerpos moldeados de agentes
de lavado y de limpieza a través de un dispositivo auxiliar para la
dosificación.
Tras el prensado, los cuerpos moldeados de los
agentes de lavado y de limpieza presentan una alta estabilidad. Se
puede determinar la resistencia a la rotura de cuerpos moldeados
cilíndricos a través de la magnitud de medida de la carga a la
rotura diametral. Ésta puede determinarse según
\sigma =
\frac{2P}{\pi
Dt}
En este caso, \sigma representa la carga a la
rotura diametral (diametral fracture stress, DFS) en Pa, P es la
fuerza en N, que conduce a la presión ejercida sobre el cuerpo
moldeado, que provoca la rotura del cuerpo moldeado, D es el
diámetro de cuerpo moldeado en metros, y t es la altura del cuerpo
moldeado.
Para la obtención de las fases viscoelásticas,
según la invención, se mezclaron entre sí las materias primas
siguientes:
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
En este caso se forman fases viscoelásticas con
la siguiente composición
\vskip1.000000\baselineskip
\newpage
El módulo de acumulación y de pérdida de las
fases viscoelásticas, según la invención, pueden verse en la tabla
siguiente (medición con el reómetro UDS 2000 de la firma Paar
Physika según el sistema de medición placa-placa 25
mm, intersticio 2 mm, a 20ºC).
Las fases viscoelásticas son estables,
perfectamente almacenables y perfectamente solubles en agua fría y
caliente.
Las tabletas con tres capas, según la invención,
pueden fabricarse mediante la colocación de las fases viscoelásticas
anteriormente citadas entre dos tabletas de "tapa" fabricadas
por medio de la tecnología del prensado. Las recetas generales para
tales tabletas-tapa son, por ejemplo (referido
respectivamente a la masa de la fase entabletada):
\vskip1.000000\baselineskip
- Silicatos estratificados/vidrios solubles
- 3-30% en peso, preferentemente desde 4 hasta 25% en peso
- Carbonato sódico/carbonato potásico
- 0-30% en peso, preferentemente desde 10 hasta 25% en peso
- Bicarbonato
- 0-30% en peso, preferentemente desde 3 hasta 20% en peso
- Citrato sódico/ácido cítrico
- 0-10% en peso, preferentemente desde 0 hasta 5% en peso
- Coadyuvante
- 0-10% en peso, preferentemente desde 0 hasta 5% en peso
- Agente de blanqueo
- 0-50% en peso, preferentemente desde 5 hasta 40% en peso
- Activadores de blanqueo
- 0-20% en peso, preferentemente desde 3 hasta 15% en peso
- Aceite perfumante
- 0,1-2% en peso, preferentemente desde 0,2 hasta 1% en peso
- Abrillantador óptico
- 0-2% en peso, preferentemente desde 0,1 hasta 1% en peso
- Inhibidores de la espuma
- 0-6% en peso, preferentemente desde 0,5 hasta 4% en peso
- Repelentes de la suciedad
- 0-5% en peso, preferentemente desde 0,2 hasta 3% en peso
- Enzimas
- 0-5% en peso, preferentemente desde 1 hasta 4% en peso
- Agentes auxiliares de la desintegración
- 0-10% en peso, preferentemente desde 3 hasta 8% en peso
\vskip1.000000\baselineskip
Del mismo modo la distribución diferente de los
componentes sobre las dos fases entabletadas puede ser ventajosa.
Cuando se fabriquen dos "tapas" con composiciones diferentes,
serán preferentes las recetas generales siguientes:
\newpage
Con relación al conjunto de la tableta son
preferentes las cantidades siguientes:
Claims (11)
1. Cuerpo moldeado de agentes de lavado o de
limpieza, que comprende una fase viscoelástica, que contiene, con
relación a su peso, desde un 40 hasta un 85% en peso de uno o varios
bencenosulfonatos de alquilo y cuyo módulo de almacenamiento está
comprendido entre 40.000 y 800.000 Pa, caracterizado porque
la fase viscoelástica está rodeada por dos fases en forma de
tableta.
