ES2294560T3 - Composicion auxiliar de aclarado y procedimiento para aclarar un sustrato. - Google Patents
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Abstract
Una composición auxiliar de aclarado que comprende: - un componente de recubrimiento biodegradable que comprende un primer compuesto y un segundo compuesto diferente del primer compuesto, presentando el primero y segundo compuestos, cada uno independientemente, una estructura representada por la fórmula I (Ver fórmula) en la cual R es un grupo alquilo(C1-C12), y ¿n¿ es un entero en el intervalo de 1 a 100; y - un componente antiespumante que comprende un compuesto polímero que incluye uno o más grupos óxido de etileno.
Description
Composición auxiliar de aclarado y procedimiento
para aclarar un sustrato.
La invención se refiere a una composición
auxiliar de aclarado, y a los procedimientos para fabricar y
utilizar la composición auxiliar de aclarado. La composición
auxiliar de aclarado comprende generalmente un agente de
recubrimiento incluyendo uno o más alcoholes etoxilados y un
componente antiespumante. El auxiliar de aclarado puede utilizarse
en soluciones acuosas con artículos que incluyen, por ejemplo,
menaje de cocina, vajilla, platos, vasos, copas, superficies duras,
superficies de vidrio, superficies de vehículos, etc.
Las máquinas lavavajillas mecánicas, incluyendo
las friegaplatos, han sido corrientes en ambientes industriales y
domésticos durante muchos años. Dichas máquinas lavavajillas
automáticas limpian platos utilizando dos o más ciclos que pueden
incluir inicialmente un ciclo de lavado seguido de un ciclo de
aclarado. Dichas máquinas lavavajillas automáticas también pueden
utilizar otros ciclos, por ejemplo, un ciclo de remojo, un ciclo de
prelavado, un ciclo de rascado, ciclos adicionales de lavado,
ciclos adicionales de aclarado, un ciclo de higienización, y/o un
ciclo de secado. Cualquiera de esos ciclos puede repetirse, si se
desea, y pueden utilizarse ciclos adicionales. Los auxiliares de
aclarado son utilizados convencionalmente en aplicaciones
lavavajillas para promover el secado y para impedir la formación de
manchas.
Para reducir la formación de manchas, se han
añadido habitualmente al agua auxiliares de aclarado, a fin de
formar un aclarado acuoso que es rociado sobre la vajilla después de
completar la limpieza. El mecanismo preciso por el que los agentes
de aclarado actúan no está establecido. Una teoría sostiene que el
tensioactivo en el agente de aclarado es absorbido en la superficie
a temperaturas de o por encima de su punto de turbiedad, y por ello
reduce la energía interfacial sólido-líquido y de
ángulo contacto. Esto conduce a la formación de una capa continua
que drena uniformemente desde la superficie y minimiza la formación
de manchas. Generalmente, los tensioactivos de alta espumación
presentan puntos de turbiedad por encima de la temperatura del agua
de aclarado, y/o no presentan un punto de turbiedad, y, según esta
teoría, no promoverían la formación de capa, con lo cual aparecerían
manchas. Además, es conocido que los materiales de alta espumación
interfieren con el funcionamiento de las máquinas lavavajillas.
En algunos casos, se han empleado agentes
antiespumantes en un intento de promover la utilización de
tensioactivos de alta espumación en auxiliares de aclarado. En
teoría, los agentes antiespumantes pueden incluir tensioactivos con
un punto de turbiedad de o por bajo de la temperatura del agua de
aclarado, y por tanto precipitarían y modificarían la interfase
aire/líquido y desestabilizarían la presencia de espuma que pudiera
crearse por los tensioactivos de alta espumación en el agua de
aclarado. Sin embargo, en muchos casos, ha resultado difícil
proporcionar combinaciones adecuadas de tensioactivos de alta
espumación y antiespumantes para lograr los resultados deseados.
Por ejemplo, con algunos tensioactivos de alta espumación, ha sido
necesario con frecuencia proporcionar agentes antiespumantes que
son muy complicados químicamente. Por ejemplo, la publicación de la
solicitud de patente internacional WO 89/11525 describe un agente
antiespumante etoxilado que está rematado con un residuo alquilo.
La patente WO 94/24256 describe una composición de agente de
aclarado que comprende 5% a 40% en peso de un composición copolímera
en bloque no iónica que comprende óxido de etileno y óxido de
propileno, 0,2% a 25% en peso de un antiespumante, y hasta 95% en
peso de una composición diluyente hidrosoluble. Adicionalmente,
existe una frecuente preocupación con la provisión de auxiliares de
aclarado que sean medioambientalmente aceptables, y que incluyan
componentes que sean adecuados para utilizarse en la industria de
servicios de alimentación.
Se conocen actualmente diversos auxiliares de
aclarado, presentando cada uno ciertas ventajas y desventajas.
Existe una creciente necesidad de composiciones auxiliares de
aclarado alternativas.
La invención se refiere a composiciones
auxiliares de aclarado y procedimientos para preparar y utilizar
composiciones auxiliares de aclarado. La composición auxiliar de
aclarado puede designarse más simplemente como el auxiliar de
aclarado. En al rnenos algunas realizaciones, el auxiliar de
aclarado puede incluir generalmente un agente de recubrimiento que
comprende uno o más alcoholes etoxilados que incluyen un grupo
alquilo que comprende 12 o menos átomos de carbono. Por ejemplo, en
algunas realizaciones, el auxiliar de aclarado puede incluir un
agente de recubrimiento que incluye uno o más alcoholes etoxilados
presentando la fórmula general:
R-O-(CH_{2}CH_{2}O)_{n}-H
en la cual R es un grupo alquilo
(C_{1}-C_{12}), y "n" es un entero en el
intervalo de 1 a 100. En algunas realizaciones, el agente de
recubrimiento puede incluir un primer alcohol etoxilado y un
segundo alcohol etoxilado diferente del primer alcohol etoxilado,
presentando el primero y segundo alcoholes etoxilados, cada uno
independientemente, una estructura representada por la fórmula
anterior. El auxiliar de aclarado también puede incluir una cantidad
efectiva de un componente antiespumante configurado para reducir la
estabilidad de la espuma que puede ser creada por el alcohol
etoxilado en una solución acuosa. Como se expone con más detalle en
adelante, se ha descubierto que tales alcoholes etoxilados que
incluyen un grupo alquilo que comprende 12 o menos átomos de
carbono, puede desespumarse efectivamente utilizando agentes
antiespumantes simples, por ejemplo, antiespumantes derivados de
óxido de
etileno.
Algunos ejemplos de procedimientos para preparar
el auxiliar de aclarado incluyen generalmente las etapas de
combinar el componente de recubrimiento y el antiespumante, y, si
se desea, otros aditivos adecuados para producir el auxiliar de
aclarado. Estas etapas pueden incluir generalmente el mezclado, y
algunas realizaciones en las que se forma un producto sólido,
pueden incluir moldeo, extrusión, o similares.
El auxiliar de aclarado puede suministrarse como
un concentrado o como una solución de utilización. Además, el
auxiliar de aclarado concentrado puede suministrarse en una forma
sólida o en una forma líquida. En general, se espera que el
concentrado sea diluido con agua para proporcionar la solución de
utilización que es entonces aplicada a la superficie de un
sustrato. La solución de utilización contiene preferiblemente una
cantidad efectiva de material activo para proporcionar una reducida
peliculización de sólidos presentes en el agua de aclarado. Debe
apreciarse que la expresión "materiales activos" se refiere a
la porción no acuosa de la solución de utilización que trabaja para
reducir las manchas y la peliculización de sólidos presentes en el
agua.
Algunos ejemplos de procedimientos para utilizar
el auxiliar de aclarado incluyen generalmente la etapa de
proporcionar el auxiliar de aclarado, mezclar el auxiliar de
aclarado en una solución acuosa de utilización, y aplicar la
solución acuosa de utilización a una superficie de un sustrato.
El anterior resumen de algunas realizaciones no
pretende describir cada realización o cada implementación de la
presente invención. La descripción detallada que sigue de algunos
ejemplos de realizaciones ilustra más particularmente algunas de
estas realizaciones. Aunque la invención es susceptible de varias
modificaciones y formas alternativas, sus peculiaridades se
describirán en detalle. Debe comprenderse, sin embargo, que la
intención no es limitar la invención a las realizaciones
particulares descritas. Por el contrario, la intención es cubrir
todas las modificaciones, equivalentes y alternativas comprendidas
dentro del espíritu y objetivo de la invención.
Para los siguientes términos definidos se
aplicarán tales definiciones, a no ser que en las reivindicaciones
o en otro lugar de esta descripción se ofrezca una definición
diferente.
Se presume que todos los valores numéricos están
en esta descripción modificados por el término
"aproximadamente," aunque no se indique explícitamente. El
término "aproximadamente" se refiere generalmente a un
intervalo de números que un experto en la técnica consideraría
equivalente al valor citado (por ejemplo presentando la misma
función o resultado). En muchos casos, el término
"aproximadamente" puede incluir números que se han redondeado
hasta la cifra significativa más próxima. Otro objetivo de la
invención es un procedimiento para el lavado y desinfección de
colada en lavadoras industriales utilizando un detergente en forma
de pasta correspondiente. El detergente se utiliza preferiblemente
en el programa de lavado a 60ºC, por ejemplo a una temperatura de
lavado de 60ºC aproximadamente. En una realización preferible del
procedimiento según la invención, no todos los ingredientes del
detergente en forma de pasta de acuerdo con la invención necesitan
ser utilizados juntos en una pasta detergente, sino que uno o más
de los ingredientes, particularmente el compuesto perácido
inorgánico, pueden utilizarse separadamente, en cuyo caso se
utiliza adicionalmente un detergente en forma de pasta
correspondiente a un detergente según la invención a excepción del
(los) ingrediente(s) omitido(s). En esta particular
realización es posible, cuando se utiliza una instalación de cámara
de lavado múltiple, introducir por separado el ingrediente
empleado, particularmente el compuesto perácido inorgánico, en la
misma cámara u otra diferente que el detergente en forma de pasta.
El término "por separado" antes utilizado quiere describir
simplemente la propiedad "separadamente del detergente en forma
de pasta", esto es que el ingrediente a introducirse por
separado también puede utilizarse en combinación o mezclado con
otros ingredientes típicos de un detergente que no interactúan
desfavorablemente con éste.
Tanto por ciento en peso, porcentaje en peso,
wt.%, wt-%, % en peso, y similares son sinónimos referidos a la
concentración de una sustancia como el peso de esa sustancia
dividido por el peso de la composición y multiplicado por 100.
La cita de intervalos numéricos incluye todos
los números dentro de dicho intervalo (por ejemplo 1 a 5 incluye 1,
1,5, 2, 2,75, 3, 3,80, 4 y 5).
