ES2276683T3 - Composiciones detergentes. - Google Patents

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ES2276683T3 ES00928164T ES00928164T ES2276683T3 ES 2276683 T3 ES2276683 T3 ES 2276683T3 ES 00928164 T ES00928164 T ES 00928164T ES 00928164 T ES00928164 T ES 00928164T ES 2276683 T3 ES2276683 T3 ES 2276683T3
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Alfred Busch
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Jose Luis Vega
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Abstract

Una pastilla de detergente suavizante para lavado de ropa que comprende arcilla, tensioactivo de lavado de ropa y floculante para arcilla, en donde la arcilla es una arcilla tipo esmectita de tres capas que tiene una capacidad de intercambio iónico de al menos 50 meq/100 g y en donde la pastilla es una masa comprimida de partículas y al menos 50% del floculante está presente como gránulos que tienen un tamaño entre 100 µm y 1700 µm.

Description

Composiciones detergentes.
Campo de la invención
La invención se refiere a pastillas de detergente suavizantes para lavado de ropa que contienen arcilla y floculante para la arcilla.
Antecedentes de la invención
Es habitual proporcionar composiciones detergentes en forma de pastillas elaboradas por compactación de una composición detergente en forma de partículas. Normalmente se incluye una pequeña cantidad de aglutinante en la composición con el fin de potenciar la integridad de las pastillas.
Aunque es necesario que las pastillas tengan una buena integridad antes de su uso, también lo es que puedan disgregarse rápidamente durante su uso, al entrar en contacto con el agua de lavado. Es habitual incluir un disgregante que potencie la disgregación de la pastilla. Se conocen diversas clases de disgregantes, incluyendo la clase en la que la disgregación es causada por el hinchamiento del disgregante. En la bibliografía existente se han propuesto diversos disgregantes por hinchamiento, prefiriéndose principalmente los almidones, las celulosas y los polímeros orgánicos hidrosolubles. También se han mencionado, por ejemplo en la patente EP-A-466.484, disgregantes por hinchamiento inorgánicos como la arcilla tipo bentonita.
En esa descripción, el mismo material actúa como aglutinante y como disgregante. También menciona que el disgregante puede proporcionar propiedades reforzantes de la detergencia, antirredeposición o suavizantes adicionales. La cantidad de disgregante es preferiblemente de 1% a 5%. En la patente EP-A-466.484 se propone que la pastilla puede tener una estructura heterogénea que comprenda una pluralidad de regiones diferenciadas, por ejemplo, capas, piezas de inserción o recubrimientos.
En el documento WO98/40463 se propone introducir el disgregante básicamente sólo en forma granulada.
La patente JP-A-9/87696 se refiere a pastillas que contienen una composición detergente no iónica con un tensioactivo no iónico como principal componente y, en particular, se refiere a evitar que el tensioactivo no iónico rezume a través de las pastillas durante su almacenamiento y también se refiere al hecho de que el tensioactivo no iónico provoca una pérdida del efecto suavizante que debe tenerse en cuenta cuando se incluye una arcilla suavizante. Describe la formación de pastillas que contienen mineral de arcilla finamente dividido, junto con un vehículo absorbente de aceite finamente dividido y un disgregante.
Sería deseable poder proporcionar pastillas para lavado de ropa que también proporcionen un efecto suavizante significativo. Como se explica más adelante, en un aspecto de la invención esto se consigue incluyendo un floculante para la arcilla en la pastilla. Sin embargo, el floculante es habitualmente un polvo fino y la incorporación de este en una pastilla que contiene un elevado contenido de arcilla produce un riesgo de floculación prematura como resultado de la interacción entre la arcilla y el floculante durante y poco después de la dispersión, dando lugar a una capacidad suavizante inferior y, por ejemplo, una deposición de arcilla en forma de parches sobre el tejido. Sería deseable mejorar este problema.
Otro problema que surge cuando se incorpora floculante en polvo a pastillas suavizantes es que el floculante (que es normalmente un polímero hidrosoluble de elevado peso molecular) puede potenciar la gelificación alrededor de la pastilla y puede inhibir la dispersión de la pastilla.
Sumario de la invención
Según un primer aspecto de la invención, se proporciona un detergente suavizante para lavado de ropa que comprende arcilla, tensioactivo de lavado de ropa y floculante, en donde la arcilla es una arcilla tipo esmectita de tres capas que tiene una capacidad de intercambio iónico de al menos 50 meq/100 g y en donde la pastilla es una masa comprimida de partículas, estando al menos 50% en peso del floculante presente como gránulos que tienen un tamaño entre 100 \mum y 1700 \mum.
El floculante es habitualmente el componente principal de los gránulos y está habitualmente en los gránulos en una cantidad de al menos 30%, y habitualmente de al menos 50%, en peso. Preferiblemente el floculante es al menos 75%, habitualmente al menos 90%, o 100%, de los gránulos. Los gránulos habitualmente contienen una cantidad reducida o nula de arcilla.
Los gránulos pueden ser aglomerados o extruidos preparados mediante cualquier otro proceso adecuado.
La pastilla puede contener al menos un 5%, preferiblemente al menos un 8% y con máxima preferencia al menos un 10%, de arcilla en peso de la pastilla. La cantidad puede ser menos del 25%, normalmente menos del 20% y preferiblemente no más del 15%, en peso de la pastilla.
Preferiblemente al menos 70%, y preferiblemente al menos 90%, en peso del floculante está presente como gránulos que tienen un tamaño entre 150 \mum y 850 \mum. Preferiblemente básicamente todas (por ejemplo al menos 90% o 95% en peso) las partículas a partir de las cuales se forman las pastillas tienen un tamaño de al menos 100 \mum, generalmente de 100 \mum a 1700 \mum.
Preferiblemente al menos 50% (y a menudo al menos 75% o al menos 90%) en peso de la arcilla está presente como gránulos que tienen un tamaño de al menos 100 \mum, preferiblemente de 100 \mum a 1180 \mum, con máxima preferencia de 150 \mum a 850 \mum. Los gránulos de arcilla habitualmente contienen al menos 50%, a menudo al menos 75% o al menos 90%, de arcilla. Esto puede permitir una más rápida dispersión de la arcilla.
Según un segundo aspecto de la invención, se proporciona un proceso para fabricar pastillas de detergente suavizantes para lavado de ropa que comprenden arcilla, tensioactivo de lavado de ropa y floculante para la arcilla, en donde la arcilla es una arcilla tipo esmectita de tres capas que tiene una capacidad de intercambio iónico de al menos 50 meq/100 g, en donde el proceso comprende: proporcionar al menos 50% en peso del floculante como gránulos de floculante que tienen un tamaño entre 100 \mum y 1700 \mum;
mezclar los gránulos de floculante con otros componentes de la pastilla en forma de partículas; y
comprimir la mezcla en pastillas.
El tamaño relativamente grande de los gránulos de floculante tiende a ralentizar la velocidad de dispersión del floculante con respecto a otros componentes de la pastilla, especialmente la arcilla. De esta manera se reduce el riesgo de una interacción prematura entre la arcilla y el floculante.
Descripción detallada de la invención
Al menos 50%, preferiblemente al menos 70% y con máxima preferencia al menos 90%, en peso del floculante está en forma de gránulos con un tamaño entre 100 \mum y 1700 \mum, preferiblemente entre 100 y 1180 \mum y con máxima preferencia entre 150 \mum y 850 \mum. La cantidad de partículas de floculante en la pastilla que tienen un tamaño inferior a 20 \mum, y preferiblemente inferior a 10 \mum, es preferiblemente menos de 10% en peso del floculante total, y con máxima preferencia menos de 5% y generalmente menos de 1%, en peso del floculante total. Los gránulos de floculante dentro del intervalo de tamaño deseado pueden ser seleccionados y medidos mediante tamizado. El tamaño de cualquier partícula individual es su diámetro máximo.
Los gránulos pueden conformarse mediante técnicas de granulación de floculante convencionales en las que las partículas finas de floculante son granuladas, por ejemplo, por aglomeración o extrusión. La formación de gránulos habitualmente se facilita realizando la granulación en presencia de un aglutinante. Preferiblemente, el aglutinante comprende agua o, más habitualmente, consiste prácticamente en agua. Por ejemplo, al menos 90% en peso del aglutinante puede ser agua. Por tanto, los gránulos pueden consistir prácticamente en sólo floculante (por ejemplo, más de 90% en peso de floculante).
Si se desea, sin embargo, pueden incorporarse otros materiales como aglutinante, por ejemplo compuestos polihidroxi hidrosolubles (tales como glicerol) u otros aglutinantes convencionales, que preferiblemente son fácilmente solubles en agua. La cantidad total de aglutinante es habitualmente inferior a 10%, y generalmente inferior a 5%, en peso de los gránulos. Si se desea, se pueden incluir otros materiales en los gránulos, como manera adecuada de introducir dichos materiales en las pastillas. La cantidad de floculante, sin embargo, es habitualmente de al menos 50%, y preferiblemente de al menos 70% o 80%, en peso de los gránulos. Para que los gránulos de floculante se dispersen más lentamente que la arcilla en la pastilla, se prefiere que no exista básicamente disgregante en los gránulos de floculante, con ello queremos decir que preferiblemente menos de 10%, más preferiblemente menos de 5% y con máxima preferencia menos de 1%, en peso de los gránulos de floculante es disgregante, como la arcilla.
Los gránulos de floculante pueden estar distribuidos de forma básicamente uniforme en la pastilla. De forma alternativa, la concentración de los gránulos puede ser mayor en ciertas regiones de la pastilla que en otras regiones de la misma. En una realización, la pastilla comprende una o más primeras regiones que pueden contener una cantidad de arcilla que es 1,5 veces, y a menudo de 2 a 5 veces, la cantidad de arcilla presente en una o más segundas regiones de la pastilla. De esta manera, es posible hacer que las primeras regiones se dispersen más rápidamente que las segundas regiones. Es adecuado conformar la pastilla de forma que el floculante y la arcilla se mantengan físicamente separados entre sí, lo que puede conseguirse incluyendo floculante en la segunda región o en cada segunda región, las cuales se dispersarán más lentamente que la primera región que contiene la mayoría de la arcilla. Preferiblemente, básicamente todo el agente floculante está en la segunda región o en cada una de las segundas regiones. La cantidad de arcilla de las segundas regiones es normalmente al menos de 0,1%, por ejemplo de 1% a 5%, en peso de la segunda región o de cada una de las segundas regiones. Por el contrario, la cantidad de arcilla en la primera región es habitualmente al menos 5%, y a menudo al menos 10%, en peso de la primera región o de cada una de las primeras regiones.
