ES2288951T3 - Uso de particulas de escala nanometrica para la mejora del desprendimiento de suciedad. - Google Patents
Uso de particulas de escala nanometrica para la mejora del desprendimiento de suciedad. Download PDFInfo
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Abstract
Uso de partículas con un tamaño de partícula de desde 5 hasta 500 nm para la mejora del desprendimiento de suciedad de y/o la reducción de la capacidad de volver a ensuciarse en superficies textiles de algodón o tejidos mixtos de algodón.
Description
Uso de partículas de escala nanométrica para la
mejora del desprendimiento de suciedad.
La presente invención se refiere al uso de
partículas con un tamaño de partícula de desde 5 hasta 500 nm para
la mejora del desprendimiento de suciedad de y/o la reducción de la
capacidad de volver a ensuciarse en superficies.
En el tratamiento de materiales textiles el
apresto textil, especialmente el acabado textil, desempeña un papel
importante. Con ayuda de los agentes auxiliares correspondientes se
modifican las propiedades de los materiales textiles de tal modo
que son más fáciles de cuidar. Ejemplos de medidas de apresto son la
mejora de la recuperación del arrugado y la estabilidad
dimensional, el blanqueo y el tratamiento con blanqueadores ópticos
o teñido, el equipado con acabados suavizadores para la modificación
del tacto, el acabado de hidrofilicidad para aumentar la capacidad
de absorción de agua. Para evitar la deposición de suciedad o para
facilitar su capacidad de lavado, los materiales textiles reciben
un denominado acabado de Soil-Release (acabado
antisuciedad).
Además de este acabado permanente de los
materiales textiles durante su producción se utilizan algunos de
los agentes auxiliares descritos entre otros también en detergentes
textiles o agentes de tratamiento previo o posterior, para
conseguir en este caso una aplicación temporal. Por ejemplo se
añaden a los detergentes polímeros de Soil-Release
correspondientes, que tienen como consecuencia entonces una
capacidad de volver a ensuciarse reducida (incluso también durante
el ciclo de lavado mediante la deposición de nuevo de la suciedad
desprendida).
En observaciones en la naturaleza se ha
comprobado, que las superficies de las plantes tienen propiedades
repelentes de la suciedad, dado que sobre estas superficies no
pueden depositarse de manera duradera partículas de suciedad. Las
superficies de este tipo pueden limpiarse mediante la lluvia o agua
en movimiento. Este efecto se atribuye a las capas de cera que se
encuentran en la superficie y especialmente a la estructura
superficial de las mismas.
En la patente europea EP 0772 514 se da a
conocer una superficie de objetos autolimpiadora que imita las
plantas, que presenta una estructura superficial artificial formada
por elevaciones y depresiones y que se caracteriza porque la
separación entre las elevaciones se encuentra en el intervalo de
desde 5 hasta 200 \mum y la altura de las elevaciones se
encuentran en el intervalo de desde 5 hasta 100 \mum y al menos
las elevaciones están compuestas de polímeros hidrófobos y
materiales hidrofobazos de manera duradera y las elevaciones no
pueden desprenderse mediante agua o mediante agua con
detergentes.
Los materiales textiles conocidos a partir del
estado de la técnica presentan una superficie modificada de manera
duradera (permanente). Una modificación permanente de las
superficies textiles no es siempre deseable especialmente en el
campo de la vestimenta. El consumidor desea por un lado materiales
textiles naturales, con las propiedades positivas atribuidas a
estos materiales textiles, por otro lado estos materiales textiles
deben presentar en la medida de lo posible las ventajas de los
materiales textiles sintéticos con respecto a las propiedades de
cuidado.
La presente invención se basó en el objetivo de
proporcionar un detergente, un agente de tratamiento previo o un
agente de tratamiento posterior que sea adecuado para modificar
superficies especialmente de manera temporal de tal modo que se
consigue una mejora de la capacidad de desprendimiento de la
suciedad y se confieren a la superficie de manera temporal
propiedades repelentes de la suciedad. Otro objetivo consiste en
conseguir la mejora deseada especialmente para superficies
textiles, preferiblemente para materiales naturales tales como el
algodón.
Sorprendentemente se comprobó que mediante la
utilización de partículas con un tamaño de partícula de desde 5
hasta 500 nm en superficies, es decir superficies tanto duras como
textiles, se consigue un claro aumento de la hidrofilicidad y con
ello también se mejora el desprendimiento de la suciedad de las
superficies y pueden conferírseles también temporalmente
propiedades repelentes de la suciedad. Mediante el uso de las
partículas se produce una estructuración de la superficie, mediante
lo cual aparecen en las superficies textiles de algodón o tejidos
mixtos de algodón, los efectos descritos anteriormente.
Modificación temporal de la superficie en el
sentido de la presente invención significa que el efecto puede
conservarse tras algunos, especialmente hasta 4 ciclos de lavado o
de limpieza.
Según esto es objeto de la presente invención el
uso de partículas con un tamaño de partícula de desde 5 hasta 500
nm para la mejora del desprendimiento de suciedad de y/o la
reducción de la capacidad de volver a ensuciarse en superficies
textiles de algodón o tejidos mixtos de algodón.
En el caso de las partículas utilizadas según la
invención se trata preferiblemente de partículas insolubles en agua
o sólo muy poco solubles en agua, que se conservan de manera
transitoria sobre el material textil. Estas partículas presentan
según la invención un tamaño de partícula de desde 5 hasta 500 nm,
preferiblemente de desde 5 hasta 250 nm. Debido al tamaño de
partícula estas partículas se denominan también partículas de
escala nanométrica. Pueden utilizarse como partículas cualquier
sólido insoluble, que se encuentre en la distribución de tamaño
mencionado. Ejemplos de partículas adecuadas son cualquier ácido
silícico de precipitación, aerogel, xerogel,
Mg(OH)_{2}, boehmita (Al(O)OH),
ZrO_{2}, ZnO, CeO_{2}, Fe_{2}O_{3}, Fe_{3}O_{4}, TiN,
hidroxilapatita, bentonitas, hectorita, SiO_{2}:CeO_{2}
(SiO_{2} dotado con CeO_{2}), SnO_{2},
In_{2}O_{3}:SnO_{2}, MgAl_{2}O_{4}, HfO_{2}, soles,
tales como soles de SiO_{2}, soles de Al_{2}O_{3} o soles de
TiO_{2}, así como cualquier mezcla de los anteriores.
Superficies en el sentido de la presente
invención son las superficies textiles de algodón o tejidos mixtos
de algodón que han de tratarse.
En una configuración especialmente preferida de
la presente invención se utilizan las partículas en agentes para el
tratamiento textil, especialmente tanto para el tratamiento previo
textil como para el tratamiento posterior textil y para el lavado
textil. Las partículas pueden utilizarse también en el tratamiento
textil en la industria textil, pudiendo usarse las partículas para
el tratamiento textil tanto permanente como temporal.
El contenido en estas partículas de escala
nanométrica de los agentes de este tipo debería estar dimensionado
de tal modo que la superficie, especialmente la superficie textil,
esté suficientemente cubierta. Preferiblemente los agentes
contienen del 0,01 al 35% en peso, especialmente preferible del 0,01
al 20% en peso y especialmente del 0,5 al 10% en peso de las
partículas de escala nanométrica, con respecto al agente
acabado.
La concentración de las partículas de escala
nanométrica utilizadas según la invención en la solución de
aplicación se encuentra preferiblemente entre el 0,001 y el 10% en
peso, especialmente entre el 0,01 y el 2% en peso, con respecto a
la solución de aplicación. El valor de pH de la solución de
aplicación se encuentra preferiblemente entre 6 y 12, especialmente
entre 7 y 10,5. En este intervalo de pH se consiguen resultados
especialmente buenos con respecto al ensuciamiento de nuevo y la
capacidad de desprendimiento de la suciedad.
Otra mejora en el caso del desprendimiento de
suciedad y de la reducción del ensuciamiento de nuevo puede
conseguirse si se modifica la superficie de las partículas de escala
nanométrica. Esto puede tener lugar por ejemplo mediante formadores
de complejos habituales, mediante lo cual puede impedirse la
precipitación de sales de Ca o de Mg. Estos compuestos puede
aplicarse en una cantidad tal, que estén contenidos en el agente
acabado en cantidades de desde el 1 hasta el 8% en peso,
preferiblemente de desde el 3,0 hasta el 6,0% en peso y
especialmente del 4,0 al 5,0% en peso, con respecto al agente
acabado. Normalmente se encuentran en la superficie de las
partículas.
Una clase preferida de formadores de complejos
son los fosfonatos. A estos compuestos preferidos pertenecen
especialmente los organofosfonatos tales como por ejemplo el ácido
1-hidroxietano-1,1-difosfónico
(HEDP), ácido aminotri(metilenfosfónico) (ATMP), ácido
dietilentriamin-penta(metilenfosfónico)
(DTPMP o DETPMP) así como ácido
2-fosfonobutano-1,2,4-tricarboxílico
(PBS-AM), que en la mayoría de los casos se utilizan
en la forma de sus sales de amonio o de metal alcalino. Los
fosfonatos se aplican en una cantidad tal en la superficie de las
partículas, que están contenidos en el agente acabado en cantidades
de desde el 0,01 hasta el 2,0% en peso, preferiblemente del 0,05 al
1,5% en peso y especialmente de desde el 0,1 hasta el 1,0% en
peso.
