ES2276683T3 - Composiciones detergentes. - Google Patents
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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.
La invención se refiere a pastillas de
detergente suavizantes para lavado de ropa que contienen arcilla y
floculante para la arcilla.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
\newpage
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.
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.
\newpage
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.
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.
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
\newpage
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).
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
\hskip1cmo
\hskip1cmR1C(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:
Otra clase más de activadores del blanqueador
preferidos son los activadores de tipo acil-lactama,
especialmente las acilcaprolactamas y las acilvalerolactamas de las
fórmulas:
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.
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.
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.
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.
- 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.
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. |
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.
- 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
\global\parskip0.800000\baselineskip
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 |
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
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} |
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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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Ejemplos
D-F
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 |
\vskip1.000000\baselineskip
Ejemplos G y
H
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. |
\vskip1.000000\baselineskip
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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GB2320255A (en) * | 1996-12-12 | 1998-06-17 | Procter & Gamble | Process for making tabletted detergent compositions |
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