La pastilla habitualmente contendrá al menos 5% en peso de tensioactivo de lavado de ropa en peso de la pastilla, habitualmente incluyendo tensiactivos no iónicos y/o aniónicos. Si se desea, el tensioactivo también puede estar presente a una concentración mayor (por ejemplo 1,5 veces y habitualmente de 2 a 5 veces) en algunas regiones que en otras regiones. Generalmente, al menos un 5% en peso del tensioactivo no iónico y/o aniónico está presente en cualquiera de las primeras regiones de la pastilla que tenga una concentración de arcilla superior a las demás regiones de la pastilla.
En la pastilla a menudo se incluye enzima de lavado de ropa. Cuando la arcilla está presente a una concentración mayor en una o más primeras regiones, se prefiere que haya más enzima en estas regiones que en las demás regiones, por ejemplo la cantidad en las primeras regiones debería ser normalmente de al menos 1,5 veces, y a menudo al menos de 2 a 5 veces, la cantidad en las demás regiones para que la enzima se disperse en el agua de lavado lo más rápidamente posible con las primeras regiones de rápida dispersión.
La pastilla a menudo contiene blanqueador para lavado de ropa. Si la arcilla tiene una concentración mucho mayor en una o más de las primeras regiones que en las segundas regiones, la concentración de blanqueador es preferiblemente mayor en las segundas regiones que en las primeras regiones. Preferiblemente la concentración del blanqueador en la segunda región o en cada segunda región es de al menos 1,5 veces la concentración de blanqueador en la primera región o en cada una de las primeras regiones y preferiblemente básicamente todo el blanqueador está en la segunda región o en cada segunda región.
No es esencial que todas las segundas regiones tengan la misma composición. Puede haber una o más segundas regiones que tengan una composición diferente a la de las demás segundas regiones.
Las diferentes primeras y segundas regiones (si están presentes) pueden ser dominios u otras zonas dentro de la pastilla. Por ejemplo, al conformar la pastilla a partir de los gránulos de floculante y de otro material en forma de partículas grueso con un tamaño de forma típica superior a 1 mm, en donde los gránulos de floculante tienen un cierto contenido y el resto de la pastilla tiene otro, se crean primeras y segundas regiones diferentes en la pastilla comprimida.
Preferiblemente, sin embargo, cada región en la pastilla es una capa y la pastilla es una pastilla multicapa de al menos dos capas. A menudo se prefiere que haya tres capas, siendo la pastilla de forma típica un sándwich con capas similares en cada una de las superficies exteriores y una capa central diferente. Las diferentes capas pueden tener diferentes colores.
De forma típica, las primeras regiones contienen de 20% a 80%, a menudo alrededor de 40% a 60% y normalmente aproximadamente 50%, en peso de la pastilla y las segundas regiones contienen el resto.
Las pastillas de la invención tienen un tamaño que es adecuado para su dosificación en una lavadora. El tamaño preferido es de 10 g a 150 g y este se puede seleccionar según la carga de lavado prevista y el diseño de la lavadora utilizada.
Fabricación de la pastilla
Las pastillas de detergente de la presente invención se pueden preparar mezclando simplemente los ingredientes sólidos entre sí y comprimiendo la mezcla en una prensa de pastillas convencional como las que se usan, por ejemplo, en la industria farmacéutica. Preferiblemente los ingredientes principales, en especial los tensioactivos gelificantes, se utilizan en forma de partículas. Cualquier ingrediente líquido, por ejemplo un tensioactivo o un supresor de las jabonaduras, puede incorporarse de manera convencional a los ingredientes sólidos en forma de partículas.
Los ingredientes como el aditivo reforzante de la detergencia y el tensioactivo se pueden secar por pulverización en una manera convencional y a continuación se pueden compactar con una presión adecuada. Preferiblemente las pastillas según la invención se comprimen utilizando una fuerza de menos de 100.000 N, más preferiblemente de menos de 50.000 N, aún más preferiblemente de menos de 5.000 N y con máxima preferencia de menos de 3.000 N. De hecho, la realización más preferida es una pastilla comprimida con una fuerza de menos de 2.500 N.
El material en forma de partículas utilizado para la producción de la pastilla de esta invención se puede preparar mediante cualquier procedimiento de particulación o granulación. Un ejemplo de un proceso de este tipo es el secado por pulverización (en una torre de secado por pulverización a corriente o contracorriente) que, de forma típica, da lugar a valores bajos de densidad aparente de 600 g/l o inferiores. Se pueden preparar materiales en forma de partículas de mayor densidad por granulación y densificación en un mezclador/granulador discontinuo de alta cizalla o mediante procedimientos de granulación y densificación continuos (por ejemplo, con mezcladores Lodige® CB y/o Lodige® KM). Otros procedimientos adecuados incluyen los procedimientos en lecho fluido y los procesos de compactación (por ejemplo, compactación con rodillo), extrusión así como cualquier material en forma de partículas preparado mediante cualquier proceso químico como floculación o sinterización por cristalización. Las partículas individuales también pueden ser cualquier otro tipo de partículas, gránulos, esferas o granos.
Los componentes del material en forma de partículas pueden mezclarse por cualquier medio convencional. El proceso de mezclado discontinuo puede realizarse de forma adecuada, por ejemplo, con un mezclador horizontal, un mezclador Nauta, un mezclador de cinta o cualquier otro mezclador. Otra alternativa es realizar el proceso de mezclado de forma continua dosificando en peso y dispensando cada componente sobre una cinta en movimiento y mezclando los componentes en uno o más tambores o mezcladores. Puede rociarse un aglutinante no gelificante sobre la mezcla de algunos, o de todos, los componentes del material en forma de partículas. También pueden pulverizarse otros ingredientes líquidos sobre la mezcla de los componentes, bien por separado o premezclados. Por ejemplo, se pueden pulverizar perfume y suspensiones acuosas de abrillantadores ópticos. Puede añadirse un fluidificante finamente dividido (lubricantes como zeolitas, carbonatos, sílices) al material en forma de partículas tras pulverizar el aglutinante, preferiblemente al final del proceso, para conseguir que la mezcla sea menos pegajosa.
Las pastillas se pueden fabricar utilizando cualquier proceso de compactación como compresión, briqueteado o extrusión, preferiblemente compresión. Estos equipos adecuados incluyen una prensa de un émbolo o una prensa rotatoria (como Courtoy®, Korch®, Manesty® o Bonals®). Las pastillas preparadas según esta invención tienen preferiblemente un diámetro entre 20 mm y 60 mm, preferiblemente de al menos 35 mm y hasta 55 mm y un peso entre 25 g y 100 g. La relación entre altura y diámetro (o anchura) de las pastillas es preferiblemente superior a 1:3, más preferiblemente superior a 1:2. La presión de compactación utilizada para preparar estas pastillas no debe superar los 100.000 kN/m^{2}, preferiblemente no debe superar los 30.000 kN/m^{2}, más preferiblemente no debe superar los 5.000 kN/m^{2}, aún más preferiblemente no debe superar los 3.000 kN/m^{2} y con máxima preferencia no debe superar los 1.000 kN/m^{2}. En una realización preferida según la invención, la pastilla tiene una densidad de al menos 0,9 g/cc, más preferiblemente de al menos 1,0 g/cc y preferiblemente de menos de 2,0 g/cc, más preferiblemente de menos de 1,5 g/cc, aún más preferiblemente de menos de 1,25 g/cc y con máxima preferencia de menos de 1,1 g/cc.
Las pastillas multicapa se pueden preparar mediante técnicas conocidas.
Recubrimiento
La solidez de la pastilla según la invención puede mejorarse aún más fabricando una pastilla recubierta, en donde el recubrimiento cubre una pastilla no recubierta según la invención, mejorando así aún más las características mecánicas de la pastilla y manteniendo o mejorando aún más la dispersión.
En una realización de la presente invención, las pastillas pueden recubrirse de manera que la pastilla no absorba humedad, o absorba humedad únicamente a una velocidad muy reducida. El recubrimiento también es lo suficientemente resistente como para que los choques mecánicos moderados a los que se ven sometidos las pastillas durante la manipulación, el acondicionamiento y el transporte sólo produzcan niveles muy bajos de rotura o desgaste. Por último, el recubrimiento es preferiblemente quebradizo de modo que la pastilla se rompa al ser sometida a choques mecánicos más fuertes. Además, es ventajoso si el material de recubrimiento se dispersa en condiciones alcalinas, o se emulsiona fácilmente mediante tensioactivos. Esto contribuye a evitar el problema de los residuos visibles en la ventana de una lavadora de carga frontal durante el ciclo de lavado y evita también la deposición de partículas o grumos de material de recubrimiento en la carga de ropa.
La hidrosolubilidad se mide mediante el protocolo de ensayo ASTM E1148-87 titulado "Método de ensayo estándar para la determinación de la hidrosolubilidad"
Los materiales de recubrimiento adecuados son los ácidos dicarboxílicos. Los ácidos dicarboxílicos especialmente adecuados se seleccionan del grupo que consiste en ácido oxálico, ácido malónico, ácido succínico, ácido glutárico, ácido adípico, ácido pimélico, ácido subérico, ácido azelaico, ácido sebácico, ácido undecanodioico, ácido dodecanodioico y ácido tridecanodioico y mezclas de los mismos. El material de recubrimiento tiene un punto de fusión preferiblemente de 40ºC a 200ºC.
El recubrimiento se puede aplicar de diferentes formas. Dos métodos de recubrimiento preferidos son a) recubrimiento con un material fundido y b) recubrimiento con una solución del material.
En a) el material de recubrimiento se aplica a una temperatura superior a su punto de fusión y se solidifica sobre la pastilla. En b) el recubrimiento se aplica en forma de solución y se seca el disolvente para dejar un recubrimiento uniforme. El material prácticamente insoluble se puede aplicar a la pastilla, por ejemplo, mediante pulverización o inmersión. Normalmente, cuando el material fundido se pulveriza sobre la pastilla, éste solidifica rápidamente formando un recubrimiento uniforme. Cuando las pastillas se sumergen en el material fundido y después se sacan, el rápido enfriamiento vuelve a producir una rápida solidificación del material de recubrimiento. Evidentemente, los productos prácticamente insolubles con un punto de fusión inferior a 40ºC no son suficientemente sólidos a temperatura ambiente y se ha observado que los materiales que tienen un punto de fusión superior a aproximadamente 200ºC no pueden ser utilizados. Preferiblemente, los materiales se funden en el intervalo de temperatura de 60ºC a 160ºC, más preferiblemente de 70ºC a 120ºC.
Por "punto de fusión" se entiende la temperatura a la cual el material cuando se calienta lentamente, por ejemplo en un tubo capilar, se convierte en un líquido transparente.