Además puede utilizarse como formadores de
complejos sustancias que complejan metales pesados. Formadores de
complejos de metales pesados adecuados son por ejemplo el ácido
etilendiaminotetraacético (EDTA) o ácido nitrilotriacético (NTA) en
la forma de los ácidos libres o como sales de metal alcalino y
derivados de los anteriores así como sales de metal alcalino de
polielectrolitos aniónicos tales como polimaleatos y
polisulfonatos.
Otros formadores de complejos adecuados son
ácidos hidroxicarboxílicos de bajo peso molecular tales como el
ácido cítrico, ácido tartárico, ácido málico, ácido láctico o ácido
glucónico o sus sales, siendo especialmente preferibles el ácido
cítrico o citrato de sodio.
La modificación de la superficie de las
partículas puede tener lugar por ejemplo mediante la simple
agitación de una suspensión de las partículas con el formador de
complejos, absorbiéndose éste durante la agitación en la superficie
de las partículas.
Para el experto resulta evidente, que la
cantidad total de formadores de complejos, que debe añadirse a los
agentes, no debe aplicarse a las partículas de escala nanométrica.
También es posible, añadir directamente estos compuestos completa o
parcialmente.
Otro aumento de la humectabilidad de las
superficies que han de tratarse puede conseguirse también mediante
la adición de agentes de hidrofilización. Ejemplos de agentes de
hidrofilización de este tipo son los alcoholes mono o polivalentes,
alcanolaminas o glicol éter, siempre que puedan mezclarse con agua.
Preferiblemente se seleccionan los agentes de hidrofilización de
etanol, n o i-propanol, butanoles, etilenglicolmetil
éter, etilenglicoletil éter, etilenglicolpropil éter,
etilenglicolmono-n-butil éter,
dietilenglicol-metil éter, dietilenglicoletil éter,
propilenglicolmetil, etil o propil éter, dipropilenglicolmonometil o
etil éter, diisopropilenglicolmonometil o etil éter, metoxi, etoxi
o butoxitriglicol,
1-butoxietoxi-2-propanol,
3-metil-3-metoxibutanol,
propilen-glicol-t-butil
éter, alcoholes, especialmente alcanoles
C_{1}-C_{4}, glicoles, polietilenglicoles,
preferiblemente con un peso molecular entre 100 y 100 000,
especialmente entre 200 y 10 000, y polioles, tales como sorbitol y
manitol, así como polietilenglicol líquido a temperatura ambiente,
ésteres del ácido carboxílico, poli(alcoholes vinílicos),
copolímeros de bloque de óxido de etileno-óxido de propileno así
como cualquier mezcla de los anteriores.
Las partículas usadas según la invención pueden
añadirse a los presentes agentes tanto de líquidos a en forma de
gel como también que se encuentran en forma sólida.
Si los agentes se encuentran en forma de líquida
a en gel, entonces se trata por regla general de preparaciones
acuosas, que dado el caso contienen además disolventes orgánicos
miscibles con agua, adicionales, así como espesantes. A los
disolventes orgánicos miscibles con agua pertenecen por ejemplo los
compuestos de agentes de hidrofilización mencionados anteriormente.
La producción de preparaciones de líquidas a en forma de gel puede
tener lugar de manera continua o discontinua mediante el simple
mezclado de los componentes, dado el caso a temperatura
elevada.
Para ajustar la viscosidad pueden añadirse a una
composición líquida uno o varios sistemas espesantes. La viscosidad
de composiciones de líquidas a en forma de gel puede medirse con
métodos convencionales habituales (por ejemplo Viscosímetro
Brookfield RVD-VII a 20 rpm y 20ºC, husillo 3) y se
encuentra preferiblemente en el intervalo de desde 100 hasta 5000
mPas. Las composiciones preferidas tienen viscosidades de desde 200
hasta 4000 mPas, siendo especialmente preferibles valores de entre
400 y 2000 mPas.
Espesantes adecuados son compuestos orgánicos
poliméricos o inorgánicos. Pueden utilizarse también mezclas de
varios aditivos.
A los espesantes inorgánicos pertenecen por
ejemplo los ácidos polisilícicos, minerales arcillosos tales como
montmorillonita, zeolita, ácidos silícicos y bentonitas.
Los espesantes orgánicos proceden de los grupos
de los polímeros naturales, de los polímeros naturales modificados
y de los polímeros completamente sintéticos. Estas sustancias
también denominadas agentes de hinchamiento, en la mayoría de los
casos de alto peso molecular, absorben los líquidos, se hinchan a
este respecto y se transforman finalmente en soluciones coloidales
o reales viscosas.
Los polímeros que proceden de la naturaleza, que
se usan como aditivos reológicos, son por ejemplo
agar-agar, carragenano, tragacanto, goma arábiga,
alginatos, pectinas, poliosas, harina de guar, harina de algarrobo,
almidón, dextrinas, gelatina y caseína.
Las sustancias naturales modificadas proceden
sobre todo del grupo de las celulosas y los almidones modificados,
a modo de ejemplo se mencionan aquí la carboximetilcelulosa y otros
éteres de celulosa, hidroetil y propilcelulosa así como éteres de
harina de semillas.
Un grupo grande de espesantes, que se usan
ampliamente en los más diversos campos de aplicación, son los
polímeros completamente sintéticos tales como compuestos de
poliacrilo y de polimetracrilo, polímeros vinílicos, ácidos
policarboxílicos, poliéteres, poliiminas, poliamidas y
poliuretanos.
Los espesantes pueden estar contenidos en una
cantidad de hasta el 10% en peso, preferiblemente de desde el 0,05
hasta el 5% en peso, y especialmente preferible de desde el 0,1
hasta el 3% en peso, con respecto a la composición acabada.
Además pueden utilizarse también espesantes
tensioactivos, por ejemplo alquilpoliglicósidos, tales como
alquilpoliglucósido C_{8-10} (APG® 220,
fabricante: Henkel KGaA); alquilpoliglucósido
C_{12-14} (APG® 600, fabricante: Henkel KGaA).
A los agentes que se encuentran en forma sólida
pertenecen por ejemplo los polvos, productos compactados, tales
como productos granulados y cuerpos moldeados (comprimidos). Las
formas individuales pueden producirse según los procedimientos
conocidos del estado de la técnica, tal como mediante secado por
pulverización, granulación y compresión.
Las partículas usadas según la invención puede
utilizarse especialmente en combinación con tensioactivos, que se
seleccionan preferiblemente de tensioactivos no iónicos, aniónicos,
anfóteros y catiónicos así como cualquiera de sus mezclas.
Los tensioactivos se encuentran preferiblemente
en una cantidad de desde el 0,1 hasta el 50% en peso,
preferiblemente de desde el 0,1 hasta el 35% en peso y
especialmente de desde el 0,1 hasta el 15% en peso, con respecto a
la composición.
Como tensioactivos no iónicos se utilizan
preferiblemente alcoholes alcoxilados, ventajosamente etoxilados,
especialmente primarios con preferiblemente de 8 a 18 átomos de C y
en promedio de 1 a 12 moles de óxido de etileno (OE) por mol de
alcohol, en los que el resto de alcohol puede ser lineal o
preferiblemente estar ramificado con metilo en la posición 2 o
puede contener restos lineales o ramificados con metilo en mezcla,
tal como se encuentran normalmente en restos de oxoalcohol. Sin
embargo se prefieren especialmente etoxilatos de alcohol con restos
lineales de alcoholes de origen natural con de 12 a 18 átomos de C,
por ejemplo de alcohol de coco, de palma, graso de sebo u oleílico,
y en promedio de 2 a 8 OE por mol de alcohol. A los alcoholes
etoxilados preferidos pertenecen por ejemplo los alcoholes
C_{12-14} con de 3 OE a 7 OE, alcohol
C_{9-11} con 7 OE, alcoholes
C_{13-15} con 3 OE, 5 OE, 7 OE u 8 OE, alcoholes
C_{12-18} con 3 OE, 5 OE o 7 OE y mezclas de
éstos, tales como mezclas de alcohol C_{12-14} con
3 OE y alcohol C_{12-18} con 7 OE. Los grados de
etoxilación indicados representan valores medios estadísticos, que
para un producto especial puede ser un número entero o fraccionado.
Los etoxilatos de alcohol preferidos presentan una distribución de
homólogos estrecha (narrow range ethoxylates, NRE).
Adicionalmente a estos tensioactivos no iónicos pueden utilizarse
también alcoholes grasos con más de 12 OE. Ejemplos de esto son el
alcohol graso de sebo con 14 OE, 25 OE, 30 OE o 40 OE. También
pueden utilizarse según la invención tensioactivos no iónicos que
contienen grupos OE y OP juntos en la molécula. A este respecto
pueden utilizarse copolímeros de bloque con unidades de bloque de
OE-OP o unidades de bloque de
OP-OE, pero también copolímeros de
OE-OP-OE o copolímeros de
OP-OE-OP. Naturalmente también
pueden utilizarse tensioactivos no iónicos alcoxilados mixtos, en
los que las unidades de OE y OP no están distribuidas por bloques
sino estadísticamente. Tales productos pueden obtenerse mediante la
acción simultánea de óxido de etileno y de propileno en alcoholes
grasos.
Ejemplos especialmente preferibles de
tensioactivos no iónicos, que producen un buen comportamiento de
escurrimiento del agua en superficies duras son los
polietilenglicol éteres de alcohol graso, los
polietilen/polipropilenglicol éteres de alcohol graso y éteres
mixtos, que dado el caso pueden tener los centros activos
ocupados.