Según se utiliza en esta descripción y las
reivindicaciones adjuntas, las formas singulares "un",
"uno/una", y "el/la" incluyen referencias plurales a no
ser que el contenido indique claramente otra cosa. Según se utiliza
en esta descripción y las reivindicaciones adjuntas, el término
"o" se emplea generalmente en su sentido incluyendo "y/o"
a no ser que el contenido indique claramente otra cosa.
El "punto de turbiedad" de un tensioactivo
de aclarado o agente de recubrimiento se define como la temperatura
a la cual una solución acuosa al 1% en peso del tensioactivo se
vuelve turbia cuando se calienta.
Según se utiliza aquí, el término
"alquil/alquilo" se refiere a un radical hidrocarburo
monovalente de cadena lineal o ramificada que contiene opcionalmente
una o más substituciones heteroatómicas seleccionadas
independientemente entre S, O, Si o N. Los grupos alquilo incluyen
generalmente aquellos con uno a veinte átomos. Los grupos alquilo
pueden estar insustituidos o sustituidos con aquellos substituyentes
que no interfieren con la especificada función de la composición.
Los substituyentes incluyen, por ejemplo, alcoxi, hidroxi, mercapto,
amino, amino sustituido alquilo, o halo. Los ejemplos de
"alquil/alquilo" según se utiliza aquí incluyen, pero no
quedan limitados a ellos, metil, etil, n-propil,
n-butil, n-pentil, isobutil e
isopropil, y similares. Además, "alquilo" puede incluir
"alilenos", "alquenilenos", o "alquilinas".
Según se utiliza aquí, el término
"alquileno" se refiere a un radical hidrocarburo divalente de
cadena lineal o ramificada que contiene opcionalmente una o más
substituciones heteroatómicas seleccionadas independientemente
entre S, O, Si o N. Los grupos alquileno incluyen generalmente
aquellos con uno a veinte átomos. Los grupos alquileno pueden estar
insustituidos o sustituidos con aquellos substituyentes que no
interfieren con la especificada función de la composición. Los
substituyentes incluyen, por ejemplo, alcoxi, hidroxi, mercapto,
amino, amino sustituido alquilo, o halo. Los ejemplos de
"alquileno" según se utiliza aquí incluyen, pero no quedan
limitados a ellos, metileno, etileno,
propano-1,3-diil,
propano-1,2-diil, y similares.
Según se utiliza aquí, el término
"alquenileno" se refiere a un radical hidrocarburo divalente
de cadena lineal o ramificada que presenta uno o más enlaces dobles
carbono- carbono que contiene opcionalmente una o más substituciones
heteroatómicas seleccionadas independientemente entre S, O, Si o N.
Los grupos incluyen generalmente aquellos con uno a veinte átomos.
Los grupos alquenileno pueden estar insustituidos o sustituidos con
aquellos substituyentes que no interfieren con la especificada
función de la composición. Los substituyentes incluyen, por
ejemplo, alcoxi, hidroxi, mercapto, amino, amino sustituido alquilo,
o halo. Los ejemplos de "alquenileno" según se utiliza aquí
incluyen, pero no quedan limitados a ellos,
eteno-1,2-diil,
propeno-1,3-diil, y similares.
Según se utiliza aquí, el término
"alquilina" se refiere a un radical hidrocarburo divalente de
cadena lineal o ramificada que presenta uno o más enlaces triples
carbono-carbono que contiene opcionalmente una o
más substituciones heteroatómicas seleccionadas independientemente
entre S, O, Si o N. Los grupos alquilina incluyen generalmente
aquellos con uno a veinte átomos. Los grupos alquilina pueden estar
insustituidos o sustituidos con aquellos substituyentes que no
interfieren con la especificada función de la composición. Los
substituyentes incluyen, por ejemplo alcoxi, hidroxi, mercapto,
amino, amino sustituido alquilo, o halo.
Según se utiliza aquí, el término "alcoxi",
se refiere a grupos -O-alquilo en los que alquilo
se corresponde con lo antes definido.
Según se utiliza aquí, el término
"halógeno" o "halo" incluirá yodo, bromo, cloro y
flúor.
Según se utiliza aquí, los términos
"mercapto" y "sulfidrilo" se refieren al substituyente
-SH.
Según se utiliza aquí, el término "hidroxi"
se refiere al substituyente -OH.
Según se utiliza aquí, el término "amino"
se refiere al substituyente -NH_{2}.
Según se ha expuesto brevemente, las
composiciones auxiliares de aclarado de acuerdo con al menos
algunas realizaciones pueden incluir generalmente un agente de
recubrimiento que comprende uno o más alcoholes etoxilados que
incluyen un grupo alquilo que comprende 12 o menos átomos de
carbono, y una cantidad efectiva de un componente antiespumante
configurado para reducir la estabilidad de la espuma que puede ser
creada por el agente de recubrimiento alcohol etoxilado en una
solución acuosa. En al menos algunas realizaciones, se ha
descubierto que tales alcoholes etoxilados, cuando se utilizan como
agentes de recubrimiento, pueden ser desespumados utilizando una
diversidad de agentes antiespumantes, por ejemplo agentes
antiespumantes simples que contienen óxido de etileno. Según se ha
expuesto anteriormente, ha sido difícil proporcionar composiciones
auxiliares de aclarado que incluyan combinaciones adecuadas de
tensioactivos de alta espumación y antiespumantes para lograr los
resultados deseados. Se han descubierto algunas ventajas a través
del empleo como un agente de recubrimiento de alcoholes etoxilados
que presentan un grupo alquilo que incluye 12 o menos átomos de
carbono. Por ejemplo, pueden utilizarse agentes antiespumantes que
presentan una química muy simple para desespumar tales alcoholes
etoxilados. Como otro ejemplo, la utilización de dichos alcoholes
etoxilados como un agente de recubrimiento proporciona opciones
adicionales para formular auxiliares de aclarado que sean
medioambientalmente aceptables, y que incluyen componentes que son
adecuados para utilizarse en la industria de servicios de
alimentación.
El auxiliar de aclarado puede incluir
generalmente una cantidad efectiva de un agente de recubrimiento
que comprende uno o más compuestos alcohol etoxilado que incluyen un
grupo alquilo que presenta 12 o menos átomos de carbono. En al
menos algunas realizaciones, los compuestos alcohol etoxilado
pueden cada uno independientemente presentar una estructura
representada por la fórmula I:
(I)R-O-(CH_{2}CH_{2}O)_{n}-H
en la cual R es un grupo alquilo
(C_{1}-C_{12}) y "n" es un entero en el
intervalo de 1 a 100. En algunas realizaciones, R puede ser un
grupo alquilo (C_{8}-C_{12}), o puede ser un
grupo alquilo (C_{8}-C_{10}). Similarmente, en
algunas realizaciones, "n" es un entero en el intervalo de
10-50, o en el intervalo de 15-30,
o en el intervalo de 20-25. En algunas
realizaciones, los uno o más compuestos alcohol etoxilado son
hidrófobos de cadena
lineal.
En al menos algunas realizaciones, el agente de
recubrimiento incluye al menos dos compuestos alcohol etoxilado
diferentes presentando cada uno una estructura representada por la
fórmula I. En otras palabras, las variables R y/o "n" de la
fórmula I, o ambas, pueden ser diferentes en los dos o más
compuestos alcohol etoxilado diferentes presentes en el componente
de recubrimiento. Por ejemplo, el agente de recubrimiento en algunas
realizaciones puede incluir un primer compuesto alcohol etoxilado
en el cual R es un grupo alquilo
(C_{8}-C_{10}), y un segundo compuesto alcohol
etoxilado en el cual R es un grupo alquilo
(C_{10}-C_{12}). En al menos algunas
realizaciones, el agente de recubrimiento no incluye compuesto
alcohol etoxilado alguno que comprenda un grupo alquilo que presente
más de 12 átomos de carbono. En algunas realizaciones, el agente de
recubrimiento incluye solamente compuestos alcohol etoxilado que
comprenden un grupo alquilo que presenta 12 o menos átomos de
carbono.
En algunas realizaciones en las que, por
ejemplo, el agente de recubrimiento incluye al menos dos compuestos
alcohol etoxilado diferentes, la relación de los diferentes
compuestos alcohol etoxilado puede variarse para lograr las
características deseadas de la composición final. Por ejemplo, en
algunas realizaciones que incluyen un primer compuesto alcohol
etoxilado y un segundo compuesto alcohol etoxilado, la relación de
porcentaje en peso entre primer compuesto alcohol etoxilado y
porcentaje en peso del segundo compuesto puede estar en el
intervalo de aproximadamente 1:1 a aproximadamente 10:1 o más. Por
ejemplo, en algunas realizaciones, el agente de recubrimiento puede
incluir en el intervalo de aproximadamente 50 por ciento en peso o
más al primer compuesto, y en el intervalo de aproximadamente 50
por ciento en peso o menos al segundo compuesto, y/o en el intervalo
de aproximadamente 75 por ciento en peso o más al primer compuesto,
y en el intervalo de aproximadamente 25 por ciento en peso o menos
al segundo compuesto, y/o en el intervalo de aproximadamente 85 por
ciento en peso o más al primer compuesto, y en el intervalo de
aproximadamente 15 por ciento en peso o menos al segundo compuesto.
Similarmente, el intervalo de relación molar del primer compuesto
con el segundo compuesto puede ser aproximadamente 1:1 hasta
aproximadamente 10:1, y en algunas realizaciones, en el intervalo
de aproximadamente 3:1 hasta aproximadamente 9:1.
En algunas realizaciones, los alcoholes
etoxilados utilizados en el agente de recubrimiento pueden ser
seleccionados de forma que posean determinadas características, por
ejemplo, sean aceptables medioambientalmente, sean adecuados para
utilizarse en la industria de servicios de alimentación, y/o
similares. Por ejemplo, los particulares alcoholes etoxilados
utilizados en el agente de recubrimiento pueden cumplir los
requisitos reglamentarios medioambientales o de la industria de
alimentación, por ejemplo los requisitos de biodegradabilidad.
Algunos ejemplos específicos de agentes de
recubrimiento adecuados que pueden utilizarse incluyen una
combinación de alcohol etoxilado que incluye un primer alcohol
etoxilado en el cual R es un grupo alquilo C_{10} y "n" es
21 (por ejemplo 21 moles de óxido de etileno) y un segundo alcohol
etoxilado en el cual R es un grupo alquilo C_{12} y nuevamente
"n" es 21 (por ejemplo 21 moles de óxido de etileno). Tal
combinación puede designarse como un alcohol etoxilado
C_{10-12}, 21 moles de OE. En algunas
realizaciones particulares, el agente de recubrimiento puede
incluir en el intervalo de aproximadamente 85% en peso o más al
C_{10} alcohol etoxilado y aproximadamente 15% en peso o menos al
C_{12} alcohol etoxilado. Por ejemplo, el agente de recubrimiento
puede incluir en el intervalo de aproximadamente 90% en peso al
C_{10} alcohol etoxilado y aproximadamente 10% en peso al C_{12}
alcohol etoxilado. Un ejemplo de tal mezcla de alcohol etoxilado
está disponible comercialmente a partir de Sasol como NOVEL II
1012-21.