Según la presente invención se puede aplicar un recubrimiento con cualquier espesor deseado. Para la mayoría de los fines, el recubrimiento representa de 1% a 10%, preferiblemente de 1,5% a 5%, del peso de la pastilla.
Los recubrimientos de la pastilla son preferiblemente muy duros y proporcionan una resistencia adicional a la pastilla.
En una realización preferida de la presente invención, la fractura del recubrimiento durante el lavado se ve favorecida si se añade un disgregante al recubrimiento. Este disgregante se hinchará al entrar en contacto con el agua y romperá el recubrimiento en pequeños trozos. Esto mejorará la dispersión del recubrimiento en la solución de lavado. El disgregante se suspende en la masa fundida de recubrimiento a un nivel de hasta 30%, preferiblemente entre 5% y 20% y con máxima preferencia entre 5% y 10%, en peso. En el Handbook of Pharmaceutical Excipients (1986) se describen posibles disgregantes. Ejemplos de disgregantes adecuados incluyen almidones (almidón natural, modificado o pregelatinizado, gluconato sódico de almidón), gomas (goma agar, goma guar, goma de algarroba, goma de karaya, goma de pectina, goma de tragacanto), croscarmelosa sódica, crospovidona, celulosa, carboximetilcelulosa, ácido algínico y sus sales, como alginato de sodio, dióxido de silicona, arcilla, polivinilpirrolidona, polisacáridos de soja, resinas de intercambio iónico y mezclas de los mismos.
Resistencia a la tracción
Dependiendo de la composición de la materia prima y de la forma de las pastillas, puede ajustarse la fuerza de compactación utilizada para que no afecte a la resistencia a la tracción ni al tiempo de disgregación en la lavadora. Este procedimiento se puede utilizar para preparar pastillas homogéneas o laminares de cualquier tamaño y forma.
Para una pastilla cilíndrica, la resistencia a la tracción corresponde a la tensión de fractura diametral (DFS) que es una manera de expresar la resistencia de una pastilla, y viene determinada por la siguiente ecuación:
= \frac{2 \ F}{\pi \ Dt}
Donde F es la fuerza máxima (Newton) necesaria para causar un fallo de tracción (fractura) medida con un analizador de dureza de pastillas VK 200 de Van Kell Industries, Inc. D es el diámetro de la pastilla y t es el espesor de la pastilla.
(Método de Pharmaceutical Dosage Forms: Tablets, vol. 2, págs. 213 a 217). Un comprimido con una tensión de fractura diametral inferior a 20 kPa se considera que es frágil y es probable que al consumidor le lleguen algunos comprimidos rotos. Se prefiere una tensión de fractura diametral mínima de 25 kPa.
Esto se aplica de manera similar a las pastillas no cilíndricas para definir la resistencia a la tracción, en donde la sección transversal normal a la altura de la pastilla no es redondeada, y en donde la fuerza se aplica a lo largo de una dirección perpendicular a la dirección de la altura de la pastilla y normal al lado de la pastilla, estando el lado perpendicular a la sección transversal no redondeada.
Agente efervescente
En otra realización preferida de la presente invención las pastillas comprenden además un agente efervescente.
La efervescencia, según se define en la presente memoria, indica el desprendimiento de burbujas de gas en un líquido como resultado de una reacción química entre una fuente de ácido soluble y un carbonato de metal alcalino, con producción de dióxido de carbono gaseoso,
es decir,
C_{6}H_{8}O_{7} + 3NaHCO_{3} \ Na_{3}C_{6}H_{5}O_{7} + 3CO_{2} + 3H_{2}O
Otros ejemplos de fuentes de ácido y carbonato y otros sistemas efervescentes se pueden encontrar en: (Pharmaceutical Dosage Forms: Tablets, vol. 1, págs. 287-291)
Además de los componentes detergentes, a la mezcla de la pastilla se puede añadir un efervescente. La adición de este agente efervescente a la pastilla de detergente mejora el tiempo de disgregación de la pastilla. La cantidad será preferiblemente entre 5% y 20%, y con máxima preferencia entre 10% y 20%, en peso de la pastilla. Preferiblemente el agente efervescente debería añadirse en forma de aglomerado de las diferentes partículas o como un material compacto y no en forma de partículas separadas.
Debido al gas producido por la efervescencia en la pastilla, la pastilla puede tener una DFS superior y seguir presentando el mismo tiempo de disgregación que una pastilla sin efervescencia. Cuando la DFS de la pastilla con efervescencia se mantiene igual que la de una pastilla sin efervescencia, la disgregación de la pastilla con efervescencia será más rápida.
Mediante la utilización de compuestos, tales como acetato sódico o urea, se podría proporcionar un medio para mejorar la dispersión. Una lista de coadyuvantes de la dispersión se puede encontrar también en Pharmaceutical Dosage Forms: Tablets, volumen 1, 2ª edición, editado por H.A. Lieberman y col. ISBN 0-8247-8044-2.
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Aglutinantes
Se pueden integrar aglutinantes no gelificantes a las partículas que conforman la pastilla con el fin de facilitar de manera adicional la dispersión.
Si se utilizan aglutinantes no gelificantes, los aglutinantes no gelificantes adecuados incluyen polímeros sintéticos orgánicos como los polietilenglicoles, polivinilpirrolidonas, poliacrilatos y copolímeros de acrilato hidrosolubles. En el Handbook of Pharmaceutical Excipients, 2ª ed., se ofrece la siguiente clasificación de aglutinantes: goma arábiga, ácido algínico, carbomer, carboximetilcelulosa sódica, dextrina, etilcelulosa, gelatina, goma guar, aceite vegetal hidrogenado tipo I, hidroxietilcelulosa, hidroxipropil metilcelulosa, glucosa líquida, silicato de aluminio y magnesio, maltodextrina, metilcelulosa, polimetacrilatos, povidona, alginato sódico, almidón y zeína. Los aglutinantes más preferidos tienen también una función limpiadora activa en el lavado de ropa como los polímeros catiónicos, por ejemplo, los compuestos cuaternarios de hexametilendiamina etoxilada, bishexametilen triaminas u otros como las pentaaminas, las polietilenaminas etoxiladas y los polímeros acrílico/maleico.
Los materiales aglutinantes no gelificantes preferiblemente se pulverizan y tienen, por tanto, una temperatura de punto de fusión inferior a 90ºC, preferiblemente inferior a 70ºC y aún más preferiblemente inferior a 50ºC, para no dañar o degradar los otros ingredientes activos de la matriz. Los aglutinantes más preferidos son los aglutinantes líquidos no acuosos (es decir, que no están en solución acuosa) que se pueden pulverizar en forma fundida. Sin embargo, también pueden incorporarse a la placa aglutinantes sólidos mediante adición en seco pero que tienen propiedades aglutinantes dentro de la pastilla.
Los materiales aglutinantes no gelificantes se usan preferiblemente en una cantidad en el intervalo de 0,1% a 15% de la composición, más preferiblemente por debajo del 5% y, especialmente si es un material activo de lavado, en una cantidad inferior al 2% en peso de la pastilla.
Se prefieren evitar los aglutinantes gelificantes, como los tensioactivos no iónicos, en forma líquida o fundida. Los tensioactivos no iónicos y otros aglutinantes gelificantes no se excluyen de las composiciones, pero se prefiere procesarlos en las pastillas de detergente como componentes de materiales en forma de partículas y no como líquidos.
Arcillas
Los minerales arcillosos utilizados para proporcionar las propiedades suavizantes de las composiciones de la invención pueden describirse como arcillas expandibles de tres capas, es decir, aluminosilicatos y silicatos de magnesio que tienen una capacidad de intercambio iónico de al menos 50 meq/100 g de arcilla. El término "expandible" utilizado para describir las arcillas se refiere a la capacidad de la estructura laminar de la arcilla de hincharse o expandirse cuando entra en contacto con agua. Las arcillas expandibles de tres capas utilizadas en la presente invención son los productos clasificados geológicamente como esmectitas.
Existen dos clases distintas de arcillas de tipo esmectita; en la primera, en la retícula cristalina del silicato está presente óxido de aluminio; en la segunda clase de esmectitas, en la retícula cristalina del silicato está presente óxido de magnesio. Las fórmulas generales de estas esmectitas son Al_{2}(Si_{2}O_{5})_{2}(OH)_{2} y Mg_{3}(Si_{2}O_{5}) (OH)_{2} para la arcilla de tipo óxido de aluminio y la arcilla de tipo óxido magnesio, respectivamente. También debe reconocerse que el intervalo del agua de hidratación en las fórmulas anteriores puede variar en función del procesamiento al cual se haya sometido a la arcilla. Esto resulta irrelevante para el uso de las arcillas tipo esmectita de la presente invención ya que las características de expandibilidad de las arcillas hidratadas dependen de la estructura reticular del silicato. Además, puede producirse la sustitución de un átomo por hierro o magnesio dentro de la retícula cristalina de las esmectitas, al tiempo que los cationes metálicos, como Na+, Ca++, así como H+, pueden estar presentes al mismo tiempo en el agua de hidratación para neutralizar la carga eléctrica. Salvo lo señalado a continuación, dichas sustituciones de catión son irrelevantes para el uso de las arcillas de la presente invención puesto que las propiedades físicas deseables de las arcillas no se ven prácticamente alteradas por dichas sustituciones.
Los aluminosilicatos expandibles de tres capas útiles en la presente invención se caracterizan además por tener una retícula cristalina dioctahédrica, mientras que los silicatos de magnesio expandibles de tres capas tienen una retícula cristalina trioctahédrica.
Como se ha señalado antes en la presente memoria, las arcillas empleadas en las composiciones de la presente invención contienen contraiones catiónicos como protones, iones de sodio, iones de potasio, ion calcio, ion magnesio y similares. Tradicionalmente se distinguen las arcillas en función del catión que es predominantemente o exclusivamente absorbido. Por ejemplo, una arcilla de sodio es aquella en la cual el catión absorbido es predominantemente sodio. Dichos cationes absorbidos pueden verse implicados en reacciones de intercambio con cationes presente en soluciones acuosas. Una reacción de intercambio iónico típica en la que interviene una arcilla de tipo esmectita se expresa por la siguiente ecuación:
arcilla \ tipo \ esmectita \ (Na) + NH_{4}OH \_ arcilla \ tipo \ esmectita (NH_{4}) + NaOH.