Ejemplos de polietilenglicol éteres de ácido
graso son aquellos con fórmula (I)
(I)R^{1}O-(CH_{2}CH_{2}O)_{n1}H
en la que R^{1} representa un
resto alquilo y/o alquenilo lineal o ramificado con de 6 a 22,
preferiblemente de 12 a 18 átomos de carbono y n1 representa números
de 1 a
5.
Las sustancias mencionadas representan productos
comerciales conocidos. Ejemplos típicos son productos de adición de
en promedio 2 o 4 moles de óxido de etileno a alcohol graso de coco
C_{12/14} técnico (Dehydol® LS-2 o
LS-4, empresa Henkel KGaA) o productos de adición de en promedio 4 moles de óxido de etileno a oxoalcoholes C_{14/15} (Dobanol®45-4, empresa Shell). Los productos pueden presentar una distribución de homólogos convencional o estrecha.
LS-4, empresa Henkel KGaA) o productos de adición de en promedio 4 moles de óxido de etileno a oxoalcoholes C_{14/15} (Dobanol®45-4, empresa Shell). Los productos pueden presentar una distribución de homólogos convencional o estrecha.
Por polietilen/polipropilenglicol éteres de
alcohol graso han de entenderse tensioactivos no iónicos de fórmula
(II),
en la que R^{2} representa un
resto alquilo y/o alquenilo lineal o ramificado con de 6 a 22,
preferiblemente de 12 a 18 átomos de carbono, n2 representa números
de 1 a 0 y m2 representa números de 1 a
4.
También estas sustancias representan productos
comerciales conocidos. Ejemplos típicos son productos de adición de
en promedio 5 moles de óxido de etileno y 4 moles de óxido de
propileno a alcohol graso de coco C_{12/14} técnico
(Dehydol®LS-54, empresa Henkel KGaA), o 6,4 moles de
óxido de etileno y 1,2 moles de óxido de propileno a alcohol graso
de coco C_{10/14} técnico (Dehydol ®LS-980,
empresa Henkel KGaA).
Por éteres mixtos han de entenderse poliglicol
éteres de alcohol graso con los centros activos ocupados con la
fórmula (III)
en la que R^{3} representa un
resto alquilo y/o alquenilo lineal o ramificado con de 6 a 22,
preferiblemente de 12 a 18 átomos de carbono, n3 representa números
de 1 a 10, m2 representa 0 o números de 1 a 4 y R^{4} representa
un resto alquilo con de 1 a 4 átomos de carbono o un resto
bencilo.
Ejemplos típicos son éteres mixtos de fórmula
(III), en la que R^{3} representa un resto cocoalquilo C_{12/14}
técnico, n3 representa 5 o 10, m3 representa 0 y R^{4} representa
un grupo butilo (Dehypon®LS-54 o
LS-104, empresa Henkel KGaA). El uso de éteres
mixtos con los centros activos ocupados con butilo o bencilo es
especialmente preferible por motivos de aplicación técnica.
Por hidroxialquilpolietilenglicol éteres se
entienden compuestos con la fórmula (IV) general
en la
que
R^{5} representa hidrógeno o un resto alquilo
de cadena lineal con de 1 a 16 átomos de C,
R^{6} representa un resto alquilo de cadena
lineal o ramificado con de 4 a 8 átomos de C,
R^{7} representa hidrógeno o un resto alquilo
con de 1 a 16 átomos de C y
n4 representa un número de 7 a 30,
con la condición de que el número total de los
átomos de C contenidos en R^{5} y R^{7} asciende a de 6 a
16.
Además pueden utilizarse como tensioactivos no
iónicos adicionales también alquilglicósidos de fórmula general
RO(G)x, en la que R significa un resto alifático
primario lineal o ramificado con metilo, especialmente ramificado
con metilo en la posición 2 con de 8 a 22, preferiblemente de 12 a
18 átomos de C y G es el símbolo, que representa una unidad
glicosídica con 5 o 6 átomos de C, preferiblemente glucosa. El grado
x de oligomerización, que indica la distribución de monoglicósidos
y oligoglicósidos, es cualquier número entre 1 y 10; preferiblemente
x se encuentra a de 1,2 a 1,4.
Otra clase de tensioactivos no iónicos, que se
utilizan especialmente en agentes sólidos, son ésteres alquílicos
de alcohol graso alcoxilados, preferiblemente etoxilados o
etoxilados y propoxilados, preferiblemente con de 1 a 4 átomos de
carbono en la cadena de alquilo.
También pueden ser adecuados tensioactivos no
iónicos del tipo de los óxidos de amina, por ejemplo óxido de
N-cocoalquil-N,N-dimetilamina
y óxido de
N-seboalquil-N,N-dihidroxietilamina,
y de las alcanolamidas de ácido graso. La cantidad de estos
tensioactivos no iónicos asciende preferiblemente a no más de la de
los alcoholes grasos etoxilados, especialmente no más de la mitad
de ésta.
Otros tensioactivos adecuados son las
polihidroxiamidas de ácido graso de fórmula (V),
en la que R^{8}CO representa un
resto acilo alifático con de 6 a 22 átomos de carbono, R^{9}
representa hidrógeno, un resto alquilo o hidroxialquilo con de 1 a
4 átomos de carbono y [Z] representa un resto polihidroxialquilo
lineal o ramificado con de 3 a 10 átomos de carbono y de 3 a 10
grupos hidroxilo. En el caso de las polihidroxiamidas de ácido
graso se trata de sustancias conocidas, que pueden obtenerse
normalmente mediante aminación reductora de un azúcar reductor con
amoniaco, una alquilamina o una alcanolamina y acilación posterior
con un ácido graso, un éster alquílico de ácido graso o un cloruro
de ácido
graso.
Al grupo de las polihidroxiamidas de ácido graso
pertenecen también compuestos de fórmula (VI),
en la que R^{10} representa un
resto alquilo o alquenilo lineal o ramificado con de 7 a 12 átomos
de carbono, R^{11} representa un resto alquilo lineal, ramificado
o cíclico o un resto arilo con de 2 a 8 átomos de carbono y
R^{12} representa un resto alquilo lineal, ramificado o cíclico o
un resto arilo o un resto oxialquilo con de 1 a 8 átomos de
carbono, prefiriéndose restos alquilo C_{1-4} o
fenilo y [Z] representa un resto polihidroxialquilo lineal, cuya
cadena de alquilo está sustituida con al menos dos grupos hidroxilo,
o derivados alcoxilados, preferiblemente etoxilados o propoxilados
de este
resto.
[Z] se obtiene preferiblemente mediante
aminación reductora de un azúcar, por ejemplo glucosa, fructosa,
maltosa, lactosa, galactosa, manosa o xilosa. Los compuestos
N-alcoxi o N-ariloxisustituidos
pueden transformarse entonces en las polihidroxiamidas de ácido
graso deseadas por ejemplo según la enseñanza de la solicitud
internacional WO-A-95/07331
mediante reacción con ésteres metílicos de ácido graso en presencia
de un alcóxido como catalizador.
Como tensioactivos aniónicos se utilizan por
ejemplo aquellos del tipo de los sulfonatos y sulfatos. Como
tensioactivos del tipo sulfonato se tienen en cuenta a este respecto
preferiblemente
alquil(C_{9-13})bencenosulfonatos,
olefinsulfonatos, es decir mezclas de alquen e
hidroxialcansulfonatos así como disulfonatos, tal como se obtienen
por ejemplo a partir de monoolefinas C_{12-18} con
doble enlace interno o terminal mediante sulfonación con trióxido
de azufre gaseoso y posterior hidrólisis alcalina o ácida de los
productos de sulfonación. Son también adecuados los
alcansulfonatos, que se obtienen a partir de alcanos
C_{12-18} por ejemplo mediante sulfocloración o
sulfoxidación con posterior hidrólisis o neutralización. Igualmente
son adecuados también los ésteres de a-sulfoácido
graso (éstersulfonatos), por ejemplo los ésteres metílicos
a-sulfonados de los ácidos grasos de coco, de
pepita de palma o de sebo hidrogenados.
Como alqu(en)ilsulfatos se
prefieren las sales alcalinas y especialmente las sales de sodio del
semiéster del ácido sulfúrico de los alcoholes grasos
C_{12}-C_{18}, por ejemplo de alcohol graso de
coco, alcohol graso de sebo, alcohol laurílico, miristílico,
cetílico o estearílico o de los oxoalcoholes
C_{10}-C_{20} y aquellos semiésteres de
alcoholes secundarios de estas longitudes de cadena. Además se
prefieren los alqu(en)ilsulfatos de la longitud de
cadena mencionada, que contienen un resto alquilo de cadena lineal
sintético, producido con una base petroquímica. Por interés de la
técnica de lavado se prefieren los alquilsulfatos
C_{12}-C_{16} y alquilsulfatos
C_{12}-C_{15} así como alquilsulfatos
C_{14}-C_{15}. También
2,3-alquilsulfatos, que se producen por ejemplo
según las memorias de las patentes estadounidenses 3.234.258 o
5.075.041 y que pueden obtenerse como productos comerciales de
Shell Oil Company bajo el nombre DAN®, son tensioactivos aniónicos
adecuados.