El agente de recubrimiento puede comprender un
intervalo muy amplio del porcentaje en peso de la composición
completa, dependiendo de las propiedades deseadas. Por ejemplo,
para realizaciones concentradas, el agente de recubrimiento puede
estar comprendido en el intervalo de 1 hasta aproximadamente 10% en
peso de la composición total, en algunas realizaciones en el
intervalo de aproximadamente 5 hasta aproximadamente 25% en peso de
la composición total, en algunas realizaciones en el intervalo de
aproximadamente 20 hasta aproximadamente 50% en peso de la
composición total, y en algunas realizaciones en el intervalo de
aproximadamente 40 hasta aproximadamente 90% en peso de la
composición total. Para algunas soluciones diluidas o de
utilización, por ejemplo, soluciones de utilización acuosas, el
agente de recubrimiento estar comprendido en el intervalo de 5 hasta
aproximadamente 60 ppm de la solución de utilización total, en
algunas realizaciones en el intervalo de aproximadamente 50 hasta
aproximadamente 150 ppm de la solución de utilización total, en
algunas realizaciones en el intervalo de aproximadamente 100 hasta
aproximadamente 250 ppm de la solución de utilización total, y en
algunas realizaciones en el intervalo de aproximadamente 200 hasta
aproximadamente 500 ppm de la solución de utilización total.
La composición auxiliar de aclarado también
puede incluir una cantidad efectiva de un componente antiespumante
configurado para reducir la estabilidad de la espuma que puede
crearse por el agente de recubrimiento alcohol etoxilado en una
solución acuosa. Cualquiera puede utilizarse dentro de una amplia
variedad de antiespumantes adecuados, por ejemplo, cualquiera de
una amplia variedad de tensioactivos no iónicos que contienen óxido
de etileno (OE). Muchos tensioactivos no iónicos derivados de óxido
de etileno son solubles en agua y presentan puntos de turbiedad por
debajo de la temperatura de uso prevista para la composición
auxiliar de aclarado, y por tanto pueden ser agentes antiespumantes
útiles.
Aunque no se persigue vinculación con la teoría,
se cree que los adecuados tensioactivos no iónicos que contienen OE
son hidrofilicos y solubles en agua a temperaturas relativamente
bajas, por ejemplo, temperaturas por debajo de las temperaturas a
las cuales se utilizará el auxiliar de aclarado. Según la teoría el
componente OE forma enlaces hidrógeno con las moléculas de agua,
solubilizando así el tensioactivo. Sin embargo, según se incrementa
la temperatura, estos enlaces hidrógeno se debilitan, y el
tensioactivo que contiene OE se vuelve menos soluble, o insoluble
en agua. En algún punto, mientras la temperatura se incrementa, se
alcanza el punto de turbiedad, en cuyo punto el tensioactivo
precipita de la solución, y trabaja como un antiespumante. El
tensioactivo puede por tanto actuar para desespumar el agente de
recubrimiento cuando se utiliza a temperaturas de o por encima de
este punto de turbiedad.
El punto de turbiedad de los tensioactivos no
iónicos de esta clase se define para la temperatura de una solución
acuosa al 1% en peso. Por tanto, el tensioactivo y/o tensioactivos
seleccionados para utilizarse en el componente antiespumante pueden
incluir aquellos que presentan puntos de turbiedad apropiados que
están por debajo de la temperatura de utilización prevista para el
auxiliar de aclarado. Los expertos en la técnica, conociendo la
temperatura de utilización prevista para el auxiliar de aclarado,
podrán elegir tensioactivos con punto de turbiedad apropiado para
su uso como antiespumantes.
Por ejemplo, existen dos tipos generales de
ciclos de aclarado en máquinas lavavajillas comerciales. Un primer
tipo de ciclo de aclarado puede designarse como ciclo de aclarado de
higienización con agua caliente, a causa del empleo de agua
caliente de aclarado generalmente (aproximadamente 180ºF). Un
segundo tipo de ciclo de aclarado puede designarse como ciclo de
aclarado de higienización química y utiliza agua de aclarado
generalmente a más baja temperatura (aproximadamente 120ºF). Un
tensioactivo útil como antiespumante en estas dos condiciones es
uno que presenta un punto de turbiedad menor que la temperatura del
agua de aclarado. Por lo tanto, en este ejemplo, el punto de
turbiedad útil más elevado para el antiespumante, medido en
solución acuosa al 1% en peso, es aproximadamente 180ºF o menos.
Debe entenderse, sin embargo, que el punto de turbiedad puede ser
más bajo o más alto, dependiendo de la temperatura del agua de uso
local. Por ejemplo, dependiendo de la temperatura del agua de uso
local, el punto de turbiedad puede estar en el intervalo de
aproximadamente 0 hasta aproximadamente 100ºC. Algunos ejemplos de
puntos de turbiedad habituales adecuados pueden estar en el
intervalo de aproximadamente 50ºC hasta aproximadamente 80ºC, o en
el intervalo de aproximadamente 60ºC hasta aproximadamente
70ºC.
Algunos ejemplos de tensioactivos derivados de
óxido de etileno que pueden utilizarse como antiespumantes incluyen
copolimeros en bloque
polioxietileno-polioxipropileno, alcoholes
alcoxilados, tensioactivos de bajo peso molecular que contienen OE,
o similares o sus derivados. Algunos ejemplos de copolimeros en
bloque polioxietileno-polioxipropileno incluyen
aquellos que presentan las fórmulas siguientes:
en la cual OE representa un grupo
óxido de etileno, OP representa un grupo óxido de propileno, y
"x" e "y" reflejan la proporción molecular media de cada
monómero óxido de alquileno en la composición general de copolímero
en bloques. En algunas realizaciones, "x" se encuentra en el
intervalo de aproximadamente 10 hasta aproximadamente 130, "y"
se encuentra en el intervalo de aproximadamente 15 hasta
aproximadamente 70, y "x" más "y" se encuentra en el
intervalo de aproximadamente 25 hasta aproximadamente 200. Debe
entenderse que cada "x" e "y" en una molécula puede ser
diferente. En algunas realizaciones, el componente polioxietileno
total del copolímero en bloque puede estar en el intervalo de al
menos aproximadamente 20 mol % del copolímero en bloque y en algunas
realizaciones, en el intervalo de al menos 30 mol % del copolímero
en bloque. En algunas realizaciones, el material puede presentar un
peso molecular mayor que aproximadamente 400, y en algunas
realizaciones, mayor que aproximadamente 500. Por ejemplo, en
algunas realizaciones, el material puede presentar un peso
molecular en el intervalo de aproximadamente 500 hasta
aproximadamente 7000 o más, o en el intervalo de aproximadamente 950
hasta aproximadamente 4000 o más, o en el intervalo de
aproximadamente 1000 hasta aproximadamente 3100 o más, o en el
intervalo de aproximadamente 2100 hasta aproximadamente 6700 o
más.
Aunque los ejemplos de estructuras copolimeras
en bloque polioxietileno-polioxipropileno antes
mencionadas presentan 3-8 bloques, debe entenderse
que los tensioactivos copolimeros en bloque no iónicos pueden
incluir más o menos de 3 u 8 bloques. Además, los tensioactivos
copolímeros en bloque no fónicos pueden incluir unidades repetitivas
adicionales tales como unidades repetidas de óxido de butileno.
Además, los tensioactivos copolímeros en bloque no fónicos que
pueden utilizarse según la invención pueden ser caracterizados
copolímeros en bloque
polioxietileno-polioxipropileno hetéricos. Algunos
ejemplos de tensioactivos copolímeros en bloque adecuados incluyen
productos comerciales tales como los tensioactivos PLURONIC® y
TETRONIC®, disponibles comercialmente a partir de BASF. Por
ejemplo, PLURONIC® 25-R4 es un ejemplo de un
tensioactivo copolímero en bloque útil disponible comercialmente a
partir de BASF.
Se estima que un experto en la técnica
comprenderá que un tensioactivo no iónico con una temperatura de
punto de turbiedad inaceptablemente elevada o un peso molecular
inaceptablemente alto produciría niveles de espumado inaceptables o
fracasaría en proporcionar una capacidad de desespumado adecuada en
una composición auxiliar de aclarado.
El componente antiespumante puede comprender un
intervalo muy amplio de porcentaje en peso de la composición
completa, dependiendo de las propiedades deseadas. Por ejemplo,
para realizaciones concentradas, el componente antiespumante puede
hallarse en el intervalo de aproximadamente 1 hasta aproximadamente
10% en peso de la composición total, en algunas realizaciones en el
intervalo de aproximadamente 5 hasta aproximadamente 25% en peso de
la composición total, en algunas realizaciones en el intervalo de
aproximadamente 20 hasta aproximadamente 50% en peso de la
composición total, y en algunas realizaciones en el intervalo de
aproximadamente 40 hasta aproximadamente 90% en peso de la
composición total. Para algunas soluciones diluidas o de
utilización, el componente antiespumante puede hallarse en el
intervalo de aproximadamente 5 hasta aproximadamente 60 ppm de la
solución de utilización total, en algunas realizaciones en el
intervalo de aproximadamente 50 hasta aproximadamente 150 ppm de la
solución de utilización total, en algunas realizaciones en el
intervalo de aproximadamente 100 hasta aproximadamente 250 ppm de
la solución de utilización total, y en algunas realizaciones en el
intervalo de aproximadamente 200 hasta aproximadamente 500 ppm de
la solución de utilización.
La cantidad de componente antiespumante presente
en la composición también puede depender de la cantidad de agente
de recubrimiento presente en la composición. Por ejemplo, cuanto
menos agente de recubrimiento presente en la composición puede
provocar la utilización de menos componente antiespumante. En
algunos ejemplos de realización, la relación de porcentaje en peso
entre agente de recubrimiento y porcentaje en peso de componente
antiespumante puede estar en el intervalo de aproximadamente 1:5
hasta aproximadamente 5:1, o en el intervalo de aproximadamente 1:3
hasta aproximadamente 3:1. Los expertos en la técnica reconocerán
que la relación entre agente de recubrimiento y componente
antiespumante puede depender de las propiedades de cada uno y/o
ambos componentes en uso, y estas proporciones pueden diferir de
los ejemplos de intervalos mencionados, a fin de lograr el efecto
antiespumante deseado.
Además del agente de recubrimiento y el
componente antiespumante, el auxiliar de aclarado también puede
incluir opcionalmente un número de aditivos adicionales y/o
materiales funcionales. Por ejemplo, el auxiliar de aclarado puede
incluir adicionalmente agentes quelantes/secuestrantes, lejías y/o
promotores de blanqueo, higienizantes y/o agentes antimicrobianos,
activadores, coadyuvantes o rellenos detergentes, agentes
anti-redeposición, abrillantadores ópticos, tintes,
odorantes o perfumes, conservantes, estabilizadores, auxiliares de
procesado, inhibidores de corrosión, rellenos, solidificantes,
agente endurecedor, modificadores de solubilidad, agentes de ajuste
del pH, humectantes, hidrotropos, polímeros y/o fosfonatos de
tratamiento de agua, polidimetilsiloxonas funcionales, o similares,
o cualquier otro aditivo adecuado, o mezclas, o sus
combinaciones.