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Dado que en la anterior reacción de equilibrio, un peso equivalente de ion amonio sustituye a un peso equivalente de sodio, es habitual medir la capacidad de intercambio catiónico (a veces denominada "capacidad de intercambio básica") en términos de miliequivalentes por 100 g de arcilla (meq./100 g). La capacidad de intercambio catiónico de las arcillas puede medirse de varias formas, incluyendo electrodiálisis, intercambio con ion amonio seguido de titulación o mediante el procedimiento con azul de metileno, todos ellos descritos en su totalidad en "The Chemistry and Physics of Clays" de Grimshaw, págs. 264-265, Interscience (1971). La capacidad de intercambio catiónico de un mineral arcilloso está relacionada con factores tales como las propiedades expandibles de la arcilla o la carga de la arcilla, la cual a su vez está determinada al menos en parte por la estructura reticular, y similares. La capacidad de intercambio iónico de la arcilla varía ampliamente en el intervalo de aproximadamente 2 meq/100 g, en el caso de las caolinitas, a aproximadamente 150 meq/100 g y superior, en el caso de ciertas arcillas tipo montmorilonita. Las arcillas tipo ilita tienen una capacidad de intercambio iónico en la parte inferior del intervalo, es decir, de alrededor de 26 meq/100 g, en el caso de una arcilla tipo ilita media.
Las arcillas ilita y caolinita con una capacidad de intercambio iónico relativamente baja preferiblemente no se utilizan en las presentes composiciones. De hecho, dichas arcillas tipo ilita y tipo caolinita son un componente principal de las manchas arcillosas y, como se ha señalado anteriormente, se eliminan de las superficies de los tejidos mediante las composiciones de la presente invención. Sin embargo, se ha descubierto que las esmectitas, como la nontonita, que tienen una capacidad de intercambio iónico de aproximadamente 70 meq/100 g, y la montmorilonita, que tiene una capacidad de intercambio iónico superior a 70 meq/100 g, son útiles en las presentes composiciones al depositarse sobre los tejidos para proporcionar las ventajas suavizantes deseadas. Por tanto, los minerales de tipo arcilla útiles en la presente invención pueden identificarse como arcillas de tipo esmectita expandibles de tres capas con una capacidad de intercambio iónico de como mínimo aproximadamente 50 meq/100 g.
Sin pretender imponer ninguna teoría, parece que se pueden obtener ventajas suavizantes (y de eliminación de tintes, etc.) en las composiciones de la invención atribuibles, al parecer, a las características físicas y a las propiedades de intercambio iónico de las arcillas utilizadas en las mismas. Es decir, los experimentos han demostrado que las arcillas no expandibles, como las caolinitas e ilitas, las cuales son clases de arcillas que tienen una capacidad de intercambio iónico inferior a 50 meq/100 g, no proporciona los aspectos beneficiosos de las arcillas empleadas en las presentes composiciones.
Las arcillas tipo esmectita utilizadas en las composiciones de la presente invención son todas ellas comerciales. Estas arcillas incluyen, por ejemplo, la montmorilonita, la volchonscoita, la nontronita, la hectorita, la saponita, la sauconita y la vermiculita. Las arcillas de la presente invención están disponibles bajo diferentes nombres comerciales como, por ejemplo, Thixogel #1 y Gelwhite GP de Georgia Kaolin Co., Elizabeth, Nueva Jersey; Volclay BC y Volclay #325 de American Colloid Co., Skokie, Illinois; Black Hills Bentonite BH450 de International Minerals and Chemicals, y Veegum Pro y Veegum F de R.T. Vanderbilt. Debe destacarse que estos minerales tipo esmectita comercializados con las marcas registradas anteriores pueden comprender mezclas de los diferentes productos minerales. Estas mezclas de los minerales tipo esmectita resultan adecuadas para su uso en la presente invención.
Aunque cualquier arcilla tipo esmectita con una capacidad de intercambio catiónico de al menos aproximadamente 50 meq/100 g resulta útil en la presente invención, se prefieren ciertas arcillas. Por ejemplo, Gelwhite GP es una forma extremadamente blanca de arcilla tipo esmectita y, por consiguiente, se prefiere cuando se formulan composiciones detergentes granuladas blancas. Volclay BC, que es un mineral arcilloso de tipo esmectita que contiene al menos 3% de hierro (expresado como Fe_{2}O_{3}) en la red cristalina y que tiene una capacidad de intercambio iónico muy elevada, es una de las arcillas más eficientes y eficaces para su uso en las composiciones de lavado de ropa y es preferida desde el punto de vista del rendimiento del producto.
Los minerales de tipo arcilla adecuados para su uso en la presente invención se pueden seleccionar basándose en el hecho de que las esmectitas presentan un verdadero patrón de difracción de rayos X de 14 Å. Este patrón característico, junto con las mediciones de la capacidad de intercambio realizadas de la forma señalada más arriba, proporciona una base para seleccionar minerales de tipo esmectita particulares para uso en las composiciones detergentes granuladas descritas en la presente memoria.
Preferiblemente la arcilla está principalmente en forma de gránulos, con al menos 50% (y preferiblemente al menos 75% o al menos 90%) en forma de gránulos con un tamaño de al menos 100 \mum hasta 1800 \mum, preferiblemente de hasta 1180 \mum y preferiblemente de 150-850 \mum. Preferiblemente, la cantidad de arcilla en los gránulos es de al menos 50%, normalmente de al menos 70% o 90%, del peso de los gránulos.
Tensioactivos detersivos
Ejemplos no limitativos de tensioactivos útiles en la presente invención, de forma típica a niveles de aproximadamente 1% a aproximadamente 55% en peso, incluyen tensioactivos aniónicos como sulfonatos, sulfatos y éter sulfatos. Éstos incluyen los alquil C11-C18 benceno sulfonatos ("LAS") convencionales y los alquil C10-C20 sulfatos ("AS") de cadena ramificada y aleatorios, los alquil C10-C18 sulfatos (2,3) secundarios de fórmula CH_{3}(CH2)_{x}(CHOSO_{3}-M^{+}) CH_{3} y CH_{3} (CH_{2})_{y}(CHOSO_{3}-M+) CH_{2}CH_{3} donde x e (y + 1) son números enteros de al menos aproximadamente 7, preferiblemente de al menos aproximadamente 9, y M es un catión hidrosoluble, especialmente sulfatos insaturados de sodio, tal como oleil sulfato, los alquilalcoxi C10-C18 sulfatos ("AExS"; especialmente EO 1-7 etoxi sulfatos), los alquilalcoxi C10-C18 carboxilatos (especialmente los etoxicarboxilatos EO_{1-5}), los éteres de glicerol C10-18, los alquil C10-C18 poliglicósidos y sus correspondientes poliglicósidos sulfatados y ésteres de ácido graso sulfonado. Si se desea, los tensioactivos no iónicos y anfóteros convencionales, tales como los alquil C12-C18 etoxilados ("AE"), incluidos los denominados alquilo etoxilados de pico estrecho, y los alquil C6-C12 fenol alcoxilados (especialmente etoxilatos y mezclas de etoxi/propoxi), betaínas C12-C18 y sulfobetaínas ("sultaínas"), óxidos de amina C10-C18 y similares, también se pueden incluir en las composiciones totales. También se pueden utilizar las N-alquil C10-C18 polihidroxiamidas de ácido graso. Ejemplos típicos incluyen las N-metilglucamidas C12-C18. Véase WO 92/06154. Otros tensioactivos derivados de azúcar incluyen las N-alcoxi polihidroxiamidas de ácido graso, como la C10-C18 N-(3-metoxipropil) glucamida. Las N-propil a N-hexil C12-C18 glucamidas se pueden usar por su baja formación de jabonaduras. También se pueden utilizar jabones C10-C20 convencionales. Si se desea una alta formación de jabonaduras, se pueden usar jabones C10-C16 de cadena ramificada. Resultan especialmente útiles las mezclas de tensioactivos aniónicos y no iónicos. Los textos estándar enumeran otros tensioactivos aniónicos, anfóteros, no iónicos o catiónicos convencionales útiles.
En realizaciones preferidas, la pastilla comprende al menos un 5% en peso de tensioactivo, más preferiblemente al menos un 15% en peso, aún más preferiblemente al menos un 25% en peso y, con máxima preferencia, entre un 35% y un 55% en peso, de tensioactivo. La cantidad de tensioactivo aniónico es preferiblemente al menos 1,5 veces, generalmente al menos 2 ó 3 veces, la cantidad total de los demás tensioactivos.
Aditivos reforzantes de la detergencia
Opcionalmente, a las composiciones de la presente invención se les pueden añadir aditivos reforzantes de la detergencia para facilitar el control de la dureza mineral. Pueden usarse aditivos reforzantes de la detergencia inorgánicos y también orgánicos. Los aditivos reforzantes de la detergencia se usan de forma típica en las composiciones para el lavado de ropa para ayudar a eliminar las manchas en forma de partículas.
La cantidad de aditivo reforzante de la detergencia puede variar ampliamente dependiendo del uso final de la composición.
Los aditivos reforzantes de la detergencia inorgánicos o que contienen P incluyen, aunque no de forma limitativa, las sales de metales alcalinos, amonio y alcanolamonio de polifosfatos (ilustrados por los tripolifosfatos, pirofosfatos y metafosfatos poliméricos vítreos), fosfonatos, ácido fítico, silicatos, carbonatos (incluidos bicarbonatos y sesquicarbonatos), sulfatos y aluminosilicatos. Sin embargo, en ciertos casos se requieren aditivos reforzantes de la detergencia sin fosfato. Cabe destacar que las presentes composiciones actúan sorprendentemente bien incluso en presencia de los llamados aditivos reforzantes de la detergencia "débiles" (en comparación con los fosfatos), tales como el citrato, o en la llamada situación "de infraestructura" que puede presentarse cuando se utilizan aditivos reforzantes de la detergencia de zeolita o de silicato laminar.
Son ejemplos de aditivos reforzantes de la detergencia los silicatos de metal alcalino, en particular aquellos con una relación SiO_{2}:Na_{2}O en el intervalo de 1,6:1 a 3,2:1, y los silicatos laminares como, por ejemplo, los silicatos laminares de sodio descritos en la patente US-4.664.839, concedida a H. P. Rieck el 12 de mayo de 1987. NaSKS-6 es la marca registrada de un silicato laminar cristalino comercializado por Hoechst (en adelante abreviado como "SKS-6"). A diferencia de los aditivos reforzantes de la detergencia de tipo zeolita, el aditivo reforzante de la detergencia de tipo silicato Na SKS-6 no contiene aluminio. El NaSKS-6 presenta la morfología delta-Na_{2}SiO_{5} de silicato laminar. Este puede prepararse por métodos tales como los descritos en DE-A-3.417.649 y DE-A-3.742.043. SKS-6 es un silicato laminar muy preferido de uso en la presente invención, pero también pueden utilizarse en la presente invención otros silicatos laminares de este tipo tales como los que tienen la fórmula general NaMSixO_{2}x+1.yH_{2}O en donde M es sodio o hidrógeno, x es un número de 1,9 a 4, preferiblemente 2, e y es un número de 0 a 20, preferiblemente 0. Otros silicatos laminares de Hoechst incluyen NaSKS-5, NaSKS-7 y NaSKS-11 en sus formas alfa, beta y gamma. Como se indicó anteriormente, la forma delta-Na_{2}SiO_{5} (NaSKS-6) es la más preferida para su uso en la presente invención. Otros silicatos también pueden ser útiles como, por ejemplo, el silicato magnésico, que puede servir como agente potenciador de la friabilidad en las formulaciones granuladas, como agente estabilizador para blanqueadores liberadores de oxígeno y como componente de los sistemas reguladores de las jabonaduras.