Otros tensioactivos aniónicos adecuados son
ésteres de glicerina de ácido graso sulfatados. Por ésteres de
glicerina de ácido graso han de entenderse los mono, di y triésteres
así como sus mezclas, tal como se obtienen en la producción
mediante la esterificación de una monoglicerina con de 1 a 3 moles
de ácido graso o en la transesterificación de triglicéridos con de
0,3 a 2 moles de glicerina. A este respecto son ésteres de glicerina
de ácido graso sulfatados preferidos los productos de sulfonación
de ácidos grasos saturados con de 6 a 22 átomos de carbono, por
ejemplo del ácido hexanoico, ácido octanoico, ácido decanoico, ácido
mirístico, ácido dodecanoico, ácido palmítico, ácido esteárico o
ácido behénico.
También son adecuados los monoésteres del ácido
sulfúrico de los alcoholes C_{7-21} lineales o
ramificados, etoxilados con de 1 a 6 moles de óxido de etileno,
tales como alcoholes C_{9-11} ramificados con 2
metilo con en promedio 3,5 moles de óxido de etileno (OE) o
alcoholes grasos C_{12-18} con de 1 a 4 OE. Se
utilizan en productos de limpieza debido a su elevado
comportamiento espumante sólo en cantidades relativamente pequeñas,
por ejemplo en cantidades de desde el 1 hasta el 5% en peso.
Otros tensioactivos aniónicos adecuados son
también las sales del ácido alquilsulfosuccínico, se denominan
también sulfosuccinatos o ésteres del ácido sulfosuccínico y que
representan los monoésteres y/o diésteres del ácido sulfosuccínico
con alcoholes, preferiblemente alcoholes grasos y especialmente
alcoholes grasos etoxilados. Los sulfosuccinatos preferidos
contienen restos de alcohol grasos C_{8-18} o
mezclas de éstos. Los sulfonatos especialmente preferidos contienen
un resto alcohol graso, derivado de alcoholes grasos etoxilados,
que considerados por sí mismos representan tensioactivos no iónicos
(véase la descripción a continuación). A este respecto se prefieren
especialmente a su vez los sulfosuccinatos, cuyos restos de alcohol
graso se derivan de alcoholes grasos etoxilados con distribución de
homólogos estrecha. Igualmente también es posible utilizar ácido
alqu(en)ilsuccínico con preferiblemente de 8 a 18
átomos de carbono en la cadena de alqu(en)ilo o sus
sales.
Como otros tensioactivos aniónicos se tienen en
cuenta especialmente jabones, que se utilizan especialmente en
agentes en forma de polvo y a valores de pH elevados. Son adecuados
los jabones de ácidos grasos saturados e insaturados, tales como
las sales del ácido dodecanoico, ácido mirístico, ácido palmítico,
ácido esteárico, ácido erúcico hidrogenado y ácido behénico así
como especialmente de mezclas de jabón derivadas de ácidos grasos
naturales, por ejemplo ácidos grasos de coco, de pepita de palma, de
aceite de oliva o de sebo.
Los tensioactivos aniónicos incluyendo los
jabones pueden encontrarse en la forma de sus sales de sodio, de
potasio o de amonio así como como sales solubles de bases orgánicas,
tales como mono, di o trietanolamina. Preferiblemente los
tensioactivos aniónicos se encuentran en la forma de sus sales de
sodio o de potasio, especialmente en la forma de las sales de
sodio.
Como tensioactivos adicionales se tienen en
cuenta los denominados tensioactivos gemelos. Por éstos se entienden
en general aquellos compuestos, que tienen dos grupos hidrófilos y
dos grupos hidrófobos por molécula. Estos grupos están separados
entre sí por regla general mediante un denominado "espaciador".
Este espaciador es por regla general una cadena de carbonos, que
debería ser suficientemente larga como para que los grupos
hidrófilos tengan una separación suficiente, para que puedan actuar
independientemente entre sí. Los tensioactivos de este tipo se
caracterizan en general por una concentración micelar crítica
inusualmente reducida y la capacidad de reducir intensamente la
tensión superficial del agua. Sin embargo en casos excepcionales se
entienden por la expresión tensioactivos gemelos no sólo
tensioactivos diméricos, sino también triméricos.
Tensioactivos gemelos adecuados son por ejemplo
hidroxiéteres mixtos sulfatados de dimeralcoholbis y
trimeralcoholtris-sulfatos y étersulfatos. Los
éteres mixtos diméricos y triméricos con los centros activos
ocupados se caracterizan especialmente por su bi y
multifuncionalidad. De este modo los tensioactivos con los centros
activos ocupados mencionados tienen buenas propiedades humectantes
y forman a este respecto poca espuma, de modo que son especialmente
adecuados para la utilización en procedimientos de limpieza o de
lavado a máquina. Sin embargo también pueden utilizarse
polihidroxiamidas de ácido graso gemelas o
poli(polihidroxiamidas de ácido graso).
Ejemplos de tensioactivos catiónicos son
compuestos de amonio cuaternarios, polímeros catiónicos y
emulsionantes, tal como se utilizan en productos de cuidado capilar
y también en agentes para el avivado textil.
\newpage
Ejemplos adecuados son compuestos de amonio
cuaternarios de fórmulas (VII) y (VIII),
representando en (VII) R y R^{a}
un resto alquilo acíclico con de 12 a 24 átomos de carbono, R^{b}
un resto alquilo o hidroxialquilo C_{1}-C_{4}
saturado, siendo R^{c} o bien igual a R, R^{a} o R^{b} o
representando un resto aromático. X^{-} representa o bien un ion
haluro, metosulfato, metofosato o bien fosfato así como mezclas de
éstos. Ejemplos de compuestos catiónicos de fórmula (VII) son
cloruro de didecildimetilamonio, cloruro de disebodimetilamonio o
cloruro de
dihexadecilamonio.
Los compuestos de fórmula (VIII) son los
denominados esterquats. Los esterquats se caracterizan por una
excelente biodegradabilidad. A este respecto R^{d} representa un
resto acilo alifático con de 12 a 22 átomos de carbono con 0, 1, 2
o 3 dobles enlaces; R^{e} representa H, OH u
O(CO)R^{f}, R^{g} representa independientemente
de R^{f} H, OH u O(CO)R^{h}, representando R^{g}
y R^{h} independientemente entre sí respectivamente un resto
acilo alifático con de 12 a 22 átomos de carbono con 0, 1, 2 o 3
dobles enlaces. m, n y p pueden tener en cada caso
independientemente entre sí el valor 1, 2 o 3. X^{-} puede ser o
bien un ion haluro, metosulfato, metofosfato o bien fosfato así
como mezclas de éstos. Se prefieren compuestos, que contienen para
R^{d} el grupo O(CO)R^{g} y para R^{d} y R^{g}
restos alquilo con de 16 a 18 átomos de carbono. Se prefieren
especialmente compuestos, en los que R^{f} representa además OH.
Ejemplos de compuestos de fórmula (VIII) son metosulfato de
metil-N-(2-hidroxietil)-N,N-di(seboacil-oxietil)amonio,
metosulfato de
bis-(palmitoil)-etil-hidroxietil-metilamonio
o metosulfato de
metil-N,N-bis(aciloxietil)-N-(2-hidroxietil)amonio.
Si se utilizan compuestos cuaternizados de fórmula (VIII), que
presentan cadenas de alquilo insaturadas, se prefieren los grupos
acilo, cuyos ácidos grasos correspondientes presentan un índice de
yodo entre 5 y 80, preferiblemente entre 10 y 60 y especialmente
entre 15 y 45 y que tienen una razón de isómeros cis/trans (en % en
peso) superior a 30:70, preferiblemente superior a 50:50 y
especialmente superior a 70:30. Ejemplos habituales en el comercio
son los metolsulfatos de metilhidroxialquildialcoiloxialquilamonio
que se comercializan por parte de Stepan bajo la marca comercial
Stepantex® o productos de Cognis conocidos como Dehyquart® o los
productos de Goldschmidt-Witco conocidos como
Rewoquat®. Otros compuestos preferidos son los diesterquats de
fórmula (IX), que pueden obtenerse bajo el nombre Rewoquat® W 222
LM o CR 3099 y además de la suavidad se encargan también de la
estabilidad y la protección del color.
R^{l} y R^{k} representan a este respecto
independientemente entre sí respectivamente un resto acilo alifático
con de 12 a 22 átomos de carbono con 0, 1, 2 o 3 dobles
enlaces.
Además de los compuestos cuaternarios descritos
anteriormente pueden utilizarse también otros compuestos conocidos,
tales como por ejemplo compuestos de imidazolinio cuaternarios de
fórmula (X),
representando R^{l} H o un resto
alquilo saturado con de 1 a 4 átomos de carbono, representando
R^{m} y R^{n} independientemente entre sí respectivamente un
resto alquilo alifático, saturado o insaturado con de 12 a 18
átomos de carbono, pudiendo representar R^{m} alternativamente
también O(CO)Rº, significando Rº un resto alquilo
alifático, saturado o insaturado con de 12 a 18 átomos de carbono, y
significando Z un grupo NH u oxígeno y siendo X^{-} un anión. q
puede tomar valores enteros entre 1 y
4.
\newpage
Otros compuestos cuaternarios adecuados se
describen mediante la fórmula (XI),
representando R^{p}, R^{q} y
R^{r} independientemente entre sí un grupo alquilo, alquenilo o
hidroalquilo C_{1-4}, representando R^{s} y
R^{t} seleccionados en cada caso independientemente un grupo
alquilo C_{8-28} y siendo r un número entre 0 y
5.