El aclarado puede incluir opcionalmente uno o
más agentes quelantes/secuestrantes como un ingrediente funcional.
Un agente quelante/secuestrante puede incluir, por ejemplo un ácido
aminocarboxílico, un fosfato condensado, un fosfonato, un
poliacrilato, y similares. En general, un agente quelante es una
molécula capaz de coordinar (por ejemplo, enlazar) los iones
metálicos habitualmente hallados en el agua natural para impedir que
los iones metálicos interfieran con la acción de los otros
ingredientes de un auxiliar de aclarado u otra composición
limpiadora. El agente quelante/secuestrante también puede funcionar
como un agente de concentración mínima cuando se incluye en una
cantidad efectiva. En algunas realizaciones, un auxiliar de
aclarado sólido puede incluir un agente quelante/secuestrante en el
intervalo de hasta aproximadamente 70% en peso, o en el intervalo
de aproximadamente 1-60% en peso.
Algunos ejemplos de ácidos aminocarboxílicos
incluyen, ácido N-hidroxietiliminodiacético, ácido
nitrilotriacético (NTA), ácido etilenodiaminatetraacético (EDTA),
ácido
N-hidroxietil-etilenodiaminatriacético
(HEDTA) (además del HEDTA utilizado en el ligante), ácido
dietilenotriaminapentaacético (DTPA), y similares.
Algunos ejemplos de fosfatos condensados
incluyen ortofosfato sódico y potásico, pirofosfato sódico y
potásico, tripolifosfato sódico, hexametafosfato sódico, y
similares. Un fosfato condensado también puede ayudar, hasta cierto
límite, en la solidificación de la composición mediante fijación
del agua libre presente en la composición como agua de
hidratación.
La composición puede incluir un fosfonato, tal
como ácido
1-hidroxietano-1,1-difosfónico
CH_{3}C(OH)[OP(OH)_{2}]_{2};
aminotri(ácido metilenofosfónico) N[CH_{2}OP(OH)_{2}]_{3}; aminotri(metilenofosfonato), sal sódica
aminotri(ácido metilenofosfónico) N[CH_{2}OP(OH)_{2}]_{3}; aminotri(metilenofosfonato), sal sódica
2-hidroxietiliminobis(ácido
metilenofosfónico)
HOCH_{2}CH_{2}N[CH_{2}OP(OH)_{2}]_{2};
dietilenotriaminapenta(ácido metilenofosfónico)
(HO)_{2}OPCH_{2}N[CH_{2}CH_{2}N[CH_{2}OP(OH)_{2}]_{2}]_{2};
dietilenotriaminapenta(metilenofosfonato), sal sódica
C_{9}H(_{28-x})N_{3}NaXO_{15}P_{5} (x=7); hexametilenodiamina(tetrametilenofosfonato), sal potásica C_{10}H(_{28-x}N_{2}K_{x}O_{12}P_{4} (x=6); bis(hexametileno)triamina(ácido pentametilenofosfónico) (HO_{2})OPCH_{2}N[(CH_{2})_{6}N[CH_{2}OP(OH)_{2}]_{2}]_{2}; y ácido fosforoso H_{3}OP_{3}. En algunas realizaciones, puede utilizarse una combinación fosfonato tal como ATMP y DTPMP. Puede utilizarse un fosfonato neutralizado o alcalino, o una combinación del fosfonato con una fuente alcalina antes de añadirse a la mezcla, de forma que exista poco o ningún calor o gas generado por una reacción de neutralización cuando se añade el fosfonato.
C_{9}H(_{28-x})N_{3}NaXO_{15}P_{5} (x=7); hexametilenodiamina(tetrametilenofosfonato), sal potásica C_{10}H(_{28-x}N_{2}K_{x}O_{12}P_{4} (x=6); bis(hexametileno)triamina(ácido pentametilenofosfónico) (HO_{2})OPCH_{2}N[(CH_{2})_{6}N[CH_{2}OP(OH)_{2}]_{2}]_{2}; y ácido fosforoso H_{3}OP_{3}. En algunas realizaciones, puede utilizarse una combinación fosfonato tal como ATMP y DTPMP. Puede utilizarse un fosfonato neutralizado o alcalino, o una combinación del fosfonato con una fuente alcalina antes de añadirse a la mezcla, de forma que exista poco o ningún calor o gas generado por una reacción de neutralización cuando se añade el fosfonato.
Algunos ejemplos de policarboxilatos poliméricos
adecuados para utilizarse como agentes secuestrantes incluyen
aquellos que presentan un grupo carboxilato colgante (-CO_{2}) e
incluyen, por ejemplo, ácido poliacrílico, copolímero
maleico/olefina, copolímero acrílico/maleico, ácido
polimetacrílico, copolímeros ácido acrílico-ácido metacrílico,
poliacrilamida hidrolizada, polimetacrilamida hidrolizada,
copolímeros poliamida hidrolizada-metacrilamida,
poliacrilonitrilo hidrolizado, polimetacrilonitrilo
hidrolizado,copolímeros acrilonitrilo
hidrolizado-metacrilonitrilo, y similares.
Para explicación adicional sobre agentes
quelantes/secuestrantes, ver Kirk-Othmer,
Encyclopedia of Chemical Technology, 3ª edición, volumen 5, páginas
339-366 y volumen 23, páginas
319-320.
El auxiliar de aclarado puede incluir
opcionalmente un agente de blanqueo. Los agentes de blanqueo pueden
utilizarse para abrillantar o blanquear un sustrato, y pueden
incluir compuestos de blanqueo capaces de liberar una clase de
halógeno activo, tal como Cl_{2}, Br_{2}, -OCl^{-} y/o -OBr ,
o similares, bajo condiciones encontradas típicamente durante el
proceso de lavado. Los agentes de blanqueo adecuados para
utilizarse pueden incluir, por ejemplo, compuestos que contienen
cloro tales como cloro, un hipoclorito, cloraminas, o similares.
Algunos ejemplos de compuestos liberadores de halógeno incluyen los
dicloroisocianuratos de metal alcalino, fosfato trisódico dorado,
hipocloritos de metal alcalino, monocloramina, dicloroamina, y
similares. También pueden utilizarse fuentes de cloro encapsuladas
para mejorar la estabilidad de la fuente de cloro en la composición
(ver, por ejemplo, patentes US 4618914 y 4830773). Un agente de
blanqueo también puede incluir un agente que contiene o actúa como
una fuente de oxígeno activo. El compuesto de oxígeno activo actúa
para proporcionar una fuente de oxígeno activo, por ejemplo puede
liberar oxígeno activo en soluciones acuosas. Un compuesto de
oxígeno activo puede ser inorgánico u orgánico, o puede ser una
mezcla de ellos. Algunos ejemplos de compuestos de oxígeno activo
incluyen compuestos peroxigenados, o adductos de compuestos
peroxigenados. Algunos ejemplos de compuestos o fuentes de oxígeno
activo incluyen peróxido de hidrógeno, perboratos, carbonato sódico
peroxihidrato, fosfato peroxihidratos, permonosulfato potásico, y
perborato sódico mono y tetrahidrato, con y sin activadores tal
como tetraacetiletileno diamina, y similares. Una composición
auxiliar de aclarado puede incluir una menor pero efectiva cantidad
de un agente de blanqueo, por ejemplo, en algunas realizaciones, en
el intervalo de hasta aproximadamente 10% en peso, y en algunas
realizaciones en el intervalo de aproximadamente 0,1 hasta
aproximadamente 6% en peso.
El auxiliar de aclarado puede incluir
opcionalmente un agente de higienización. Los agentes de
higienización también conocidos como agentes antimicrobianos son
composiciones químicas que pueden utilizarse en una materia
funcional sólida para impedir la contaminación microbiana y
deterioración de sistemas materiales, superficies, etc.
Generalmente, estas materias corresponden a clases específicas
incluyendo fenoles, compuestos halógenos, compuestos de amonio
cuaternario, derivados metálicos, aminas, alcanol aminas, derivados
nitro, anilidas, compuestos organosulfurados y nitrosulfurados y
diversos compuestos.
Debe entenderse que los compuestos de oxígeno
activo, tales como los antes mencionados en la sección de agentes
de blanqueo, también pueden actuar como agentes antimicrobianos, y
pueden incluso proporcionar actividad higienizante. De hecho, en
algunas realizaciones, la capacidad del compuesto de oxígeno activo
para actuar como un agente antimicrobiano reduce la necesidad de
agentes antimicrobianos adicionales dentro de !a composición. Por
ejemplo, las composiciones percarbonato han demostrado proporcionar
una acción antimicrobiana excelente. Sin embargo, algunas
realizaciones incorporan agentes antimicrobianos adicionales.
El agente antimicrobiano concreto, dependiendo
de la composición química y concentración, puede limitar
simplemente la proliferación adicional del número de microbios o
puede destruir toda o parte de la población microbiana. Los términos
"microbios" y "microorganismos" se refieren típica y
primeramente a microorganismos bacteria, virus, levaduras, esporas
y hongos. En su utilización, los agentes antimicrobianos están
típicamente conformados en un material funcional sólido que cuando
se diluye y suministra, opcionalmente, por ejemplo utilizando un
flujo acuoso, forma una composición acuosa desinfectante o
higienizante que puede entrar en contacto con una variedad de
superficies resultando en la prevención del crecimiento o la
eliminación de una parte de la población microbiana. Una reducción
de 3 log de la población microbiana produce una composición
higienizante. El agente antimicrobiano puede estar, por ejemplo,
encapsulado para mejorar su estabilidad.
Algunos ejemplos de agentes antimicrobianos
comunes incluyen antimicrobianos fenólicos, tales como
pentaclorofenol, ortofenilfenol, un
cloro-p-bencilfenol,
p-cloro-m-xilenol.
Los agentes antibacterianos que contienen halógeno incluyen
tricloroisocianurato sódico, isocianato dicloro sódico (anhidro o
dihidrato), complejos
yodo-poli(vinilpirrolidinona), compuestos
bromados, tal como
2-bromo-2-nitropropano-1,3-diol,
y agentes antimicrobianos cuaternarios tales como cloruro de
benzalconio, cloruro de didecildimetil amonio, diyodocloruro
colina, tribromuro tetrametil fosfonio. Otras composiciones
antimicrobianas tal como hexahidro-
1,3,5-tris(2-hidroxietil)-s-triazina,
ditiocarbamatos tales como dimetilditiocarbamato sódico, y una
variedad de otros materiales son conocidos en la técnica por sus
propiedades antimicrobianas. En algunas realizaciones, la
composición limpiadora comprende un agente de higienización en una
cantidad efectiva para proporcionar un nivel de higienización
deseado. En algunas realizaciones, un componente antimicrobiano,
tal como TAED puede estar incluido en el intervalo de hasta
aproximadamente 75% en peso de la composición, en algunas
realizaciones en el intervalo de hasta aproximadamente 20% en peso,
o en algunas realizaciones en el intervalo de aproximadamente 0,01
hasta aproximadamente 20% en peso, o en el intervalo de 0,05 hasta
10% en peso de la composición.