Son ejemplos de agentes reforzantes de la detergencia de tipo carbonato los carbonatos de metales alcalinotérreos y los carbonatos de metales alcalinos descritos en la solicitud de patente alemana 2.321.001, publicada el 15 de noviembre de 1.973.
Los aditivos reforzantes de tipo aluminosilicato son útiles en la presente invención. Los aditivos reforzantes de la detergencia de tipo aluminosilicato son de gran importancia en la mayoría de las composiciones detergentes granuladas de limpieza intensiva actualmente comercializadas y pueden ser también un aditivo reforzante de la detergencia significativo para las formulaciones detergentes líquidas. Los aditivos reforzantes de la detergencia de tipo aluminosilicato incluyen los que tienen la fórmula empírica:
Mz(zAlO_{2})y].xH_{2}O
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en donde z e y son números enteros de al menos 6, la relación molar de z a y está en el intervalo de 1,0 a aproximadamente 0,5, y x es un número entero de aproximadamente 15 a aproximadamente 264.
Se comercializan materiales de intercambio iónico útiles basados en aluminosilicato. Estos aluminosilicatos pueden tener una estructura cristalina o amorfa y pueden ser aluminosilicatos naturales o sintéticos. En la patente US-3.985.669, concedida a Krummel y col. el 12 de octubre de 1976, se describe un método para producir materiales intercambiadores de iones de tipo aluminosilicato. Los materiales intercambiadores de iones de tipo aluminosilicato cristalinos y sintéticos preferidos de uso en la presente invención se encuentran disponibles bajo los nombres de Zeolita A, Zeolita P (B), Zeolita MAP y Zeolita X. En una realización especialmente preferida, el material intercambiador de iones de aluminosilicato cristalino tiene la fórmula:
Na_{12} [(AlO_{2})_{12} (SiO_{2})_{12}]. xH_{2}O
en donde x es de aproximadamente 20 a aproximadamente 30, especialmente aproximadamente 27. Este material es conocido como Zeolita A. También pueden utilizarse en la presente invención zeolitas deshidratadas (x = 0 - 10). Preferiblemente, el aluminosilicato tiene un tamaño de partícula de aproximadamente 0,1 a 10 micrómetros de diámetro.
Los aditivos reforzantes de la detergencia orgánicos adecuados para los fines de la presente invención incluyen, aunque no de forma limitativa, una extensa variedad de compuestos de policarboxilato. En la presente memoria el término "policarboxilato" se refiere a compuestos que tienen varios grupos carboxilato, preferiblemente al menos 3 carboxilatos. El aditivo reforzante de la detergencia de tipo policarboxilato puede ser generalmente añadido a la composición en forma ácida, aunque también puede ser añadido en forma de sal neutralizada. Cuando se utiliza en forma de sal, se prefieren sales de metales alcalinos, tales como sodio, potasio y litio, o de alcanolamonio.
Entre los aditivos reforzantes de la detergencia de tipo policarboxilato se incluyen diferentes categorías de materiales útiles. Una categoría importante de aditivos reforzantes de la detergencia de tipo policarboxilato son los éter-policarboxilatos, incluyendo el oxidisuccinato, como se describe en la patente US-3.128.287, concedida a Berg el 7 de abril de 1964 y la patente US-3.635.830, concedida a Lamberti y col. el 18 de enero de 1972. Véanse también los aditivos reforzantes de la detergencia "TMS/TDS" de la patente US-4.663.071, concedida a Bush y col. el 5 de mayo de 1987. Los éter-policarboxilatos adecuados también incluyen compuestos cíclicos, especialmente compuestos alicíclicos, tales como los descritos en las patentes US-3.923.679, US-3.835.163, US-4.158.635, US-4.120.874 y US-4.102.903.
Otros aditivos útiles son los éter-hidroxipolicarboxilatos, los copolímeros del anhídrido maleico con etileno o vinilmetiléter, el ácido 1,3,5-trihidroxibenceno-2,4,6-trisulfónico y el ácido carboximetiloxisuccínico, las diversas sales de metales alcalinos, amonio y amonio sustituido de ácidos poliacéticos tales como el ácido etilendiaminotetraacético y el ácido nitrilotriacético, así como los policarboxilatos tales como el ácido melítico, el ácido succínico, el ácido oxidisuccínico, el ácido polimaleico, el ácido benceno-1,3,5-tricarboxílico, el ácido carboximetiloxisuccínico y sales solubles de los mismos.
Los aditivos de citrato, por ejemplo, el ácido cítrico y las sales solubles del mismo (especialmente la sal sódica), son aditivos reforzantes de la detergencia de tipo policarboxilato de particular importancia para las formulaciones detergentes líquidas de limpieza intensiva por su disponibilidad a partir de recursos renovables y su biodegradabilidad. Pueden usarse también citratos en las composiciones granuladas, especialmente junto con aditivos reforzantes de la detergencia de tipo zeolita y/o silicato laminar. Los oxidisuccinatos son también especialmente útiles en este tipo de composiciones y combinaciones.
También resultan adecuados en las composiciones detergentes de la presente invención los 3,3-dicarboxi-4-oxa-1,6-hexanodioatos y los compuestos relacionados descritos en la patente de US-4.566.984, concedida a Bush el 28 de enero de 1986. Los aditivos reforzantes de la detergencia del ácido succínico útiles incluyen los ácidos alquil y alquenil C5-C20 succínicos y sus sales. Un compuesto particularmente preferido de este tipo es el ácido dodecenilsuccínico. Ejemplos específicos de aditivos reforzantes de la detergencia de tipo succinato incluyen: laurilsuccinato, miristilsuccinato, palmitilsuccinato, 2-dodecenilsuccinato (preferido), 2-pentadecenilsuccinato y similares. Los laurilsuccinatos son los aditivos reforzantes de la detergencia preferidos de este grupo y se describe en la patente EP-6200690.5/0.200.263, publicada el 5 de noviembre de 1986.
Otros policarboxilatos adecuados se describen en las patentes US-4.144.226, concedida a Crutchfield y col. el 13 de marzo de 1979, y US-3.308.067, concedida a Diehl el 7 de marzo de 1967. Véase también US-3.723.322 concedida a Diehl.
Los ácidos grasos, p. ej., los ácidos monocarboxílicos C12-C18, también pueden incorporarse a las composiciones solos o junto con los anteriores aditivos reforzantes de la detergencia, especialmente los aditivos reforzantes de la detergencia de tipo citrato y/o succinato, para proporcionar una actividad reforzante de la detergencia adicional. Dicho uso de ácidos grasos producirá generalmente una disminución de las jabonaduras, lo que deberá ser tenido en cuenta por el formulador.
Cuando puedan utilizarse aditivos basados en fósforo, y especialmente en la formulación de pastillas para lavado a mano de la colada, pueden utilizarse los diversos fosfatos de metales alcalinos, tales como los bien conocidos tripolifosfatos sódicos, pirofosfato sódico y ortofosfato sódico. Pueden usarse también aditivos reforzantes de la detergencia de tipo fosfonato, tales como el etano-1-hidroxi-1,1-difosfonato y otros fosfonatos conocidos (véanse, por ejemplo, las patentes US-3.159.581, US-3.213.030, US-3422.021, US-3.400.148 y US-3.422.137).
Blanqueador
Las composiciones detergentes en la presente invención pueden contener agentes blanqueadores o composiciones blanqueadoras que contienen un agente blanqueador y uno o más activadores del blanqueador. Cuando estén presentes, los agentes blanqueadores estarán de forma típica a niveles de aproximadamente 1% a aproximadamente 30%, de forma más típica de aproximadamente 5% a aproximadamente 20%, de la composición detergente, especialmente para el lavado de tejidos. Si están presentes activadores del blanqueador, su cantidad será de forma típica de aproximadamente 0,1% a aproximadamente 60%, de forma más típica de aproximadamente 0,5% a aproximadamente 40%, de la composición blanqueadora que comprende el agente blanqueador más el activador del blanqueador.
Los agentes blanqueadores en la presente invención utilizados pueden ser cualquiera de los agentes blanqueadores útiles para composiciones detergentes para la limpieza de tejidos, la limpieza de superficies duras u otros fines de limpieza que sean ya conocidos o se conviertan en conocidos. Estos pueden ser blanqueadores liberadores de oxígeno u otros agentes blanqueadores. En la presente invención pueden utilizarse blanqueadores de perborato como, por ejemplo, perborato de sodio (por ejemplo, monohidratado o tetrahidratado).
Otra categoría de agente blanqueador que puede usarse sin restricción son los agentes blanqueadores de ácido percarboxílico y sales de los mismos. Entre los ejemplos adecuados de esta clase de agentes se encuentra el monoperoxiftalato magnésico hexahidratado, la sal magnésica del ácido metacloroperbenzoico, el ácido 4-nonilamino-4-oxoperoxibutírico y el ácido diperoxidodecanodioico. Tales agentes blanqueadores se describe en las patentes US-4.483.781, concedida a Hartman el 20 de noviembre de 1984; US-740.446, concedida a Burns y col. el 3 de junio de 1985; EP-0.133.354, concedida a Banks y col. el 20 de febrero de 1985, y US-4.412.934, concedida a Chung y col. el 1 de noviembre de 1983. Entre los agentes blanqueadores muy preferidos se incluyen también el ácido 6-nonilamino-6-oxoperoxicaproico, como se describe en la patente US-4.634.551, concedida el 6 de enero de 1987 a Burns y col.
También pueden utilizarse agentes blanqueadores peroxigenados. Entre los compuestos blanqueadores peroxigenados adecuados se encuentran el carbonato sódico peroxihidratado y blanqueadores de tipo "percarbonato" equivalentes, el pirofosfato de sodio peroxihidratado, la urea peroxihidratada y el peróxido de sodio. Puede usarse también un blanqueador de tipo persulfato (por ejemplo, OXONE, comercializado por DuPont).