Además de los compuestos de fórmulas (VII) y
(VIII) pueden utilizarse también compuestos de amonio cuaternarios,
solubles en agua, de cadena corta, tales como metosulfato de
trihidroxietilmetilamonio o los cloruros de alquiltrimetilamonio,
cloruros de dialquildimetilamonio y cloruros de
trialquilmetilamonio, por ejemplo cloruro de cetiltrimetilamonio,
cloruro de esteariltrimetilamonio, cloruro de
diestearildimetilamonio, cloruro de laurildimetilamonio, cloruro de
laurildimetilbencilamonio y cloruro de tricetilmetilamonio.
También son adecuados los compuestos de
alquilamina protonados, que presentan un efecto suavizante, así como
los precursores protonados, cuaternizados, de los emulsionantes
catiónicos.
Otros compuestos catiónicos que pueden usarse
según la invención representan los hidrolizados de proteína
cuaternizados.
A los polímeros catiónicos adecuados pertenecen
los polímeros de compuestos de amonio cuaternario
(Poly-quaternium), tal como se denominan en el CTFA
Cosmetic Ingredient Dictionary (The Cosmetic, Toiletry and
Fragrance, Inc., 1997), especialmente los polímeros de
Polyquaternium-6, Polyquaternium-7,
Polyquatemium-10 denominados también merquats
(Ucare Polymer IR 400; Amerchol), copolímeros de
Polyquatemium-4, tales como copolímeros por injerto
con una estructura de celulosa y grupos amonio cuaternarios, que
están unidos a través cloruro de alildimetilamonio, derivados de
celulosa catiónicos, tales como guar catiónico, tal como
guar-cloruro de hidroxipropiltriamonio, y derivados
de guar cuaternizados similares (por ejemplo Cosmedia Guar,
fabricante: Cognis GmbH), derivados de azúcar cuaternarios
catiónicos (alquilpoliglucósidos catiónicos), por ejemplo el
producto comercial Glucquat®100, según la nomenclatura de la CTFA
un "cloruro de
laurilmetil-Gluceth-10-hidroxipropildimonio",
copolímeros de PVP y aminometacrilato de dimetilo, copolímeros de
vinilimidazol y vinilpirrolidona, polímeros y copolímeros de
aminosilicona.
Igualmente pueden utilizarse polímeros
policuaternizados (por ejemplo Luviquat Care de BASF) y también
biopolímeros catiónicos a base de quitina y sus derivados, por
ejemplo el polímero que puede obtenerse bajo la denominación
comercial Chitosan® (fabricante: Cognis). Según la invención son
igualmente adecuados los aceites de silicona catiónicos tales como
por ejemplo los productos que pueden obtenerse en el comercio
Q2-7224 (fabricante: Dow Corning; una
trimetilsililamodimeticona estabilizada), Dow Corning 929 Emulsion
(que contiene una silicona
hidroxil-aminomodificada, que también se denomina
amodimeticona), SM-2059 (fabricante: General
Electric), SLM-55067 (fabricante: Wacker)
Abil®-Quat 3270 y 3272 (fabricante:
Goldschmidt-Rewo; polidimetilsiloxanos
dicuaternarios, Quaternium-80), así como Siliconquat
Rewoquat® SQ 1 (Tegopren® 6922, fabricante:
Goldschmidt-Rewo).
Igualmente pueden utilizarse compuestos de
fórmula (XII),
que pueden ser alquilamidoaminas en
su forma no cuaternizada o, tal como se representa, en su forma
cuaternizada. R^{u} puede ser un resto acilo alifático con de 12
a 22 átomos de carbono con 0, 1, 2 o 3 dobles enlaces. s puede
tomar valores entre 0 y 5. R^{v} y R^{w} representan
independientemente entre sí respectivamente H, alquilo o
hidroxialquilo C_{1-4}. Son compuestos preferidos
las amidoaminas de ácido graso tales como la
estearilamidopropildimetilamina que puede obtenerse bajo la
denominación Tego Amid®S 18 o el metosulfato de
3-seboamidopropiltrimetilamonio que puede obtenerse
bajo la denominación Stepantex® X 9124, que además de por un buen
efecto de acondicionado se caracterizan también por un efecto
inhibidor de la transferencia de color así como especialmente por
su buena
biodegradabilidad.
\newpage
Las partículas usadas según la invención se
añaden preferiblemente a agentes para el acabado textil, detergentes
textiles, agentes de tratamiento previo textil o de tratamiento
posterior textil.
Los agentes pueden contener además de las
partículas utilizadas según la invención también los tensioactivos
descritos anteriormente así como otros componentes, tales como se
utilizan normalmente en detergentes y productos de limpieza.
Como otros componentes se tienen en cuenta por
ejemplo sustancias soporte, especialmente zeolitas, silicatos,
carbonatos, coadyuvantes orgánicos y (en los casos en los que no
existan prejuicios ecológicos contra su utilización) también los
fosfatos.
Como otros componentes se tienen en cuenta
sustancias soporte, como por ejemplo zeolitas, silicatos,
carbonatos, coadyvantes y en caso de no existir prejuicios
ecológicos con respecto a su uso también los fosfatos.
Los silicatos de sodio laminares, cristalinos,
adecuados, tienen la fórmula general
NaMSi_{x}O_{2x+1}\cdotH_{2}O, significando M sodio o
hidrógeno, x un número de 1,9 a 4 y siendo y un número de 0 a 20 y
siendo valores preferidos para x 2, 3 o 4. Los silicatos laminares
cristalinos preferidos de la fórmula indicada son aquellos, en los
que M representa sodio y x toma los valores 2 o 3. Especialmente se
prefieren tanto los \beta- como los
\delta-silicatos de sodio Na_{2}Si_{2}O_{5}
y H_{2}O.
Pueden utilizarse también silicatos de sodio
amorfos con un módulo Na_{2}O:SiO_{2} de desde 1:2 hasta 1:3,3,
preferiblemente de desde 1:2 hasta 1:2,8 y especialmente de desde
1:2 hasta 1:2,6, que son de disolución retardada y presentan
propiedades de lavado secundarias. La disolución retardada con
respecto a los silicatos de sodio amorfos convencionales puede
haberse provocado a este respecto de diferente manera, por ejemplo
mediante tratamiento superficial, compoundización,
compactación/espesamiento o mediante secado en exceso. En el marco
de esta invención se entiendo bajo el término "amorfo" también
"amorfo ante rayos X". Esto quiere decir que los silicatos
durante experimentos de difracción de rayos X no proporcionan
reflejos de rayos X nítidos, tal como son típicos para las
sustancias cristalinas, sino que en todo caso uno o varios máximos
de la radiación de rayos X dispersada, que presentan una amplitud
de varias unidades de grado del ángulo de difracción. Sin embargo
puede conducirse incluso a propiedades de adyuvancia especialmente
buenas si las partículas de silicato en experimentos de difracción
de electrones proporcionan máximos de difracción difusos o incluso
nítidos. Esto ha de interpretarse como que los productos presentan
intervalos microcristalino de magnitud de 10 a algunos cientos nm,
prefiriéndose valores de cómo máximo 50 nm y especialmente hasta
como máximo 20 nm. Se prefieren especialmente silicatos amorfos
espesados/compactados, silicatos amorfos compoundizados y silicatos
amorfos ante rayos X secados en exceso.
La zeolita que contiene agua, unida y sintética,
finamente cristalina, es preferiblemente zeolita A y/o P. Como
zeolita P se prefiere especialmente la zeolita MAP® (producto
comercial de la empresa Crosfield). Sin embargo son adecuadas
también la zeolita X así como mezclas de A, X y/o P.
Como otras zeolitas especialmente adecuadas y
utilizadas preferiblemente han de mencionarse las zeolitas del tipo
faujasita. Junto con las zeolitas X e Y el mineral faujasita
pertenece a los tipos de faujasita dentro del grupo estructural 4
de las zeolitas, que se caracteriza por la subunidad de doble seis
anillo D6R (véase Donald W. Breck: "Zeolite Molecular Sieves",
John Wiley & Sons, Nueva York, Londres, Sidney, Toronto, 1974,
página 92). Al grupo estructural 4 de las zeolitas pertenecen además
de los tipos de faujasita mencionados también los minerales
chabazita y gmelinita así como las zeolitas sintéticas R (tipo
chabazita), S (tipo gmelinita), L y ZK-5. Las dos
últimas zeolitas sintéticas mencionadas no tienen análogos
minerales.
Las zeolitas del tipo faujasita están
configuradas a partir de jaulas \beta, que están unidas de manera
tetraédrica a través de subunidades D6R, estando dispuestas las
jaulas \beta de manera similar a los átomos de carbono en el
diamante. La red tridimensional de estas zeolitas del tipo faujasita
presenta poros de 2,2 y 7,4 \ring{A}, la célula elemental
contiene además 8 cavidades con aproximadamente 13 \ring{A} de
diámetro y puede describirse mediante la fórmula
Na_{86}[(AlO_{2})_{86}(SiO_{2})_{106}]
\cdot 264 H_{2}O. La red de la zeolita X contiene a este
respecto un volumen hueco de aproximadamente el 50%, con respecto al
cristal deshidratado, lo que representa el mayor espacio vacío de
todas las zeolitas conocidas (zeolita Y: aproximadamente el 48% de
volumen hueco, faujasita: aproximadamente el 47% de volumen hueco).