En algunas realizaciones, la actividad
antimicrobiana o la actividad blanqueadora del auxiliar de aclarado
puede ser mejorada mediante la adición de un material que, cuando la
composición entra en uso, reacciona con el oxígeno activo para
formar un componente activado. Por ejemplo, en algunas
realizaciones, se forma un perácido o una sal perácida. Por
ejemplo, en algunas realizaciones, puede incluirse
tetraacetiletileno diamina dentro de la composición para reaccionar
con el oxígeno activo y formar un perácido o una sal perácida que
actúa como un agente antimicrobiano. Otros ejemplos de activadores
de oxígeno activo incluyen metales de transición y sus compuestos,
los compuestos que contienen una fracción carboxílica, nitrilo o
éster, u otros de tales compuestos conocidos en la técnica. En una
realización, el activador incluye tetraacetiletileno diamina; metal
de transición; compuestos que incluyen fracción carboxílica,
nitrilo, amina o éster; o sus mezclas.
En algunas realizaciones, un componente
activador puede estar incluido en el intervalo de hasta
aproximadamente 75% en peso de la composición, en algunas
realizaciones en el intervalo de aproximadamente 0,01 hasta
aproximadamente 20% en peso, o en algunas realizaciones en el
intervalo de aproximadamente 0,05 hasta 10% en peso de la
composición. En algunas realizaciones, un activador para un
compuesto de oxígeno activo se combina con el oxígeno activo para
formar un agente antimicrobiano.
En algunas realizaciones, la composición
auxiliar de aclarado incluye un sólido, tal como una escama sólida,
granza o bloque, y un material activador del oxígeno activo se
acopla al sólido. El activador puede acoplarse al sólido mediante
una variedad de procedimientos para acoplar una composición
limpiadora sólida a otra. Por ejemplo, el activador puede adoptar la
forma de un sólido que está unido, fijado, encolado o de otra forma
adherido al sólido de la composición auxiliar de aclarado.
Alternativamente, el sólido activador puede estar conformado
alrededor y encerrar la composición auxiliar de aclarado sólida. A
título de ejemplo adicional, el activador sólido puede estar
acoplado a la composición auxiliar de aclarado sólida mediante el
contenedor o envase para la composición, tal como un plástico,
enfundado o lámina.
El auxiliar de aclarado puede incluir
opcionalmente una menor pero efectiva cantidad de uno o más
rellenos, los cuales no actúan necesariamente, per se, como
agentes de aclarado y/o limpiadores, pero que pueden cooperar con
un agente de aclarado para mejorar la capacidad en general de la
composición. Algunos ejemplos de rellenos adecuados pueden incluir
sulfato sódico, cloruro sódico, almidón, azúcares, alquileno
glicoles C_{1}-C_{10} tal como propileno
glicol, y similares. En algunas realizaciones, un relleno puede
estar incluido en una cantidad en el intervalo de hasta
aproximadamente 20% en peso, y en algunas realizaciones en el
intervalo de aproximadamente 1-15% en peso.
La composición auxiliar de aclarado puede
incluir opcionalmente un agente anti- redeposición capaz de
facilitar la suspensión duradera de suciedad en una solución de
aclarado e impedir que la suciedad recogida se redeposite sobre el
substrato que se está aclarando. Algunos ejemplos de agentes
anti-redeposición adecuados pueden incluir amidas
ácido graso, tensioactivos de fluorocarbono, complejos fosfato
ésteres, copolímeros estireno anhídrido maleico, y derivados
celulósicos tales como hidroxietil celulosa, hidroxipropil celulosa,
y similares. Una composición auxiliar de aclarado puede estar
incluida hasta aproximadamente 10% en peso, y en algunas
realizaciones en el intervalo de aproximadamente 1 hasta
aproximadamente 5% en peso de un agente
anti-redeposición.
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También pueden incluirse en el auxiliar de
aclarado diversos tintes, odorantes que incluyen perfumes, y otros
agentes para mejorar la estética. Los tintes pueden incluirse para
alterar el aspecto de la composición, como por ejemplo, "FD&C
Blue 1" (Sigma Chemical), "FD&C Yellow 5" (Sigma
Chemical), "Direct Blue 86" (Miles), "Fastusol Blue"
(Mobay Chemical Corp.), "Acid Orange 7" (American Cyanamid),
"Basic Violet 10" (Sandoz), "Acid Yellow 23" (GAF),
"Acid Yellow 17" (Sigma Chemical), "Sap Green" (Keystone
Analine and Chemical), "Metanil Yellow" (Keystone Analine and
Chemical), "Acid Blue 9" (Hilton Davis), "Sandolan
Blue"/"Acid Blue 182" (Sandoz), "Hisol Fast Red"
(Capitol Color y Chemical), "Fluorescein" (Capitol Color y
Chemical), "Acid Green 25" (Ciba-Geigy), y
similares.
Las fragancias o perfumes que pueden incluirse
en las composiciones comprenden, por ejemplo, terpenoides tal como
citronelol, aldehídos tal como amil cinnamaldehído, jazmines tales
como C1S-jazmín ojasmal, vainilla, y similares.
\vskip1.000000\baselineskip
Un auxiliar de aclarado puede incluir una
cantidad efectiva de un agente endurecedor, por ejemplo una amida
tal como monoetanolamida esteárica o dietanolamida laurica, o una
alquilamida, y similares; un polietileno glicol sólido, o un
copolimero en bloque OE/OP sólido, y similares; almidones
convertidos en hidrosolubles a través de un proceso de tratamiento
ácido o alcalino; diversos compuestos inorgánicos que confieren
propiedades de solidificación a una composición caliente al
enfriarse, y similares. Tales compuestos también pueden variar la
solubilidad de la composición en un medio acuoso durante su uso, de
forma que el auxiliar de aclarado y/o otros ingredientes activos
pueden suministrarse desde la composición sólida a lo largo de un
periodo de tiempo dilatado. La composición puede incluir un agente
endurecedor secundario en una cantidad en el intervalo de hasta
aproximadamente 20% en peso, o en algunas realizaciones en el
intervalo de aproximadamente 5 hasta aproximadamente 15% en
peso.
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La composición puede incluir opcionalmente uno o
más componentes auxiliares de aclarado adicionales, por ejemplo un
humectante o agente de recubrimiento adicional, además del
componente de recubrimiento alcohol etoxilado antes citado. Por
ejemplo, también puede incluirse material orgánico de bajo espumado
soluble o dispersable en agua, capaz de ayudar en la reducción de
la tensión superficial del agua de aclarado para promover la acción
de recubrimiento y/o y ayudar en reducir o impedir manchas o
regueros causados por gotas de agua después de completar el
aclarado. Tales agentes de recubrimiento son típicamente materiales
tipo tensioactivo orgánico que presentan un punto de turbiedad
característico. Los tensioactivos útiles en estas aplicaciones son
tensioactivos acuosos solubles que presentan un punto de turbiedad
más elevado que el del agua caliente de servicio disponible, y el
punto de turbiedad can variar dependiendo de la temperatura del
agua caliente de uso local, y de la temperatura y tipo de ciclo de
aclarado.
Algunos ejemplos de agentes de recubrimiento
adicionales pueden comprender típicamente un compuesto poliéter
preparado a partir de óxido de etileno, óxido de propileno, o una
mezcla en una estructura homopolímera, o copolímera de bloques o
hetérica. Tales compuestos poliéter son conocidos como polímeros
óxido de polialquileno, polímeros polioxialquileno o polímeros
polialquileno glicol. Dichos agentes de recubrimiento requieren una
región de relativa hidrofobia y una región de relativa hidrofilia
para proporcionar propiedades tensíoactivas a la molécula. Tales
agentes de recubrimiento pueden presentar un peso molecular en el
intervalo de aproximadamente 500 a 15.000. Se ha hallado que algunos
tipos de auxiliares de aclarado poliméricos (OP)(OE) son útiles al
contener al menos un bloque de poli(OP) y al menos un bloque
de poli(OE) en la molécula polímera. En la molécula pueden
formarse bloques adicionales de poli(OE), poli(OP) o
regiones polimerizadas eventuales. Los copolímeros en bloque
polioxipropileno polioxietileno particularmente útiles son aquellos
que comprenden un bloque central de unidades polioxipropileno y
bloques de unidades polioxietileno a cada lado del bloque central.
Dichos polímeros presentan la fórmula siguiente:
en la cual "m" es un entero
desde 20 a 60, y cada extremo es independientemente un entero desde
10 a 130. Otros copolímeros en bloque útiles son copolímeros en
bloque que presentan un bloque central de unidades polioxietileno y
bloques de polioxipropileno a cada lado del bloque central. Tales
copolímeros presentan la
fórmula:
en la cual "m" es un entero
desde 15 a 175, y cada extremo es independientemente un entero
desde aproximadamente 10 a 30. Para composiciones sólidas, puede
utilizarse un hidrotropo a fin de ayudar a mantener la solubilidad
de los agentes de recubrimiento o humectantes. Los hidrotropos
pueden utilizarse para modificar la solución acuosa creando una
solubilidad incrementada para el material orgánico. En algunas
realizaciones, los hidrotropos son materiales sulfonato aromático
de bajo peso molecular, tales como materiales xileno sulfonatos y
dialquildifenil óxido
sulfonato.
La composición también puede incluir
opcionalmente una o más polidimetilsiloxonas funcionales. Por
ejemplo, en algunas realizaciones, pueden emplearse como aditivo un
tensioactivo no fónico polidimetilsiloxano modificado por óxido de
polialquileno, o un tensioactivo anfotérico polisiloxano modificado
por polibetaína. Ambos, en algunas realizaciones, son copolímeros
polisiloxano lineales a los cuales han sido injertados poliéteres o
polibetaínas a través de una reacción de hidrosilación. Algunos
ejemplos de tensioactivos siloxano específicos se conocen como
tensioactivos SILWET® disponibles a partir de Union Carbide o
copolímeros polisiloxano poliéter o polibetaína ABIL® disponibles a
partir de Goldschmidt Chemical Corp., y descritos en la patente US
4654161. En algunas realizaciones, los siloxanos utilizados en
particular pueden ser descritos por presentar, por ejemplo, baja
tensión superficial, elevada capacidad humectante y excelente
lubricidad. Por ejemplo, se dice de estos tensioactivos que son de
los pocos capaces de humedecer superficies de
politetrafluoroetileno. El tensioactivo siloxano empleado como
aditivo puede utilizarse solo o en combinación con un tensioactivo
fluoroquímico. En algunas realizaciones, el tensioactivo
fluoroquímico empleado opcionalmente como aditivo en combinación con
un silano, puede ser, por ejemplo, un fluorohidrocarburo no iónico,
por ejemplo, etanoles alquilo polioxietileno fluorados, alcoxilato
alquilo fluorado y ésteres alquilo fluorados.