Un blanqueador preferido de tipo percarbonato comprende partículas secas con un tamaño medio de partícula comprendido entre 500 micrómetros y 1.000 micrómetros; como máximo aproximadamente el 10% en peso de dichas partículas son menores de 200 micrómetros y como máximo aproximadamente el 10% en peso de dichas partículas son mayores de 1.250 micrómetros. Opcionalmente, el percarbonato puede recubrirse con silicato, borato o agentes tensioactivos hidrosolubles. El percarbonato es comercializado por diversas empresas tales como FMC, Solvay o Tokai Denka.
Pueden usarse también mezclas de agentes blanqueadores.
Los agentes blanqueadores peroxigenados, los perboratos, los percarbonatos, etc. se combinan preferiblemente con activadores del blanqueador, los cuales conducen a la producción in situ del peroxiácido correspondiente al activador del blanqueador en disolución acuosa (es decir, durante el proceso de lavado). En las patentes US-4.915.854, concedida el 10 de abril de 1990 a Mao y col., y US-4.412.934 se describen varios ejemplos no limitantes de activadores. Los activadores de nonanoiloxibencenosulfonato (NOBS) y tetracetiletilen-diamina (TAED) son típicos, pudiendo utilizarse también mezclas de los mismos. Véase también la patente US-4.634.551 para otros blanqueadores y activadores típicos útiles en la presente invención.
Activadores del blanqueador amidoderivados muy preferidos son los de las fórmulas siguientes:
R1N(R5)C(O)R2C(O)L
\hskip1cm
o
\hskip1cm
R1C(O)N(R5)R2C(O)L
en donde R1 es un grupo alquilo que contiene de aproximadamente 6 a aproximadamente 12 átomos de carbono, R2 es un alquileno que contiene de 1 a aproximadamente 6 átomos de carbono, R5 es H o alquilo, arilo o alquilarilo que contiene de aproximadamente 1 a aproximadamente 10 átomos de carbono y L es cualquier grupo saliente adecuado. Un grupo saliente es cualquier grupo que es desplazado del activador del blanqueador como consecuencia del ataque nucleófilo del anión de perhidrólisis sobre el activador del blanqueador. Un grupo saliente preferido es el fenilsulfonato.
Los ejemplos preferidos de activadores del blanqueador de las fórmulas anteriores incluyen (6-octanamido-caproil)oxibencenosulfonato, (6-nonanamidocaproil)oxibencenosulfonato, (6-decanamido-caproil)oxibencenosulfonato y mezclas de los mismos, como se describe en la patente US-4.634.551.
Otra clase de activadores del blanqueador comprende los activadores de tipo benzoxazina descritos por Hodge y col. en la patente US-4.966.723, concedida el 30 de octubre de 1990, e incorporada como referencia en la presente memoria. Un activador muy preferido del tipo benzoxazina es:
1
Otra clase más de activadores del blanqueador preferidos son los activadores de tipo acil-lactama, especialmente las acilcaprolactamas y las acilvalerolactamas de las fórmulas:
2
en donde R6 es H o un grupo alquilo, arilo, alcoxiarilo o alcarilo que contiene de 1 a aproximadamente 12 átomos de carbono. Los activadores lactámicos muy preferidos incluyen benzoil caprolactama, octanoil caprolactama, 3,5,5-trimetilhexanoil caprolactama, nonanoil caprolactama, decanoil caprolactama, undecenoil caprolactama, benzoil valerolactama, octanoil valerolactama, decanoil valerolactama, undecenoil valerolactama, nonanoil valerolactama, 3,5,5-trimetilhexanoil valerolactama y mezclas de las mismas. Véase también la patente US-4.545.784, concedida a Sanderson el 8 de octubre de 1985, en la que se describen acilcaprolactamas, incluyendo benzoilcaprolactama, adsorbidas en perborato sódico.
Agentes blanqueadores distintos de los agentes blanqueadores oxigenados también son conocidos por la técnica y pueden ser utilizados en la presente invención. Un tipo de agente blanqueador no liberador de oxígeno de especial interés son los agentes blanqueadores fotoactivados tales como las ftalocianinas de cinc y/o aluminio sulfonadas. Véase la patente US-4.033.718, concedida el 5 de julio de 1977 a Holcombe y col. Si se utilizan las composiciones detergentes, estas contendrán de forma típica de aproximadamente 0,025% a aproximadamente 1,25%, en peso, de estos blanqueadores, especialmente de ftalocianuro de zinc sulfonada.
Si se desea, los compuestos blanqueadores pueden ser catalizados mediante un compuesto de manganeso. Dichos compuestos son muy conocidos en la técnica e incluyen, por ejemplo, los catalizadores basados en manganeso descritos en las patentes US-5.246.621, US-5.244.594, US-5.194.416, US-5.114.606 y en las patentes EP-A-549.271, EP-A-549.272, EP-A-544.440 y EP-A-544.490. Entre los ejemplos preferidos de estos catalizadores se incluyen MnIV2(u-O)3(1,4,7-trimetil-1,4,7-triazaciclononano)2(PF6)2, MnIII2(u-O)1(u-OAc)2(1,4,7-trimetil-1,4,7-triazaciclononano)2-(ClO4)2, MnIV4(u-O)6(1,4,7-triazaciclononano)4(ClO4)4, MnIIIMnIV4(u-O)1(u-OAc)2-(1,4,7-trimetil-1,4,7-triazaciclononano)2(ClO4)3, MnIV(1,4,7-trimetil-1,4,7-triazaciclononano)- (OCH3)3(PF6) y mezclas de los mismos. Otros catalizadores de blanqueo basados en metales son los descritos en las patentes US-4.430.243 y US-5.114.611. El uso de manganeso con varios ligandos complejos para mejorar el blanqueado se describe asimismo en las patentes siguientes: US-4.728.455, US-5.284.944, US-5.246.612, US-5.256.779, US-5.280.117, US-5.274.147, US-5.153.161 y US-5.227.084.
Como cuestión práctica, y no a modo de limitación, las composiciones y procesos de la presente invención pueden ajustarse para obtener del orden de al menos una parte por diez millones de la especie de catalizador activo de blanqueo en la solución de lavado acuosa, lo que supondrá preferiblemente de aproximadamente 0,1 ppm a aproximadamente 700 ppm, más preferiblemente de aproximadamente 1 ppm a aproximadamente 500 ppm, de la especie catalítica en la solución de lavado de ropa.
Enzimas
En las formulaciones de la presente invención se pueden incluir enzimas para distintos fines de lavado de ropa como, por ejemplo, la eliminación de manchas basadas en proteínas, hidratos de carbono o triglicéridos o para evitar transferencias de tintes o para regenerar los tejidos. Las enzimas que se pueden incorporar son proteasas, amilasas, lipasas, celulasas y peroxidasas, así como mezclas de las mismas. También se pueden incluir otros tipos de enzimas. Éstas pueden ser de cualquier origen apropiado como, p. ej., vegetal, animal, bacteriano, fúngico y de levadura. Sin embargo, su elección viene gobernada por varios factores como la actividad de pH y/o los óptimos de estabilidad, termoestabilidad, estabilidad frente a detergentes activos, aditivos reforzantes de la detergencia, etc. A este respecto se prefieren las enzimas bacterianas o fúngicas, tales como las amilasas y proteasas bacterianas y las celulasas
fúngicas.
Las enzimas se incorporan normalmente a niveles suficientes para proporcionar hasta aproximadamente 5 mg en peso, de forma más típica de aproximadamente 0,01 mg a aproximadamente 3 mg, de enzima activa por gramo de la composición. Dicho de otra manera, las composiciones en la presente invención comprenderán de forma típica de aproximadamente 0,001% a aproximadamente 5%, preferiblemente de 0,01% a 1%, en peso de una preparación comercial de enzima. Las enzimas proteasas están normalmente presentes en dichas preparaciones comerciales a niveles suficientes como para proporcionar de 0,005 a 0,1 unidades Anson (AU; del inglés, Anson unit) de actividad por gramo de composición.
Ejemplos adecuados de proteasas son las subtilisinas que se obtienen a partir de cepas especiales de B. subtilis y B. licheniformis. Otra proteasa adecuada es la obtenida de una cepa de Bacillus y que tiene una actividad máxima en el intervalo de pH 8-12, desarrollada y vendida por Novo Industries A/S bajo el nombre comercial de ESPERASE. La preparación de esta enzima y de enzimas análogas se describe en la patente GB-1.243.784 de Novo. Las enzimas proteolíticas adecuadas para eliminar las manchas de origen proteico disponibles en el mercado son las que se comercializan bajo las marcas ALCALASE y SAVINASE de Novo Industries A/S (Dinamarca) y MAXATASE de International Bio-Synthetics, Inc. (Países Bajos). Otras proteasas incluyen la Proteasa A (véase la solicitud EP-A-130.756, publicada el 9 de enero de 1985) y la Proteasa B (véase la solicitud EP-87303761.8, presentada el 28 de abril de 1987, y la solicitud EP-A-130.756, de Bott y col., publicada el 9 de enero de 1985).
Las amilasas incluyen, por ejemplo, las -amilasas descritas en la patente GB-A-1.296.839 (Novo), RAPIDASE, International Bio-Synthetics, Inc. y TERMAMYL, Novo Industries.
Las celulasas que se pueden utilizar en la presente invención incluyen tanto las celulasas bacterianas como las fúngicas. Preferiblemente, tendrán un pH óptimo entre 5 y 9,5. Las celulasas adecuadas se describen en la patente US-4.435.307, concedida a Barbesgoard y col. el 6 de marzo de 1984, que describe la celulosa fúngica producida por Humicola insolens y la cepa de Humicola DSM1800 o la celulasa 212, producida por un hongo perteneciente al género Aeromonas, y la celulasa extraída del hepatopáncreas de un molusco marino (Dolabella Auricula Solander). Otras celulasas adecuadas se describen también en las patentes GB-A-2.075.028, GB-A-2.095.275 y DE-OS-2.247.832. CAREZYME (Novo) es especialmente útil.
Las enzimas lipasas adecuadas para uso detergente incluyen aquellas producidas por microorganismos del grupo Pseudomonas, como Pseudomonas stutzeri ATCC 19.154, como se describe en la patente GB-1.372.034. Véase también las lipasas en la solicitud de patente JP-53.20487, presentada el 24 de febrero de 1978. Esta lipasa puede adquirirse a Amano Pharmaceutical Co. Ltd., Nagoya, Japón, bajo el nombre Lipasa P "Amano", en adelante mencionada como "Amano-P". Otras lipasas comerciales son Amano-CES, lipasas de Chromobacter viscosum, por ej., Chromobacter viscosum var. lipoliticum NRRLB 3673, comercializadas por Toyo Jozo Co., Tagata, Japón; y otras lipasas de Chromobacter viscosum de US Biochemical Corp., EE.UU., y Disoynth Co., Países Bajos, y lipasas de Pseudomonas gladioli. La enzima LIPOLASE derivada de Humicola lanuginosa y comercializada por Novo (véase también EP O 341.947) es una lipasa preferida de uso en la presente invención.