(todos los datos de: Donald W. Breck: "Zeolite Molecular
Sieves", John Wiley & Sons, Nueva York, Londres, Sidney,
Toronto, 1974, páginas 145, 176, 177).
En el marco de la presente invención el
término"zeolita del tipo faujasita" caracteriza las tres
zeolitas, que forman el subgrupo faujasita del grupo estructural 4
de las zeolitas. Además de la zeolita X pueden utilizarse también
la zeolita Y y la faujasita así como mezclas de estos compuestos,
prefiriéndose la zeolita X pura.
También pueden utilizarse mezclas o cocristales
de las zeolitas del tipo faujasita con otras zeolitas, que no deben
pertenecer obligatoriamente al grupo estructural 4 de las
zeolitas.
Los silicatos de aluminio, que igualmente pueden
utilizarse, están disponibles comercialmente, y los métodos para su
representación están descritos en monografías convencionales.
\newpage
Ejemplos de zeolitas disponibles comercialmente
del tipo X pueden describirse mediante las fórmulas siguientes:
- \quad
- Na_{86}[(AlO_{2})_{86}(SiO_{2})_{106}] \cdot x H_{2}O,
- \quad
- K_{86}[(AlO_{2})_{86}(SiO_{2})_{106}] \cdot x H_{2}O,
- \quad
- Ca_{40}Na_{6}[(AlO_{2})_{86}(SiO_{2})_{106}] \cdot x H_{2}O,
- \quad
- Sr_{21}Ba_{22}[(AlO_{2})_{86}(SiO_{2})_{106}] \cdot x H_{2}O,
en las que x puede tomar valores
entre 0 y 276 y los tamaños de poro presentan de 8,0 a 8,4
\ring{A}.
Está comercialmente disponible y puede
utilizarse preferiblemente en el marco de la presente invención por
ejemplo también un cocristal de zeolita X y zeolita A
(aproximadamente el 80% en peso de zeolita X), que se comercializa
por parte de la empresa CONDEA Augusta S.p.A. bajo el nombre
comercial VEGOBOND AX® y que puede describirse mediante la
fórmula
nNa_{2}O
\cdot (1-n)K_{2}O \cdot Al_{2}O_{3}
\cdot (2 - 2,5)SiO_{2} \cdot (3,5 - 5,5)
H_{2}O.
La zeolita puede utilizarse a este respecto
tanto como sustancia soporte en un compuesto granular, como usarse
como una especie de "espolvoreado" de toda la mezcla que ha de
comprimirse, aprovechándose normalmente ambas vías para la
incorporación de la zeolita en la premezcla. Las zeolitas adecuadas
presentan un tamaño de partícula medio inferior a 10 \mum
(distribución de volumen; método de medición: Coulter Counter) y
contienen preferiblemente del 18 al 22% en peso, especialmente del
20 al 22% en peso de agua unida.
Naturalmente también es posible la utilización
de los fosfatos conocidos en general como sustancias de adyuvancia,
siempre que una utilización de este tipo no deba evitarse por
motivos ecológicos. Entre el gran número de fosfatos disponibles
comercialmente tienen la mayor importancia los fosfatos, hidrógeno y
dihidrogenofosfatos de metal alcalino prefiriéndose especialmente
el trifosfato de pentasodio o de pentapotasio (tripolifosfato de
sodio o de potasio) en la industria de los detergentes y de los
productos de limpieza.
Fosfatos de metal alcalino es a este respecto la
denominación sumatoria para las sales de metal alcalino
(especialmente de sodio y de potasio) de los diferentes ácidos
fosfóricos, en los que pueden diferenciarse ácidos metafosfóricos
(HPO_{3})_{n} y ácido ortofosfórico H_{3}PO_{4}
además de representantes de elevado peso molecular. Los fosfatos
combinan a este respecto varias ventajas en sí: actúan como
portadores de álcali, impiden las deposiciones de cal en piezas de
máquinas o incrustaciones de cal en tejidos y contribuyen de este
modo al poder de limpieza.
Como coadyuvantes orgánicos pueden utilizarse
especialmente policarboxilatos/ácidos policarboxílicos,
policarboxilatos poliméricos, ácido aspárticos, poliacetales,
dextrinas, otros coadyuvantes orgánicos (véase a continuación) así
como fosfonatos. Estas clases de sustancias se describen a
continuación.
Son sustancias soporte orgánicas útiles por
ejemplo los ácidos policarboxílicos que pueden utilizarse en la
forma de sus sales de sodio, entendiéndose por ácidos
policarboxílicos aquellos ácidos carboxílicos, que portan más de
una función ácida. Por ejemplo éstos son el ácido cítrico, ácido
adípico, ácido succínico, ácido glutámico, ácido málico, ácido
tartárico, ácido maleico, ácido fumárico, ácidos sacáridos, ácidos
aminocarboxílicos, ácido nitrilotriacético (NTA), siempre que no
haya que criticar una utilización de este tipo por motivos
ecológicos, así como mezclas de éstos. Sales preferidas son las
sales de los ácidos policarboxílicos tales como ácido cítrico,
ácido adípico, ácido succínico, ácido glutárico, ácido tartárico,
ácidos sacáricos y mezclas de éstos.
También pueden utilizarse los propios ácidos.
Los ácidos tienen además de su efecto de adyuvancia normalmente
también la propiedad de un componente de acidificación y sirven por
consiguiente también para el ajuste de un valor de pH más bajo y
suave de detergente o productos de limpieza. A este respecto han de
mencionarse el ácido cítrico, ácido succínico, ácido glutárico,
ácido adípico, ácido glucónico y cualquier mezcla de éstos.
Como adyuvantes son adecuados adicionalmente los
policarboxilatos poliméricos, éstos son por ejemplo las sales de
metal alcalino del ácido poliacrílico o del ácido polimetacrílico,
por ejemplo aquellos con una masa molecular relativa de desde 500
hasta 70000 g/mol.
En el caso de las masas molares indicadas para
los policarboxilatos poliméricos se trata en el sentido de este
documento de masas molares promedio en peso M_{w} de la forma
ácida respectiva, que se determinaron básicamente por medio de
cromatografía de permeación en gel (GPC), utilizándose un detector
de UV. La medición tuvo lugar a este respecto frente a un patrón de
ácido poliacrílico externo, que debido a su relación estructural
con los polímeros investigados proporciona valores de peso molar
reales. Estos datos difieren claramente de los datos de pesos
molares, en los que se utilizan poli(ácidos estirenosulfónicos) como
patrón. Las masas molares medidas frente a poli(ácidos
estirenosulfónicos) son por regla general claramente mayores que las
masas molares indicadas en este documento.
Polímeros adecuados son especialmente los
poliacrilatos, que presentan preferiblemente una masa molecular de
desde 2000 hasta 20000 g/mol. Debido a su solubilidad superior
pueden preferirse de este grupo a su vez los poliacrilatos de
cadena cortas, que presentan masas molares de desde 2000 hasta 10000
g/mol, y especialmente preferible de desde 3000 hasta 5000
g/mol.
Son adecuados además los policarboxilatos
poliméricos, especialmente aquellos del ácido acrílico con ácido
metacrílico y del ácido acrílico o metacrílico con ácido maleico.
Han demostrado ser especialmente adecuados los copolímeros del
ácido acrílico con ácido maleico, que contienen del 50 al 90% en
peso de ácido acrílico y del 50 al 10% en peso de ácido maleico. Su
masa molecular relativa, con respecto a los ácidos libres, asciende
a en general de 2000 a 70000 g/mol, preferiblemente de 20000 a 50000
g/mol y especialmente de 30000 a 40000 g/mol.
Los policarboxilatos (co)poliméricos
pueden utilizarse o bien como polvo o bien como solución acuosa. El
contenido de los agentes en policarboxilatos (co)poliméricos
asciende preferiblemente a del 0,5 al 20% en peso, especialmente del
3 al 10% en peso.
Para la mejora de la solubilidad en agua los
polímeros pueden contener como monómero también ácidos
alilsulfónicos, tales como por ejemplo ácido
aliloxibencenosulfónico y ácido metalilsulfónico.
También se prefieren especialmente los polímeros
biodegradables de más de dos unidades monoméricas diferentes, por
ejemplo aquellos que contienen como monómeros sales del ácido
acrílico y del ácido maleico así como alcohol vinílico o derivados
del alcohol vinílico o que contienen como monómeros sales del ácido
acrílico y del ácido 2-alquilalilsulfonico así como
derivados de azúcar.
Otros copolímeros preferidos son aquellos que
presentan como monómeros preferiblemente acroleína y ácido
acrílico/sales de ácido acrílico o acroleína y acetato de
vinilo.
Igualmente han de mencionarse como otras
sustancias de adyuvancia preferidas los ácidos aminodicarboxílicos
poliméricos, sus sales o sus sustancias precursoras. Se prefieren
especialmente los ácidos poliaspárticos o sus sales y
derivados.
Otras sustancias de adyuvancia adecuadas son los
poliacetales, que pueden obtenerse mediante reacción de dialdehídos
con ácido poliolcarboxílicos, que presentan de 5 a 7 átomos de C y
al menos 3 grupos hidroxilo. Los poliacetales preferidos se
obtienen a partir de dialdehídos tales como glioxal, glutaraldehído,
tereftaldehído así como sus mezclas y a partir de ácidos
poliolcarboxílicos tales como el ácido glucónico y/o ácido
glucoheptónico.