Datos adicionales de tales polidimetilsiloxonas
funcionales y/o tensioactivos fluoroquímicos están descritos en las
patentes US 5880088, 5880089 y 5603776. Los inventores han hallado,
por ejemplo, que la utilización de algunos copolímeros polisiloxano
en una mezcla con tensioactivos hidrocarbonados proporciona
auxiliares de aclarado excelentes con menaje de plástico. También
han hallado que la combinación de algunos copolímeros polisiloxano
silicona y tensioactivos fluorocarbonados con tensioactivos
hidrocarbonados convencionales también proporciona auxiliares de
aclarado excelentes con menaje de plástico. Esta combinación ha
mostrado ser mejor que los componentes individuales excepto con
algunos copolímeros polidimetilsiloxanos modificados por óxido de
polialquileno y polisiloxano polibetaína, en los que la efectividad
es aproximadamente equivalente. Por tanto, algunas realizaciones
contemplan los copolímeros polisiloxano solos y la combinación con
el tensioactivo fluorocarbonado puede implicar los tensioactivos
siloxano no iónicos polisiloxanos poliéter. Los tensioactivos
siloxano anfotéricos, los copolímeros polisiloxano polibetaína
pueden emplearse solos como aditivo en los auxiliares de aclarado,
para proporcionar los mismos resultados.
En algunas realizaciones, la composición puede
incluir polidimetilsiloxonas funcionales en una cantidad en el
intervalo de hasta aproximadamente 10% en peso. Por ejemplo, algunas
realizaciones pueden incluir en el intervalo de aproximadamente 0,1
hasta 10% en peso de un polidimetilsiloxano modificado por óxido de
polialquileno o un polisiloxano modificado por polibetaína, en
combinación opcionalmente con aproximadamente 0,1 hasta 10% en peso
de un tensioactivo no fónico hidrocarbono fluorado.
La composición también puede incluir
opcionalmente uno o más humectantes. Un humectante es una sustancia
que presenta afinidad por el agua. El humectante puede ser
suministrado en una cantidad suficiente para ayudar en la reducción
de la visibilidad de una película sobre la superficie de un
sustrato. La visibilidad de una película sobre la superficie de un
sustrato es un problema particular cuando el agua de aclarado
contiene más de 200 ppm de sólidos disueltos en total. Por lo
tanto, en algunas realizaciones, el humectante se suministra en una
cantidad suficiente para reducir la visibilidad de una película
sobre la superficie de un sustrato, cuando el agua de aclarado
contiene más de 200 ppm de sólidos disueltos totales en comparación
con una composición de agente de aclarado que no contiene el
humectante. Las expresiones "peliculización de sólidos presentes
en el agua" o "peliculización" se refieren a la presencia
de una capa continua de materia visible sobre la superficie de un
sustrato, que ofrece el aspecto de que la superficie de un sustrato
no está limpia.
Algunos ejemplos de humectantes que pueden
utilizarse incluyen aquellos materiales que contienen más del 5% en
peso de agua (basado en el humectante seco) equilibrados al 50% de
humedad relativa y temperatura ambiente. Los ejemplos humectantes
que pueden utilizarse incluyen glicerina, propileno glicol,
sorbitol, poliglicósidos alquilo, polisiloxanos polibetaina, y sus
mezclas. En algunas realizaciones, la composición de agente de
aclarado puede incluir humectante en una cantidad en el intervalo
de hasta aproximadamente 75% basada en la composición total, y en
algunas realizaciones en el intervalo de aproximadamente 5% en peso
hasta aproximadamente 75% en peso basada en el peso de la
composición. En algunas realizaciones, en las que el humectante
está presente, la proporción en peso entre el humectante y el
agente de recubrimiento puede estar en el intervalo de
aproximadamente 1:3 o más, y en algunas realizaciones en el
intervalo de aproximadamente 5:1 y aproximadamente 1:3.
También puede incluirse una amplia variedad de
otros ingredientes útiles para proporcionar la particular
composición formulada para incluir funcionalidad o propiedades
deseadas. Por ejemplo, el auxiliar de aclarado puede incluir otros
ingredientes activos, tales como tampones pH, enzima limpiador,
portadores, auxiliares de procesado, disolventes para formulaciones
líquidas, u otros y los similares.
Adicionalmente, el auxiliar de aclarado puede
estar formulado de forma que durante su empleo en operaciones
acuosas, por ejemplo en operaciones de limpieza acuosa, el agua de
aclarado presentará un pH deseado. Por ejemplo, las composiciones
diseñadas para utilizarse en el aclarado pueden estar formuladas de
forma que durante su empleo en aclarado acuoso el agua de aclarado
presentará un pH en el intervalo de aproximadamente 3 a
aproximadamente 5, o en el intervalo de aproximadamente 5 hasta
aproximadamente 9. Las formulaciones líquidas de producto en
algunas realizaciones presentan un (dilución 10%) pH en el intervalo
de aproximadamente 2 hasta aproximadamente 4, o en el intervalo de
aproximadamente 4 hasta aproximadamente 9. Las técnicas para
controlar el pH en niveles de utilización recomendados incluyen el
empleo de tampones, álcalis, ácidos, etc., y son bien conocidos para
los expertos en la técnica. Un ejemplo de un ácido adecuado para
controlar el pH incluye ácido cítrico
La invención también se refiere a un
procedimiento para procesar y/o fabricar la composición auxiliar de
aclarado. La composición auxiliar de aclarado puede ser procesada
utilizando una cualquiera de una amplia variedad de técnicas, en
dependencia al menos parcial de la formulación y la forma deseada
de la composición auxiliar de aclarado. Por ejemplo, el agente de
aclarado puede estar previsto como un concentrado o como una
solución de utilización. Además, el agente de aclarado concentrado
puede estar previsto en una forma sólida o en una forma líquida. En
general, se espera que el concentrado esté diluido con agua para
proporcionar la solución de utilización que es entonces aplicada a
la superficie de un sustrato, por ejemplo durante a ciclo de
aclarado. La solución de utilización contiene preferiblemente una
cantidad efectiva de material activo para proporcionar una reducida
peliculización de los sólidos presentes en el agua en el agua con
elevado contenido de sólidos.
En algunos ejemplos de realizaciones, cuando el
agente de aclarado está previsto como un líquido, tal componente
funciona como portador y coopera con diluyentes acuosos para formar
un agente de aclarado acuoso. Los ejemplos de bases líquidas
incluyen agua y disolventes compatibles con agua para obtener
mezclas compatibles. El agente de aclarado de la invención puede
estar formulado utilizando equipo y técnicas de formulación
convencionales. Adicionalmente, los agentes de aclarado líquidos
según la invención pueden ser fabricados con equipos de mezcla
habitualmente disponibles mediante carga en una cámara de mezclado
del líquido diluyente o una proporción substancial de un líquido
diluyente. En un líquido diluyente se añaden los otros ingredientes
y/o componentes, y se mezclan. Se debe poner atención en agitar el
agente de aclarado según se completa la formulación para evitar la
degradación del peso molecular del polímero o la exposición de la
composición a temperaturas indeseables. Típicamente, los materiales
se agitan hasta uniformidad y entonces son envasados en envases
habitualmente disponibles y enviados a un centro de distribución
antes de suministrar al consumidor.
En algunos otros ejemplos de realizaciones, está
previsto un agente de aclarado sólido concentrado que
posteriormente puede ser diluido con agua para proporcionar la
solución de utilización. Está prevista la cantidad deseada de
agente de recubrimiento y componente antiespumante, junto con
cualesquiera otros ingredientes opcionales, tales como uno o más
agentes de solidificación, y los componentes se mezclan en una
cantidad sólida efectiva de los ingredientes. El agente de aclarado
sólido puede ser formulado utilizando equipo y técnicas de
formulación convencionales.
Adicionalmente, por tanto, pueden ser fabricados
agentes de aclarado sólidos en equipos de mezcla disponibles
habitualmente. Debe entenderse que las composiciones y
procedimientos que incorporan la invención son adecuados para
preparar una variedad de composiciones sólidas, como por ejemplo,
fusión, extrusión, moldeado o conformación de sólidos en granza,
bloque, tableta, polvo, gránulo, escama, y similares, o el sólido o
aglomerado conformado puede ser posteriormente triturado o
conformada en polvo, gránulos, escamas, y similares. En algunas
realizaciones, la composición sólida puede estar conformada para
presentar un peso de 50 gramos o menos, mientras que en otras
realizaciones, la composición sólida puede estar conformada para
presentar un peso de 50 gramos o más, 500 gramos o más, o 1
kilogramo o más. Para los fines de esta solicitud la expresión
"bloque sólido" incluye materiales fundidos, conformados, o
extruidos que presentan un peso de 50 gramos o más. Las
composiciones sólidas proporcionan una fuente estabilizada de
materiales funcionales. En algunas realizaciones, la composición
sólida puede ser disuelta, por ejemplo, en un medio acuoso u otro,
para crear un concentrado y/o solución de utilización. La solución
puede ser dirigida hacia un tanque de almacenamiento para uso y/o
dilución posterior, o puede ser aplicada directamente en el lugar
de utilización.
Los materiales de la invención líquidos pueden
estar adaptados a un sólido mediante incorporación a la composición
de un agente de moldeo. Pueden utilizarse típicamente materiales
solidificantes orgánicos e inorgánicos para hacer la sólida
composición. En algunas realizaciones, se utilizan materiales
orgánicos, ya que al menos algunas composiciones inorgánicas
tienden a promover manchas en un ciclo de aclarado. Un ejemplo de un
agente solidificante adecuado es la urea, y el proceso, conocido
por los expertos en la técnica, es el proceso de oclusión de urea.
Por ejemplo, algunos ejemplos de agentes de moldeo incluyen
polietileno glicol y un complejo de inclusión que comprende urea y
un polímero polietileno u óxido de polipropileno no iónico. En
algunas realizaciones, se utilizan polietileno glicoles (PEG) en el
proceso de solidificación tipo fusión mediante mezcla uniforme del
agente de recubrimiento y otros componentes con PEG a una
temperatura por encima del punto de fusión del PEG y enfriando la
mezcla uniforme. Un esquema de solidificación por complejo de
inclusión se describe en la patente US 4647258. Un esquema de
solidificación adicional se describe en la patente US 5674831.