Las enzimas peroxidasas se usan junto con fuentes de oxígeno, por ejemplo, percarbonato, perborato, persulfato, peróxido de hidrógeno, etc. Éstas se utilizan para "blanquear la solución", es decir, para evitar la transferencia de colorantes o pigmentos liberados de los sustratos durante las operaciones de lavado a otros sustratos de la solución de lavado. En la técnica se conocen enzimas peroxidasa e incluyen, por ejemplo, peroxidasa de rábano picante, ligninasa y haloperoxidasa tal como cloro- y bromo-peroxidasa. Las composiciones de detergente que contienen peroxidasa se describen, por ejemplo, en la solicitud internacional PCT WO 89/099813, concedida el 19 de octubre de 1989 a O. Kirk y asignada a Novo Industries A/S.
Una amplia gama de productos enzimáticos y de medios para su incorporación a composiciones detergentes sintéticas se describen también en la patente US-3.553.139, concedida el 5 de enero de 1971 a McCarty y col. Otras enzimas también se describen en la patente US-4.101.457, concedida a Place y col. el 18 de julio de 1978, y en la patente US-4.507.219, concedida a Hughes el 26 de marzo de 1985. Los materiales enzimáticos útiles para las formulaciones detergentes líquidas y su incorporación a dichas formulaciones se describen en la patente US-4.261.868, concedida a Hora y col. el 14 de abril de 1981. Las enzimas de uso en detergentes se pueden estabilizar mediante diferentes técnicas. Las técnicas de estabilización enzimática se describen e ilustran en la patente US-3.600.319, concedida el 17 de agosto de 1971 a Gedge y col., y la EP-0,199.405, solicitud 86200586.5, publicada el 29 de octubre de 1986, concedida a Venegas. Los sistemas de estabilización enzimática también se describen, por ejemplo, en la patente US-3.519.570.
Agentes floculantes
La mayoría de los polímeros floculantes de arcilla son polímeros y copolímeros de cadena bastante larga derivados de monómeros tales como óxido de etileno, acrilamida, ácido acrílico, dimetilaminoetilmetacrilato, alcohol vinílico, vinilpirrolidona y etilenimida. Las gomas, como la goma guar, también son adecuadas.
Son preferidos los polímeros de óxido de etileno, acrilamida o ácido acrílico. Estos polímeros mejoran de forma muy considerable la deposición de una arcilla suavizante de tejidos si sus pesos moleculares están en el intervalo de 100.000 a 10 millones. Se prefieren los polímeros que tienen un peso molecular promedio en peso de 150.000 a 5 millones.
El polímero más preferido es el poli (óxido de etileno). Las distribuciones de los pesos moleculares se pueden determinar fácilmente mediante cromatografía de permeación en gel frente a patrones de poli(óxido de etileno) con distribuciones de peso molecular estrechas.
La cantidad de floculante es preferiblemente de 0,5-10% en peso de la pastilla y con máxima preferencia de aproximadamente 2% a 6%.
El floculante está preferible y principalmente en forma de gránulos, con al menos 50% en peso (y preferiblemente al menos 75% y con máxima preferencia al menos 90%) en forma de gránulos que tienen un tamaño de al menos 100 \mum a 1800 \mum, preferiblemente de hasta 1180 \mum y con máxima preferencia de 150 a 850 \mum. Preferiblemente la cantidad de floculante en los gránulos es de al menos 50%, generalmente de al menos 70% o 90%, del peso de los gránulos.
Otros componentes utilizados comúnmente en composiciones detergentes y que pueden incorporarse a las pastillas de detergente de la presente invención incluyen agentes quelantes, agentes para liberar la suciedad, agentes antirredeposición de suciedad, dispersantes, abrillantadores, supresores de las jabonaduras, suavizantes de tejidos, agentes inhibidores de transferencia de colorantes y perfumes.
Debe tenerse en cuenta que cuando un material de arcilla se comprime antes de su incorporación a una pastilla o a una composición limpiadora, se consigue una disgregación o dosificación mejorada. Por ejemplo, las pastillas que comprenden arcilla comprimida antes de su incorporación a la pastilla, se disgregan más rápidamente que las pastillas que comprenden el mismo material de arcilla que no se ha comprimido antes de su incorporación a la pastilla. En particular, la cantidad de presión utilizada para la compresión de la arcilla es importante para obtener partículas de arcilla que mejoren la disgregación o la dispensación.
Además, cuando las arcillas suavizantes se comprimen y, a continuación, se incorporan a composiciones limpiadoras o pastillas, no solo se obtiene una disgregación o dosificación mejorada, sino también un buen suavizado de los tejidos.
Preferiblemente, el componente de arcilla se obtiene mediante compresión de un material de arcilla.
Un proceso preferido comprende las etapas de someter el material de arcilla a una presión de al menos 10 MPa, o incluso al menos 20 MPa o incluso 40 MPa. Esto se puede realizar, por ejemplo, mediante compresión o compactación con rodillo de un material de arcilla, de manera opcional junto con uno o más de los demás ingredientes, para formar una pastilla o lámina de arcilla, preferiblemente seguida de reducción del tamaño, por ejemplo mediante trituración, de la lámina o pastilla de arcilla comprimida para formar partículas de arcilla comprimidas. Las partículas se pueden incorporar a una pastilla o composición limpiadora.
Los métodos de compresión y los métodos de compactación con rodillo son muy conocidos en la técnica. Por ejemplo, la compresión de la arcilla se puede realizar con una prensa de pastillas Lloyd 50 K o con un equipo de compactación con rodillo Chilsonator, de Fitzpatrick Company.
Ejemplos Ejemplo 1
i)
Se preparó un polvo base detergente de la composición A (ver tabla 1) de la forma siguiente: todos los materiales en forma de partículas de la composición base A se mezclaron juntos en un tambor mezclador para obtener una mezcla de partículas homogénea. Durante este mezclado, se pulverizó el aglutinante.
ii)
Después se prepararon las pastillas de la siguiente manera: se introdujeron 42,8 g de la mezcla en un molde de forma circular con un diámetro de 5,4 cm y se comprimieron para obtener una resistencia a la tracción (o tensión de fractura diametral) en la pastilla de 15 kPa.
TABLA 1 Composición de polvo base detergente
3
Los extruidos de arcilla consisten en 97% de arcilla tipo montmorilonita A y 3% de agua
La materia prima floculante es poli(óxido de etileno) con un peso molecular promedio de 300.000.
Los aglomerados aniónicos 1 consisten en 40% de tensioactivo aniónico, 27% de zeolita y 33% de carbonato.
Los aglomerados aniónicos 2 consisten en 40% de tensioactivo aniónico, 28% de zeolita y 32% de carbonato.
Los aglomerados catiónicos consisten en 20% de tensioactivo catiónico, 56% de zeolita y 24% de sulfato.
El silicato laminar consiste en 95% de SKS 6 y 5% de silicato.
\begin{minipage}[t]{155mm} Los aglomerados de activador del blanqueador consisten en 81% de TAED, 17% de copolímero acrílico/maleico (forma ácida) y 2% de agua.\end{minipage}
\begin{minipage}[t]{155mm} La partícula de sal sódica del ácido etilendiamino-N,N-disuccínico/sulfato (EDDS) consiste en 58% de sal sódica del ácido etilendiamino-N,N-disuccínico, 23% de sulfato y 19% de agua.\end{minipage}
Los encapsulados de ftalocianina de zinc sulfonada presentan una actividad del 10%.
El supresor de las jabonaduras consiste en 11,5% de aceite de silicona; 59% de zeolita y 29,5% de agua.
Ejemplo 2
Se repitió el Ejemplo 1 sustituyendo la materia prima de floculante por aglomerado de floculante preparado de la forma siguiente: se añadieron 37,6 g de poli(óxido de etileno) con un peso molecular promedio de 300.000, 226,8 g de carbonato sódico y 75,6 g de citrato sódico dihidratado a un mezclador Braun tipo 4262 con aspas fijado a 314 rad/s (3000 rpm). Mientras las cuchillas mezclaban la arcilla, se añadieron progresivamente 15 g de agua destilada a la arcilla durante 10 segundos. Tras la adición de agua, la mezcla se mezcló durante otros 2 min. A continuación, se secaron los aglomerados en un secador de lecho fluido de Sherwood Scientific a una temperatura de 90ºC durante 30 min. Los aglomerados secados fueron tamizados y las partículas superiores a 1700 \mum y las partículas inferiores a 100 mm se retiraron de la mezcla.
El nivel de residuo en el dispensador de una lavadora de ropa puede ser valorado mediante el "Ensayo del dispensador de pastillas": se colocan dos pastillas de lavado de ropa en un dispensador Baucknecht WA9850. El suministro de agua a la lavadora se pone a una temperatura de 8ºC y a una dureza de 21 granos por gramo, el caudal de entrada de agua del dispensador se ajusta a 4 l/min y el tiempo de flujo a 78 segundos. Se verifica el nivel de los residuos de pastilla que quedan en el dispensador conectando la lavadora con el ciclo de lavado en el programa de lavado 4 (ropa blanca/ropa de color, ciclo corto). El número de residuos se determina de la siguiente manera:
número de residuos = \frac{peso \ de \ los \ residuos}{peso \ de \ la \ pastilla \ original} \ x \ 100
Se observó que las pastillas preparadas según el Ejemplo 1 y el Ejemplo 2 se disgregaban de forma eficiente en el agua de lavado. La pastilla que contenía aglomerado de floculante proporcionó un % de residuo inferior (se dispersó mejor) que la pastilla que contenía materia prima de floculante, lo que indica que el proceso general de dispersión puede mejorarse proporcionando floculante en forma granulada.