Otras sustancias de adyuvancia orgánicas
adecuadas son las dextrinas, por ejemplo oligómeros o polímero de
hidratos de carbono, que pueden obtenerse mediante hidrólisis
parcial de almidones. La hidrólisis puede realizarse según
procedimientos habituales, por ejemplo catalizados con ácidos o con
enzimas. Preferiblemente se trata de productos de hidrólisis con
masas molares medias en el intervalo de desde 400 hasta 500000
g/mol. A este respecto se prefiere un polisacárido con un
equivalente de dextrosa (ED) en el intervalo de desde 0,5 hasta 40,
especialmente de desde 2 hasta 30 preferiblemente, siendo el ED una
medida habitual para el efecto reductor de un polisacárido en
comparación con la dextrosa, que tiene un ED de 100. Son útiles
tanto las maltodextrinas con un ED entre 3 y 20 y los jarabes de
glucosa secos con un ED entre 20 y 37 como las denominadas dextrinas
amarillas y dextrinas blancas con masas molares superiores en el
intervalo de desde 2000 hasta 30000 g/mol.
En el caso de los derivados oxidados de las
dextrinas de este tipo se trata de sus productos de reacción con
agentes oxidantes, que pueden oxidar al menos una función alcohol
del anillo sacárido para dar la función ácido carboxílico. Puede
ser especialmente ventajoso un producto oxidado en el C_{6} del
anillo sacárido.
También los oxidisuccinatos y otros derivados de
los disuccinatos, preferiblemente el disuccinato de etilendiamina,
son otros coadyuvantes adecuados. A este respecto se usa
N,N'-disuccinato de etilendiamina (EDDS)
preferiblemente en la forma de sus sales de sodio o de magnesio.
Además se prefieren en este contexto también los disuccinatos de
glicerina y trisuccinatos de glicerina. Las cantidades de uso
adecuadas se encuentran en las formulaciones que contienen zeolita
y/o que contienen silicato a del 3 al 15% en peso.
Otros coadyuvantes orgánicos útiles son por
ejemplo los ácidos hidroxicarboxílicos acetilados o sus sales, que
dado el caso pueden encontrarse también en forma de lactona y que
contienen al menos 4 átomos de carbono y al menos un grupo
hidroxilo así como como máximo dos grupos ácidos.
Otras clases de sustancias con propiedades de
coadyuvancia la representan los fosfonatos. Estos compuestos se
describieron ya como sustancias adecuadas para la modificación de
las superficies de las partículas. Pueden utilizarse también
directamente como sustancias individuales.
Además pueden utilizarse como coadyuvantes todos
los compuestos, que pueden configurar complejos con iones
alcalinotérreos.
Además los agentes producidos pueden presentar
todas las sustancias contenidas normalmente en detergentes y
productos de limpieza, tales como enzimas, blanqueadores,
activadores del blanqueo, formadores de complejos, inhibidores del
agrisado, antiespumantes, sales inorgánicas, disolventes, agentes de
ajuste del pH, sustancias olorosas, vehículos de perfume, agentes
fluorescentes, colorantes, hidrótopos, aceites de silicona, otros
compuestos de Soil-release, blanqueadores ópticos,
inhibidores del agrisado, inhibidores del encogimiento, agentes
protectores frente al arrugado, inhibidores de la transferencia de
color, principios activos antimicrobianos, germicidas, fungicidas,
antioxidantes, inhibidores de la corrosión, antiestáticos,
sustancias auxiliares del planchado, agentes de fobizado y de
impregnación, agentes de hinchamiento y antideslizantes, absorbentes
de UV o sus mezclas.
Como enzimas que pueden usarse en los agentes se
consideran aquellas de la clase de las oxidasas, proteasas,
lipasas, cutinasas, amilasas, pululanasas, celulasas, hemicelulasas,
xilanasas y peroxidasas así como sus mezclas, por ejemplo proteasas
tales como BLAP®, Optimase®, Opticiean®, Maxacal®, Maxapem®,
Alcalase®, Esperase® y/o Savinase®, amilasas tales como Termamyl®,
Amylase-LT®, Maxamyl®, Duramyl® y/o Purafect® OxAm,
lipasas tales como Lipolase®, Lipomax®, Lumafast® y/o Lipozym®,
celulasas tales como Celluzyme® y o Carezame®. Son especialmente
adecuados los principios activos enzimáticos obtenidos a partir de
hongos o bacterias, tales como Bacillus subtilis,
Bacillus licheniformis, Streptomyces griseus,
Humicola lanuginosa, Humicola insolens,
Pseudomonas pseudoalcaligenes o Pseudomonas cepacia.
Las enzimas dado el caso usadas, tal como se describe por ejemplo
en la memoria de la patente europea EP 0 564 476 o en las
solicitudes de patente internacional WO 94/23005, pueden adsorberse
en vehículos y/o empotrarse en sustancias de envuelta, para
protegerlas frente a una inactivación temprana. Están contenidas en
los agentes según la invención preferiblemente en cantidades de
hasta el 10% en peso, especialmente de desde el 0,2% en peso hasta
el 2% en peso, prefiriéndose especialmente enzimas estabilizadas
frente a la degradación oxidativa.
Entre los compuestos que proporcionan
H_{2}O_{2} que sirven como blanqueadores tienen especial
importancia el perborato de sodio tetrahidratado, perborato de
sodio monohidratado y el percarbonato de sodio. Otros blanqueadores
aptos son por ejemplo los persulfatos y sales mixtas con
persulfatos, tales como las sales que pueden obtenerse bajo la
denominación comercial CAROAT®, peroxipirofosfatos, citratos
prehidratados así como perecido o sales de perecido que
proporcionan H_{2}O_{2}, tales como perbenzoatos,
peroxoftalatos, ácido diperazeloico, ácido diperdodecanodioico o
ftaloiminoperácidos tales como el ácido ftaliminoperhexanoico.
Preferiblemente se utilizan perecidos, perboratos alcalinos y/o
percarbonatos alcalinos, en cantidades de desde el 0,1 hasta el 40%
en peso, preferiblemente del 3 al 30% en peso, especialmente del 5
al 25% en peso.
Para conseguir durante el lavado a temperaturas
de 60ºC e inferiores, y especialmente durante el tratamiento previo
de lavado un efecto blanqueante mejorado, pueden añadirse
activadores del blanqueo. Como activadores del blanqueo pueden
utilizarse compuestos, que en condiciones de perhidrólisis producen
ácidos peroxocarboxílicos alifáticos con preferiblemente de 1 a 10
átomos de C, especialmente de 2 a 4 átomos de C, y/o dado el caso
ácidos perbenzoicos sustituidos. Son adecuadas sustancias que portan
grupos O y/o N-acilo del número de átomos de C
mencionado y/o dado el caso grupos benzoílo sustituidos. Se
prefieren las alquilendiaminas aciladas múltiples veces,
especialmente tetraacetiletilendiamina (TAED), derivados de triazina
acilados, especialmente
1,5-diacetil-2,4-dioxohexahidro-1,3,5-triazina
(DADHT), glicolurilos acilados, especialmente
1,3,4,6-tetraacetilglicolurilo (TAGU),
N-acilimidas, especialmente
N-nonanoilsuccinimida (NOSI), fenolsulfonatos
acilados, especialmente n-nonanoil o
isononanoiloxibencenosulfonato (n o iso-NOBS),
ácidos hidroxicarboxílicos acilados, tales como citrato de
trietil-O-acetilo (TEOC), anhídridos
del ácido carboxílico, especialmente anhídrido del ácido ftálico,
anhídrido del ácido itacónico y/o anhídrido del ácido succínico,
amidas de ácido carboxílico, tales como
N-metildiacetamida, glicolido, alcoholes
polivalentes acilados, especialmente triacetina, diacetato de
etilenglicol, acetato de isopropenilo,
2,5-diacetoxi-2,5-dihidrofurano
y los ésteres enólicos conocidos de las solicitudes de patente
alemana DE 196 16 693 y DE 196 16 767 así como manitol y sorbitol
acetilado o sus mezclas descritas en la solicitud de patente europea
EP 0 525 239 (SORMAN), derivados del azúcar acilados, especialmente
pentaacetilglucosa (PAG), pentaacetilfructosa, tetraacetilxilosa y
octaacetil-lactosa así como glutamina acetilada,
dado el caso N-alquilada o gluconolactona, triazol o
derivados de triazol y/o caprolactamas en forma de partículas y/o
derivados de caprolactama, preferiblemente lactamas
N-aciladas, por ejemplo
N-benzoilcaprolactama y
N-acetilcaprolactama, que se conocen a partir de las
solicitudes de patente internacional
WO-A-94/27970,
WO-A-94/28102,
WO-A-94/28103,
WO-A-95/00626,
WO-A-95/14759 y
WO-A-95/17498. Los acilacetales
sustituidos de manera hidrófila conocidos a partir de la solicitud
de patente alemana DE-A-196 16 769
y las acil-lactamas descritas en la solicitud de
patente alemana DE-A-196 16 770 así
como en la solicitud de patente internacional
WO-A-95/14075 se utilizan igualmente
de manera preferible. También pueden utilizarse las combinaciones
conocidas a partir de la solicitud de patente alemana
DE-A- 44 43 177 de activadores del blanqueo
convencionales. Igualmente pueden utilizarse derivados de nitrilo
tales como cianopiridina, nitrilquats, por ejemplo
N-alquilamonioacetonitrilos, y/o derivados de
cianamida. Son activadores del blanqueo adicionales el
4-(octanoiloxi)-bencenosulfonato de sodio,
n-nonanoil o isononanoiloxibencenosulfonato (n o
iso-NOBS), undecenoiloxibencenosulfonato (UDOBS),
dodecanoiloxibencenosulfonato de sodio (DOBS), ácido
decanoiloxibenzoico (DOBA, OBC 10) y/o
dodecanoiloxibencenosulfonato (OBS 12), así como
N-metilmorfolino-acetonitril (MMA).