En algunas realizaciones, para la formación de
una composición sólida puede utilizarse un sistema de mezcla para
proporcionar un mezclado continuo de los ingredientes con
suficiente batido para formar una mezcla sólida o
semi-sólida substancialmente homogénea en la que
los ingredientes estén distribuidos por toda su masa. En algunas
realizaciones, el sistema de mezclado incluye medios para mezclar
los ingredientes a fin de proporcionar un batido efectivo para
mantener la mezcla en una consistencia de flujo, con una viscosidad
durante el proceso en el intervalo de aproximadamente
1.000-1.000.000 cP, o en el intervalo de
aproximadamente 50.000-200.000 cP. En algunos
ejemplos de realizaciones, el sistema de mezclado puede ser una
mezcladora de flujo continuo, o en algunas realizaciones, una
extrusora, tal como aparatos de husillo extrusor simple o gemelo.
Una cantidad adecuada de calor puede aplicarse desde una fuente
externa para facilitar el procesado de la mezcla.
La mezcla es procesada típicamente a una
temperatura que mantenga la estabilidad física y química de los
ingredientes. En algunas realizaciones, la mezcla se procesa a
temperatura ambiente en el intervalo de aproximadamente 20ºC hasta
aproximadamente 80ºC, o en algunas realizaciones en el intervalo de
aproximadamente 25ºC hasta aproximadamente 55ºC. Aunque puede
aplicarse un limitado calor externo a la mezcla, la temperatura
alcanzada por la mezcla puede elevarse durante el procesado a causa
de la fricción, variación en las condiciones del ambiente, y/o por
una reacción exotérmica entre los ingredientes. Opcionalmente, la
temperatura de la mezcla puede incrementarse, por ejemplo, a la
entrada o salida del sistema de mezclado.
Un ingrediente puede estar en forma de líquido o
de sólido, tal como un particulado seco, y puede añadirse a la
mezcla separadamente o como parte de una premezcla con otro
ingrediente, como por ejemplo, el agente de recubrimiento, el
antiespumante, un medio acuoso, e ingredientes adicionales tales
como un agente endurecedor, y similares. A la mezcla pueden
añadirse una o más premezclas.
Los ingredientes se mezclan hasta presentar una
consistencia substancialmente homogénea en la cual los ingredientes
están distribuidos de forma substancialmente uniforme a lo largo de
la masa. La mezcla puede ser descargada del sistema de mezclado por
medio de un troquel u otro medio de conformación. El extruido
perfilado puede ser entonces dividido en tamaños útiles con una
masa controlada.
La composición se endurece a causa de la
reacción química o física de los ingredientes requeridos para
formar el sólido. El proceso de solidificación puede durar desde
unos pocos minutos hasta seis horas aproximadamente, o más,
dependiendo, por ejemplo, del tamaño de la composición moldeada o
extruida, los ingredientes de la composición, la temperatura de la
composición, y otros factores similares. En algunas realizaciones,
la composición moldeada o extruida "fragua" o comienza a
endurecerse hasta una forma sólida dentro de aproximadamente 1
minuto hasta 3 horas aproximadamente, o en el intervalo de
aproximadamente 1 minuto hasta 2 horas aproximadamente, o en algunas
realizaciones dentro de aproximadamente 1 minuto hasta 20 minutos
aproximadamente.
En algunas realizaciones, el sólido extruido
puede ser envasado, por ejemplo en un contenedor o en una lámina.
La temperatura de la mezcla cuando se descarga del de sistema
mezclado puede ser lo suficientemente baja como para permitir que la
mezcla sea moldeada o extruida directamente en un sistema de
envasado sin previa refrigeración de la mezcla. El tiempo entre la
descarga de extrusión y el envasado puede ajustarse para permitir el
endurecimiento de la composición a fin de un mejor manejo durante
el procesado adicional y el envasado. En algunas realizaciones, la
mezcla en el punto de descarga se encuentra en el intervalo de
aproximadamente 20ºC hasta aproximadamente 90ºC, o en algunas
realizaciones en el intervalo de aproximadamente 25ºC hasta
aproximadamente 55ºC. La composición se deja entonces endurecer
hasta una forma sólida que puede oscilar entre una consistencia de
baja densidad, esponjosa, maleable, filamentosa, hasta una elevada
densidad, sólido fundido, sólido símil hormigón.
Opcionalmente, pueden estar montados
dispositivos de calentamiento y refrigeración adyacentes con los
aparatos de mezcla a fin de aplicar o eliminar calor para obtener un
perfil de temperatura deseado en la mezcladora. Por ejemplo, una
fuente de calor externa puede aplicarse a una o más cubetas de la
mezcladora, tal como la sección de entrada de ingrediente, la
sección final de salida, y similares, para incrementar la fluidez de
la mezcla durante el procesado. En algunas realizaciones, la
temperatura de la mezcla durante el procesado, incluyendo el puerto
de descarga, se mantiene en el intervalo de aproximadamente 20ºC
hasta aproximadamente 90ºC.
El auxiliar de aclarado puede ser, pero no lo es
necesariamente, incorporado a un sistema de envase o empaquetado.
El paquete de envase o contenedor puede ser rígido o flexible, e
incluye cualquier material adecuado para contener las composiciones
producidas, por ejemplo vidrio, metal, película o lámina plástica,
cartulina, compuestos de cartulina, papel, o similares. Para las
composiciones líquidas, los materiales son agitados típicamente
hasta uniformidad y entonces son envasados en envases habitualmente
disponibles y luego enviados a un centro de distribución antes de
suministrar al consumidor. Para las composiciones sólidas, después
de formación de los sólidos, la composición puede ser igualmente
envasada en envases habitualmente disponibles y luego enviados a un
centro de distribución antes de suministrar al consumidor.
Ventajosamente, para los sólidos, en al menos
algunas realizaciones, ya que el auxiliar de aclarado es procesado
a temperatura ambiente o próxima a ella, la temperatura de la
mezcla procesada es lo suficientemente baja para que la mezcla pueda
ser moldeada o extruida directamente en el contenedor u otro
sistema de envasado sin dañar estructuralmente el material. En
consecuencia una gran variedad de materiales puede ser utilizada
para producir el contenedor, más amplia que la empleada en
composiciones que son procesadas y suministradas en condiciones
fundidas. En algunas realizaciones, el envase utilizado para
contener el auxiliar de aclarado es fabricado a partir de un
material laminar flexible, de fácil apertura.
El auxiliar de aclarado puede ser suministrado
como un concentrado o como una solución de utilización. Además, el
auxiliar de aclarado concentrado puede estar previsto en forma
sólida o líquida. En general, se espera que el concentrado sea
diluido con agua para proporcionar la solución de utilización que
es entonces aplicada a la superficie de un sustrato. En algunas
realizaciones, la solución acuosa de utilización puede contener
aproximadamente 2.000 partes por millón (ppm) o menos, de
materiales activos, o aproximadamente 1.000 ppm o menos de material
activo, o en el intervalo de aproximadamente 10 ppm hasta
aproximadamente 500 ppm de materiales activos, o en el intervalo de
aproximadamente 10 hasta aproximadamente 300 ppm, o en el intervalo
de aproximadamente 10 hasta 200 ppm.
La solución de utilización puede ser
suministrada al substrato durante una aplicación de aclarado, por
ejemplo durante un ciclo de aclarado, por ejemplo en una máquina
lavavajillas, un lavadero de coches, o similares. En algunas
realizaciones, la formación de una solución de utilización puede
ocurrir a partir de un agente de aclarado instalado en una máquina
limpiadora, por ejemplo en una jaula para platos. El agente de
aclarado puede ser diluido y suministrado desde un dosificador
montado sobre o en la máquina, o desde un dosificador independiente
que está montado separadamente pero en cooperación con la máquina
friegaplatos.
Por ejemplo, en algunas realizaciones, los
agentes de aclarado líquidos pueden ser suministrados mediante
incorporación de un envase compatible, que contiene el material
líquido, en un dosificador adaptado para diluir el líquido con agua
hasta una concentración final de empleo. Algunos ejemplos de
dosificadores para el agente de aclarado líquido de la invención
incluyen DRYMASTER-P comercializado por Ecolab Inc.,
St. Paul, Minesota.
En otros ejemplos de realización, los productos
sólidos, tales como composiciones sólidas moldeadas o extruidas,
pueden ser convenientemente suministrados mediante inserción de un
material sólido en un contenedor, o sin protección en un dosificador
tipo rociador tal como el sistema de volumen controlado
"SOL-ET ECOTEMP Rinse Injection Cylinder"
fabricado por Ecolab Inc., St. Paul, Minesota. Dicho dosificador
coopera con una máquina lavavajillas en el ciclo de aclarado.
Cuando se solicita por la máquina, el dosificador dirige un rociado
de agua sobre el bloque sólido moldeado de agente de aclarado, el
cual disuelve efectivamente una parte del bloque creando una
solución acuosa de aclarado concentrada que es entonces
suministrada directamente en el agua de aclarado para formar el
aclarado acuoso.. El aclarado acuoso entra entonces en contacto con
los platos para efectuar un aclarado completo. Este dosificador y
otros dosificadores similares son capaces de controlar la
concentración efectiva de la porción activa en el aclarado acuoso
mediante medida del volumen de material suministrado, la
concentración actual del material en el agua de aclarado (un
electrolito medido con un electrodo) o midiendo el tiempo de rociado
sobre el bloque moldeado. En general, la concentración de la
porción activa en el aclarado acuoso es preferiblemente la misma
que se ha identificado anteriormente para los agentes de aclarado
líquidos. Algunas otras realizaciones de dosificador tipo rociador
se describen en las patentes US 4826661, 4690305, 4687121, 4426362
y en las patentes US Re 32763 y 32818. Un ejemplo de una forma
particular de producto se representa en la FIG. 9 de la patente US
6258765.
En algunas realizaciones, el auxiliar de
aclarado puede estar formulado para una aplicación particular. Por
ejemplo, en algunas realizaciones, el auxiliar de aclarado puede
estar formulado particularmente para utilizarse en máquinas
lavavajillas. Según se mencionó anteriormente, existen dos tipos
generales de ciclos de aclarado en máquinas lavavajillas
comerciales. Un primer tipo de ciclo de aclarado puede ser designado
como un ciclo de aclarado de higienización con agua caliente, a
causa de la utilización de agua caliente de aclarado en general
(aproximadamente 82,22ºC). Un segundo tipo de ciclo de aclarado
puede ser designado como un ciclo de aclarado de higienización
química y que emplea generalmente agua de aclarado a temperatura
más baja (aproximadamente 48,89ºC).
En algunas realizaciones, se cree que la
composición auxiliar de aclarado de la invención puede utilizarse
en un entorno de agua con elevado contenido de sólidos para reducir
la aparición de una película visible causada por el nivel de sólidos
disueltos presentes en el agua. En general, el agua con elevado
contenido de sólidos se considera al agua que presenta un contenido
total de sólidos disueltos (TDS) en exceso de 200 ppm. En algunas
localidades, el agua de servicio contiene un contenido total de
sólidos disueltos en exceso de 400 ppm, e incluso más de 800 ppm.