Ejemplo 3
i)
Se preparó un aglomerado de floculante de la forma siguiente: los polvos indicados en la Tabla 2 se añaden a un mezclador Braun Electronic tipo 4262 con las cuchillas fijadas a 314 rad/s (3000 rpm). Con las aspas girando se agrega el agua lentamente. A continuación la mezcla se mezcla durante otros 2 minutos. Tras la aglomeración, las partículas se secan a 90ºC durante 30 minutos en un lecho fluido. El polvo resultante se tamizó para eliminar las partículas superiores a 1700 \mum y las partículas inferiores a 100 \mum.
ii)
Se preparó un polvo base detergente de la composición B (ver la Tabla 3) de la forma siguiente: todos los materiales en forma de partículas de la composición base B se mezclaron juntos en un tambor mezclador para obtener una mezcla de partículas homogénea. Durante este mezclado, se pulverizó el aglutinante.
iii)
El polvo base de la composición B se mezcló en un tambor mezclador y se diluyó con las cantidades de extruidos de arcilla descritas.
iv)
A continuación se prepararon las pastillas de la siguiente manera: se introdujeron 42,8 g de la mezcla en un molde de forma circular con un diámetro de 5,4 cm y se comprimieron para obtener una resistencia a la tracción (o tensión de fractura diametral) en la pastilla de 15 kPa.
v)
El nivel de residuo en el dispensador de una lavadora de ropa se valoró mediante el "Ensayo de dispensador de pastillas": se colocan dos pastillas de lavado de ropa en un dispensador Baucknecht WA9850. El suministro de agua a la lavadora se pone a una temperatura de 8ºC y a una dureza de 21 granos por gramo, el caudal de entrada de agua del dispensador se ajusta a 4 l/min y el tiempo de flujo a 78 segundos. Se verifica el nivel de residuos de pastilla que quedan en el dispensador encendiendo la lavadora y poniendo el ciclo de lavado en el programa de lavado 4 (blanco/color, ciclo corto). El residuo porcentual de dispensado se determina de la manera siguiente:
% del dispensador = \frac{peso \ del \ residuo}{peso \ de \ la \ pastilla \ original} \times 100
El % del dispensador se muestra en la Tabla 4
TABLA 2 Composición del floculante
4
TABLA 3 Composición de polvo base detergente
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5
Los aglomerados aniónicos 1 comprenden 40% de tensioactivo aniónico, 27% de zeolita y 33% de carbonato.
Los aglomerados aniónicos 2 comprenden 40% de tensioactivo aniónico, 28% de zeolita y 32% de carbonato.
Los aglomerados catiónicos comprenden 20% de tensioactivo catiónico, 56% de zeolita y 24% de sulfato.
El silicato laminar comprende 95% de SKS 6 y 5% de silicato.
\begin{minipage}[t]{155mm} Los aglomerados de activador del blanqueador comprenden 81% de TAED, 17% de copolímero acrílico/maleico (forma ácida) y 2% de agua.\end{minipage}
\begin{minipage}[t]{155mm} Las partículas de sal sódica del ácido etilendiamino-N,N-disuccínico/sulfato comprenden 58% de sal sódica de ácido etilendiamino-N,N-disuccínico, 23% de sulfato y 19% de agua.\end{minipage}
Los encapsulados de ftalocianina de zinc sulfonada presentan una actividad del 10%.
\begin{minipage}[t]{155mm} El supresor de las jabonaduras comprende 11,5% de aceite de silicona (de Dow Corning); 59% de zeolita y 29,5% de agua.\end{minipage}
El sistema de pulverizado de aglutinante comprende 50% de Lutensit K-HD 96 y 50% de PEG
TABLA 4
6
Ejemplo 4
Se repitió el Ejemplo 3 eliminando la partícula de floculante de la formulación y compensándola con carbonato (composición C). En la Tabla 4 se observa que la partícula de floculante ayudó a reducir el % de nivel de residuo de dispensación observado con la pastilla.
Otros ejemplos incluyen pastillas elaboradas a partir de polvo de la siguiente composición:
Ejemplos A y B
TABLA A Composición de polvo base detergente
7
El extruido de arcilla comprende 97% de arcilla CSM Quest 5A y 3% de agua.
La materia prima floculante es poli(óxido de etileno) con un peso molecular promedio de 300.000.
Los aglomerados aniónicos 1 comprenden 40% de tensioactivo aniónico, 27% de zeolita y 33% de carbonato.
Los aglomerados aniónicos 2 comprenden 40% de tensioactivo aniónico, 28% de zeolita y 32% de carbonato.
Los aglomerados catiónicos comprenden 20% de tensioactivo catiónico, 56% de zeolita y 24% de sulfato.
El silicato laminar comprende 95% de SKS 6 y 5% de silicato.
\begin{minipage}[t]{155mm} Los aglomerados de activador del blanqueador comprenden 81% de TAED, 17% de copolímero acrílico/maleico (forma ácida) y 2% de agua.\end{minipage}
\begin{minipage}[t]{155mm} Las partículas de sal sódica del ácido etilendiamino-N,N-disuccínico/sulfato comprenden 58% de sal sódica de ácido etilendiamino-N,N-disuccínico, 23% de sulfato y 19% de agua.\end{minipage}
Los encapsulados de ftalocianina de zinc sulfonada presentan una actividad del 10%.
\begin{minipage}[t]{155mm} El supresor de las jabonaduras comprende 11,5% de aceite de silicona (de Dow Corning); 59% de zeolita y 29,5% de agua.\end{minipage}
\global\parskip1.000000\baselineskip
Ejemplo C Ácido cítrico micronizado
En la composición del ejemplo B, el ácido cítrico utilizado se ha sustituido por ácido cítrico micronizado. El ácido cítrico utilizado se trituró antes de su uso con un molinillo de café hasta conseguir las siguientes distribuciones de tamaños de partículas.
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8
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9
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Ejemplos D-F
Composición fosfatada
10
11
El extruido de arcilla comprende 97% de arcilla CSM Quest 5A y 3% de agua.
La materia prima floculante es poli(óxido de etileno) con un peso molecular promedio de 300.000.
El silicato laminar comprende 95% de SKS 6 y 5% de silicato.
\begin{minipage}[t]{155mm} Los aglomerados de activador del blanqueador comprenden 81% de TAED, 17% de copolímero acrílico/maleico (forma ácida) y 2% de agua.\end{minipage}
\begin{minipage}[t]{155mm} Las partículas de sal sódica del ácido etilendiamino-N,N-disuccínico/sulfato comprenden 58% de sal sódica de ácido etilendiamino-N,N-disuccínico, 23% de sulfato y 19% de agua.\end{minipage}
Los encapsulados de ftalocianina de zinc sulfonada presentan una actividad del 10%.
\begin{minipage}[t]{155mm} El supresor de las jabonaduras comprende 11,5% de aceite de silicona (de Dow Corning); 59% de zeolita y 29,5% de agua.\end{minipage}
La partícula aniónica era un polvo soplado con la siguiente composición:
(%)
Alquilbenceno sulfonato sódico lineal 17,7
7EO C35 no iónico 2,0
3EO C35 no iónico 5,9
Jabón 0,5
Tripolifosfato sódico, (Rhodia-Phos HPA 3,5 de Rhone Poulenc) 47,8
Silicato sódico 10,8
Carboximetilcelulosa sódica 0,4
Copolímero de acrilato/maleato 2,1
Sales, humedad 12,9
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Ejemplos G y H
12
13
El extruido de arcilla comprende 97% de arcilla CSM Quest 5A y 3% de agua.
La materia prima floculante es poli(óxido de etileno) con un peso molecular promedio de 300.000.
Los aglomerados aniónicos 1 comprenden 40% de tensioactivo aniónico, 27% de zeolita y 33% de carbonato.
Los aglomerados aniónicos 2 comprenden 40% de tensioactivo aniónico, 28% de zeolita y 32% de carbonato.
Los aglomerados catiónicos comprenden 20% de tensioactivo catiónico, 56% de zeolita y 24% de sulfato.
El silicato laminar comprende 95% de SKS 6 y 5% de silicato.
\begin{minipage}[t]{155mm} Los aglomerados de activador del blanqueador comprenden 81% de TAED (tetracetiletilen-diamina), 17% de copolímero acrílico/maleico (forma ácida) y 2% de agua.\end{minipage}
\begin{minipage}[t]{155mm} Las partículas de sal sódica del ácido etilendiamino-N,N-disuccínico/sulfato comprenden 58% de sal sódica de ácido etilendiamino-N,N-disuccínico, 23% de sulfato y 19% de agua.\end{minipage}
Los encapsulados de ftalocianina de zinc sulfonada presentan una actividad del 10%.
\begin{minipage}[t]{155mm} El supresor de las jabonaduras comprende 11,5% de aceite de silicona (de Dow Corning); 59% de zeolita y 29,5% de agua.\end{minipage}
Arbocel TF-30-HG y Vivapur G22 son agentes disgregantes que contienen celulosa de la empresa Rettenmaier.
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Ejemplo I-N
Los ejemplos A-G se repiten sumergiendo las pastillas elaboradas con la composición indicada en un baño que comprende 80 partes de ácido adípico mezclado con 18,5 partes de arcilla CSM Quest 9 y 1,5 partes de Coasol (siendo Coasol un diisobutiladipato).
La pastilla también puede comprender un poli(óxido de etileno) con alto peso molecular, un disgregante celulósico y/o acetato. Adicionalmente, también podría comprender sales muy solubles.

Claims (8)

1. Una pastilla de detergente suavizante para lavado de ropa que comprende arcilla, tensioactivo de lavado de ropa y floculante para arcilla, en donde la arcilla es una arcilla tipo esmectita de tres capas que tiene una capacidad de intercambio iónico de al menos 50 meq/100 g y en donde la pastilla es una masa comprimida de partículas y al menos 50% del floculante está presente como gránulos que tienen un tamaño entre 100 \mum y 1700 \mum.
2. Una pastilla según la reivindicación 1, en donde la pastilla comprende al menos 5% en peso de arcilla.
3. Una pastilla según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde la pastilla comprende al menos 8%, preferiblemente al menos 10%, en peso de arcilla.
4. Una pastilla según la reivindicación 1, en donde al menos 75%, preferiblemente al menos 90%, en peso del floculante está presente como gránulos que tienen un tamaño de 100 a 1180 \mum, preferiblemente de 150 a 850 \mum.
5. Una pastilla según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde los gránulos de floculante contienen al menos 70%, preferiblemente al menos 90%, en peso de floculante.
6. Una pastilla según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde los gránulos de floculante consisten básicamente sólo en floculante o floculante con hasta 10% en peso de aglutinante para los gránulos de floculante.
7. Una pastilla según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde las partículas son prácticamente todas gránulos que tienen un tamaño de al menos 100 \mum.
8. Un proceso para preparar pastillas de detergente suavizantes para lavado de ropa que comprenden arcilla, tensioactivo de lavado de ropa y floculante para arcilla, en donde la arcilla es una arcilla tipo esmectita de tres capas que tiene una capacidad de intercambio iónico de al menos 50 meq/100 g, que comprende:
proporcionar al menos 50% en peso del floculante como gránulos de floculante que tienen un tamaño entre 100 \mum y 1700 \mum; mezclar los gránulos de floculante con otros componentes de las pastillas en forma de partículas; y comprimir la mezcla en pastillas.
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