Los activadores del blanqueo de este tipo están contenidos en el
intervalo de cantidades habitual de desde el 0,01 hasta el 20% en
peso, preferiblemente en cantidades de desde el 0,1 hasta el 15% en
peso, especialmente del 1% en peso al 10% en peso, con respecto a la
composición total.
Adicionalmente a los activadores del blanqueo
convencionales o en su lugar pueden estar contenidos también los
denominados catalizadores del blanqueo. En el caso de estas
sustancias se trata de sales de metales de transición o complejos
de metales de transición que aumentan el blanqueo tales como por
ejemplo complejos de Mn, Fe, Co, Ru o Mo y salen o carbonilo.
También son adecuados como catalizadores del blanqueo los complejos
de Mn, Fe, Co, Ru, Mo, Ti, V y Cu con ligandos trípode que contienen
N así como complejos de Co, Fe, Cu y Ru y amina, utilizándose
preferiblemente aquellos compuestos, que se describen en el
documento DE 197 09 284 A1.
Los detergentes textiles pueden utilizarse
dependiendo de su fórmula especial para el tratamiento previo de la
colada, para el lavado y para el tratamiento posterior, es decir
como suavizantes, etc. Una utilización en un agente de tratamiento
posterior (por ejemplo suavizante) puede tener como efecto
principalmente la mejora de la hidrofilicidad, pero no llevar hasta
más tarde, es decir en un proceso de lavado que tiene lugar tras
llevarlo puesto, a un éxito visible.
Los agentes de tratamiento previo que contienen
las partículas usadas según la invención, contienen como sustancias
contenidas adicionales preferiblemente tensioactivos aniónicos y no
iónicos, dado el caso blanqueadores y otros componentes. Si los
agentes de tratamiento previo se encuentran en la forma de
pulverizados, por regla general contienen además disolventes, tales
como bencina.
Los detergentes textiles, que se encuentran en
forma de líquida a en gel, pueden contener de desde el
5-40% en peso, preferiblemente de desde el
15-30% en peso, de tensioactivos no iónicos
líquidos, el 1-20% en peso, preferiblemente el 5-
15% en peso de tensioactivos aniónicos, hasta el 10% en peso,
preferiblemente hasta el 5% en peso de tensioactivos sacáridos,
hasta el 20% en peso, preferiblemente de desde el 5 hasta el 15% en
peso de jabón, hasta el 10% en peso, preferiblemente de desde el 1
hasta el 7% en peso de citrato, así como dado el caso enzimas,
blanqueadores, colorante, perfume, polímeros (por ejemplo frente al
agrisado) y/o fosfonatos.
Un agente de tratamiento posterior, tal como un
suavizante textil, contiene además de las partículas utilizadas
según la invención tensioactivos catiónicos así como dado el caso
otras sustancias contenidas habituales y disolventes.
La mejora del desprendimiento de suciedad o la
reducción de la capacidad de volver a ensuciarse se determinó
mediante la medición de la modificación de la hidrofilicidad de
superficies textiles. Se agitaron trapos textiles de un tamaño de 2
cm x 8 cm durante 24 horas en
- A
- agua
- B
- sol de SiO_{2} al 2,5% (que puede obtenerse de Merck KGaA, Darmstadt, al 10%)
- C
- sol de SiO_{2} al 2,5% (que puede obtenerse de Merck KGaA, Darmstadt, al 10%) + Sokalan® HP22 al 0,1% (polímero de polietilenglicol-acetato de vinilo, producto comercial de BASF AG)
- D
- Sokalan® HP22 al 0,1% (polímero de polietilenglicol-acetato de vinilo, producto comercial de BASF AG).
Posteriormente se secaron los trapos y se midió
la capacidad de absorción de agua (en g). Se determinó la capacidad
de absorción de agua con un tensiómetro habitual en el comercio
(Krüss K14). Se acercó la muestra textil tanto a la superficie de
agua desde arriba, hasta que el primer contacto con el agua tuvo
como efecto un aumento de peso detectable para el aparato.
Posteriormente se midió el aumento de peso adicional en el material
textil retenido durante dos minutos.
Se representan los resultados de la medición en
la tabla siguiente, indicándose el aumento de la hidrofilicidad en
% con respecto al valor del tratamiento con agua. La hidrofilicidad
del material textil tras el tratamiento con agua se tomó como
1.
Los resultados de la medición muestran que pudo
aumentarse claramente la hidrofilicidad en el caso de algodón y
tejidos mixtos de algodón.
Claims (11)
1. Uso de partículas con un tamaño de partícula
de desde 5 hasta 500 nm para la mejora del desprendimiento de
suciedad de y/o la reducción de la capacidad de volver a ensuciarse
en superficies textiles de algodón o tejidos mixtos de algodón.
2. Uso según la reivindicación 1,
caracterizado porque las partículas presentan un tamaño de
partícula de desde 5 hasta 250 nm.
3. Uso según una de las reivindicaciones 1 o 2,
caracterizado porque las partículas se seleccionan de
cualquier ácido silícico de precipitación, aeorogel, xerogel,
Mg(OH)_{2}, boehmita (Al(O)OH),
ZrO_{2}, ZnO, CeO_{2}, Fe_{2}O_{3}, Fe_{3}O_{4},
TiO_{2}, TiN, hidroxilapatita, bentonitas, hectorita,
SiO_{2}:CeO_{2}, SnO_{2}, In_{2}O_{3}:SnO_{2},
MgAl_{2}O_{4}, HfO_{2}, soles, tales como soles de SiO_{2},
soles de Al_{2}O_{3} o soles de TiO_{2}, así como mezclas de
los anteriores.
4. Uso según una de las reivindicaciones 1 a 3,
caracterizado porque las partículas se utilizan para el
acabado textil, en detergentes textiles, para el tratamiento previo
o posterior textil.
5. Uso según la reivindicación 4,
caracterizado porque las partículas están contenidas en los
agentes en una cantidad de desde el 0,01 hasta el 35% en peso, con
respecto al agente acabado.
6. Uso según una de las reivindicaciones 4 o 5,
caracterizado porque las partículas de escala nanométrica se
encuentran en la solución de aplicación en una cantidad de desde el
0,001 hasta el 10% en peso, preferiblemente de desde el 0,01 hasta
el 2% en peso, con respecto a la solución de aplicación.
7. Uso según una de las reivindicaciones 4 a 6,
caracterizado porque el valor de pH de la solución de
aplicación se encuentra entre 6 y 12, especialmente entre 7 y
10,5.
8. Uso según una de las reivindicaciones 1 a 7,
caracterizado porque las superficies de las partículas se
modifican con formadores de complejos seleccionados de los
fosfonatos, tales como ácido
1-hidroxietano-1,1-difosfónico,
ácido aminotri(metilenfosfónico), ácido
dietilentriamin-penta(metilenfosfónico) así
como ácido
2-fosfobutano-1,2,4-tricarboxílico
(PBS-AM), que en la mayoría de los casos se
encuentran en la forma de sus sales de amonio o de metal alcalino,
formadores de complejos de metales pesados, tales como ácido
etilendiaminotetraacético o ácido nitrilotriacético en la forma de
los ácidos libres o como sales de metal alcalino, sus derivados,
sales de metales alcalinos de polielectrolitos aniónicos tales como
polimaleatos y polisulfonatos, así como ácidos hidroxicarboxílicos
de bajo peso molecular, tales como ácido cítrico, ácido tartárico,
ácido málico, ácido láctico o ácido glucónico o sus sales.
9. Uso según una de las reivindicaciones 4 a 8,
caracterizado porque los agentes contienen agentes de
hidrofilización seleccionados del grupo de etanol, n o
i-propanol, butanoles, etilenglicolmetil éter,
etilenglicoletil éter, etilenglicolpropil éter,
etilenglicolmono-n-butil éter,
dietilenglicol-metil éter, dietilenglicoletil éter,
propilenglicolmetil, etil o propil éter, dipropilenglicolmonometil o
etil éter, diisopropilenglicolmonometil o etil éter, metoxi, etoxi
o butoxitriglicol,
1-butoxietoxi-2-propanol,
3-metil-3-metoxibutanol,
propilen-glicol-t-butil
éter, alcoholes, especialmente alcanoles
C_{1}-C_{4}, glicoles y polioles así como
polietilenglicol líquido a temperatura ambiente, éster del ácido
carboxílico y cualquier mezcla de los anteriores.
10. Uso según una de las reivindicaciones 1 a 9,
caracterizado porque las partículas se añaden a agentes de
líquidos a en forma de gel o que se encuentran en forma sólida,
especialmente polvos o productos compactados, tales como
comprimidos.
11. Uso según una de las reivindicaciones 1 a
10, caracterizado porque se utilizan adicionalmente
tensioactivos, que se seleccionan de los tensioactivos no iónicos,
aniónicos, anfóteros y catiónicos así como cualquiera de sus
mezclas.
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