2. Cuerpo moldeado de agentes de lavado o de
limpieza según la reivindicación 1, caracterizado porque el
módulo de almacenamiento de la fase viscoelástica está comprendido
entre 50.000 y 750.000 Pa, preferentemente entre 60.000 y 700.000
Pa, de forma especialmente preferente entre 70.000 y 650.000 Pa y,
en particular, entre 80.000 y 600.000 Pa.
3. Cuerpo moldeado de agentes de lavado o de
limpieza según una de las reivindicaciones 1 o 2,
caracterizado porque el módulo de almacenamiento de la fase
viscoelástica es, al menos dos veces mayor, preferentemente al
menos cuatro veces mayor que el módulo de pérdida.
4. Cuerpo moldeado de agentes de lavado o de
limpieza según una de las reivindicaciones 1 a 3,
caracterizado porque el desplazamiento de las fases en las
fases viscoelásticas supone desde 0 hasta 30°, preferentemente 0
hasta 20° y, especialmente, es \leq 17°.
5. Cuerpo moldeado de agentes de lavado o de
limpieza según una de las reivindicaciones 1 a 4,
caracterizado porque la fase viscoelástica contiene, con
relación a su peso, desde un 40 hasta un 95% en peso,
preferentemente desde un 50 hasta un 90% en peso, de forma
especialmente preferente desde un 60 hasta un 85% en peso y, en
particular, desde un 65 hasta un 82% en peso de uno o varios
tensioactivos.
6. Cuerpo moldeado de agentes de lavado o de
limpieza según una de las reivindicaciones 1 a 5,
caracterizado porque la fase viscoelástica contiene, con
relación a su peso, desde un 50 hasta un 82,5% en peso y,
especialmente, desde un 60 hasta un 80% en peso de uno o varios
bencenosulfonatos de alquilo.
7. Cuerpo moldeado de agentes de lavado o de
limpieza según una de las reivindicaciones 1 a 6,
caracterizado porque la fase viscoelástica contiene, con
relación a su peso, desde 0 hasta un 20% en peso, preferentemente
desde un 0,5 hasta un 15% en peso y, especialmente, desde un 1 hasta
un 10% en peso de uno o varios tensioactivos no iónicos.
8. Cuerpo moldeado de agentes de lavado o de
limpieza según una de las reivindicaciones 1 a 7,
caracterizado porque presentan, al menos, una fase en forma
de tableta, que contiene, con relación a su peso, desde un 10 hasta
un 80% en peso, preferentemente desde un 20 hasta un 75% en peso y,
especialmente, desde un 30 hasta un 70% en peso de una o varias
substancias estructurantes.
9. Cuerpo moldeado de agentes de lavado o de
limpieza según la reivindicación 8, caracterizado porque
presenta dos fases en forma de tableta, que tienen la forma de
capas, localizándose la fase viscoelástica, como tercera capa,
entre las capas en forma de tableta.
10. Cuerpo moldeado de agentes de lavado o de
limpieza según una de las reivindicaciones 8 o 9,
caracterizado porque la o las fases en forma de tableta
contienen, respectivamente con relación a su peso, una proporción
menor que el 15% en peso, preferentemente menor que el 7% en peso,
de forma especialmente preferente menor que el 3% en peso de uno o
varios tensioactivos y, especialmente, no contienen
tensioactivos.
11. Cuerpo moldeado de agentes de lavado o de
limpieza ("tabletas con tres capas") según una de las
reivindicaciones 9 o 10, caracterizado porque la capa
viscoelástica supone desde 0,1 hasta 0,6 veces, preferentemente
desde 0,15 hasta 0,5 veces y, especialmente, desde 0,2 hasta 0,4
veces la altura total de la tableta.
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