Las aplicaciones en las que constituye un problema particular la
presencia de una película visible después de lavar un sustrato
incluyen los restaurantes o industria de lavavajillas, lavaderos de
automóviles, y la limpieza general de superficies duras. Los
ejemplos de artículos en la industria de lavavajillas que pueden ser
tratados con un auxiliar de aclarado según la invención incluyen
vajillas, copas, vasos, platos, y menaje de cocina. Para los fines
de esta invención, los términos "vajilla" y "menaje" se
utilizan en el más amplio sentido para referirse a diversos tipos
de artículos utilizados en la preparación, servicio y consumo de
alimentos incluyendo cazos, sartenes, bandejas, jarras, tazas,
fuentes, platos, copas, vasos, tenedores, cuchillos, cucharas,
espátulas, y otros artículos de vidrio, metal, cerámica y plástico
habitualmente disponibles en las cocinas o comedores comerciales o
domésticos. En general, estos tipos de artículos pueden ser
designados como artículos en contacto con comida o bebida, ya que
presentan superficies previstas para contactar con comida y/o
bebida. Cuando se utiliza en estas aplicaciones lavavajillas, el
auxiliar de aclarado debe proporcionar una acción de recubrimiento
efectiva y propiedades de bajo espumado. Además de presentar las
deseables propiedades antes descritas, también puede ser útil para
el auxiliar de aclarado que sea biodegradable, aceptable
medioambientalmente, y no tóxico generalmente. Un auxiliar de
aclarado de este tipo puede ser descrito como de "categoría
alimentaria".
La anterior descripción proporciona una base
para comprender los amplios cometidos e implicaciones de la
invención. Los siguientes ejemplos y datos de prueba proporcionan
una comprensión de algunas realizaciones específicas de la
invención. La invención se describirá adicionalmente con referencia
a los siguientes ejemplos detallados. Estos ejemplos no implican
limitar el objeto de la invención. Las variaciones dentro de los
conceptos de la invención pueden apreciarse por los expertos en la
técnica.
\vskip1.000000\baselineskip
En este ejemplo, se preparó una composición
auxiliar de aclarado sólida incluyendo los componentes en el
porcentaje en peso listado en la Tabla 1 utilizando una técnica de
extrusión.
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\vskip1.000000\baselineskip
La composición auxiliar de aclarado de este
ejemplo se preparó utilizando un proceso de extrusión con un
conjunto extrusor Werner-Pfleider de siete cubetas a
30 milímetros. En la primera cubeta se alimentó un flujo de urea, y
en la tercera cubeta se alimentó un flujo de premezcla
tensioactiva, incluyendo los otros componentes y precalentamiento
hasta aproximadamente 37,78ºC. La segunda cubeta fue una cubeta de
batido intenso, y las tres cubetas finales fueron cubetas de
mezclado y/o de control de temperatura. Los flujos de alimentación
se mezclaron en la extrusora, y la composición mezclada se dirigió
hacia el extremo de la extrusora por un troquel de sección redonda
a una temperatura de aproximadamente 35 hasta aproximadamente
37,78ºC. Después de extrusión, el producto conformado se dejó
solidificar/enfriar. El sólido resultante se calificó como una
composición auxiliar de aclarado útil para utilizarse en
aplicaciones lavavajillas.
\newpage
En este ejemplo, se preparó una composición
auxiliar de aclarado sólida incluyendo los componentes en el
porcentaje en peso listado en la Tabla 2.
Esta composición auxiliar de aclarado sólida se
preparó combinando los componentes antes listados en una serie de
etapas de proceso. La primera etapa fue mezclar
LD-097 y Pluronic
25-R-8 con agitación y
calentamiento. Cuando la temperatura alcanzó al menos 65,56ºC, la
siguiente etapa fue añadir el sulfonato alquilo sódico, Bayhibit S y
SXS, y se mezclaron hasta que los componentes aparecieron
uniformemente dispersados. En ese punto, se añadieron NOVEL II
1012-21 y PEG 8000 y la mezcla se enfrió
60-65,56ºC. Se añadió entonces el sulfato sódico y
el producto se mezcló hasta que los componentes aparecían
uniformemente dispersados. Entonces, cuando la temperatura estaba
por debajo de 65,56ºC, o se añadió el glutaraldehído. El pH de la
mezcla se ajustó añadiendo HCI de forma que una solución en agua al
10% presentaba un pH de 5,0-7,0. Finalmente, se
añadieron los tintes (que fueron premezclados durante al menos 15
minutos con agua, de forma que estaban completamente dispersados en
el agua). El producto se dejó enfriar y solidificar. El sólido
resultante se calificó como una composición auxiliar de aclarado
útil para utilizarse en aplicaciones lavavajillas.
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En este ejemplo, se preparó una composición
auxiliar de aclarado sólida incluyendo los componentes en el
porcentaje en peso listado en la Tabla 3.
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Esta composición auxiliar de aclarado sólida se
preparó combinando los componentes antes listados en una serie de
etapas de proceso. La primera etapa fue combinar lentamente NOVEL
II 1012-21, Pluronic 25-R8, SXS y
PEG 8000, mientras se mantenía la temperatura a 65,56ºC. Esta
combinación se mezcló durante 30 minutos de forma que todos los
componentes fueron disueltos. Seguidamente, se añadió
LD-097 y los componentes se mezclaron durante
20-30 minutos. Se dejó entonces caer la temperatura
naturalmente mediante eliminación de la fuente de calor. Una vez
que la temperatura se situó entre 51,67ºC y 60ºC (pero no por debajo
de 51,67ºC), se añadió glutaraldehído y la mezcla se efectuó
durante 20 minutos. Finalmente, se añadieron y mezclaron durante 20
minutos los tintes, que habían sido mezclados al menos durante 15
minutos con agua o hasta que los tintes estuvieron completamente
dispersados en el agua. El producto se dejó entonces enfriar y
solidificar.
El sólido resultante se calificó como una
composición auxiliar de aclarado útil para utilizarse en
aplicaciones lavavajillas.
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En este ejemplo, se preparó un número de
formulaciones del auxiliar de aclarado sólido y entonces se
comprobó su efectividad de recubrimiento y la formación de espuma
estable durante su utilización en una solución de aclarado acuosa.
Específicamente, se prepararon formulaciones A hasta I, en las que
se utilizaron los componentes en los porcentajes en peso listados en
la Tabla 4.
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Cada una de estas formulaciones incluye la
combinación de un antiespumante (LD-097, D097, SLF
18B-45, o sus combinaciones) y un agente de
recubrimiento (BRIJ 700, Volpo S-20, Galenol 2100,
Galenol 2800, NOVEL II 1012-21, NOVEL II
1214-30, NOVEL II 1618-50, o Neodol
25-12) combinado con los restantes componentes según
se representa en la Tabla 4. La composición auxiliar de aclarado
sólida se preparó utilizando un proceso de extrusión similar al
descrito en el Ejemplo 1.
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Cada una de las formulaciones A hasta I se
evaluó en una máquina friegaplatos Champion por su capacidad de
recubrimiento y los resultados se indican en las Tablas
5-13. También se midió el nivel de espuma dentro de
la máquina y se indica en las Tablas 5-13.
Para la evaluación del recubrimiento, un número
de materiales de colada se expuso a las formulaciones del auxiliar
de aclarado durante una serie de ciclos de 30 segundos utilizando
agua 65,56º-71,11ºC. Los materiales de colada utilizados para la
evaluación fueron un plato de comer de china, un panel o placa de
vidrio, un vaso de vidrio de 10 oz., un plato de comer de melamina,
un cuchillo de mantequilla en acero inoxidable, y un panel o placa
de acero inoxidable. Estos materiales de colada fueron
meticulosamente limpiados antes de la prueba y entonces ensuciados
con una solución que contiene un 0,2% de suciedad "hotpoint",
que es una mezcla de leche en polvo y margarina. La cantidad de
cada formulación de auxiliar de aclarado utilizada durante los
ciclos de lavado se cuantifica en las Tablas 5-13
como partes por millón de tensioactivo.
Inmediatamente después de que los materiales de
colada se expusieran a las formulaciones del auxiliar de aclarado,
se examinó y evaluó el aspecto del agua escurrida (recubrimiento)
de los materiales de colada individuales. Las Tablas
5-13 muestran los resultados de estas pruebas. En
las Tablas 5-13, la evaluación del recubrimiento se
indica mediante una línea de puntos (- - -) que
significa sin recubrimiento, el número "uno" (1) que significa
recubrimiento puntual, o un signo "más" (+) que significa
recubrimiento completo. La prueba se terminó cuando todos los
materiales de colada estuvieron completamente recubiertos.
También se observó el nivel de espuma en la
máquina. En general, un nivel espuma estable en cualquier
circunstancia es inaceptable. La espuma que es inferior a la mitad
de una pulgada y que es inestable y se deshace tan pronto como se
para la máquina es aceptable, pero ninguna espuma de mayor grado es
aceptable.
La Tabla 5 ilustra los resultados de la
evaluación del recubrimiento y medida de la espuma para la
formulación A.
Estos resultados indican que una Formulación A,
a 70 ppm, recubrió completamente todos los materiales de colada sin
quedar espuma apreciable en la máquina.
La Tabla 6 ilustra los resultados de la
evaluación del recubrimiento y medida de la espuma para la
Formulación B.
Estos resultados indican que una Formulación B a
50 ppm, recubrió completamente todos los materiales de colada. Sin
embargo, 0,95 cm de espuma estable permaneció en la máquina.
La Tabla 7 ilustra los resultados de la
evaluación del recubrimiento y medida de la espuma para la
Formulación C.
Estos resultados indican que una Formulación C a
50 ppm, recubrió completamente todos los materiales de colada. Sin
embargo, permanecieron en la máquina 1,27 cm de espuma estable.
La Tabla 8 ilustra los resultados de la
evaluación del recubrimiento y medida de la espuma para la
Formulación D.
Estos resultados indican que a 50 ppm, una
Formulación D recubrió completamente todos los materiales de
colada. Sin embargo, 0,64 cm de espuma estable permaneció en la
máquina.
La Tabla 9 ilustra los resultados de la
evaluación del recubrimiento y medida de la espuma para la
Formulación E.
Estos resultados indican que a 50 ppm, una
Formulación E recubrió completamente todos los materiales de
colada. Sin embargo, aproximadamente 2,54 cm de espuma estable
permanecieron en la máquina.
La Tabla 10 ilustra los resultados de la
evaluación del recubrimiento y medida de la espuma para la
Formulación F.
Estos resultados indican que una Formulación F a
50 ppm, recubrió completamente todos los materiales de colada. Sin
embargo, 1,91 cm de espuma estable permanecieron en la máquina.
La Tabla 11 ilustra los resultados de la
evaluación del recubrimiento y medida de la espuma para la
Formulación G.
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Estos resultados indican que una Formulación G a
60 ppm, recubrió completamente todos los materiales de colada
permaneciendo muy poca espuma (esencialmente espuma no
cuantificable) en la máquina.
La Tabla 12 ilustra los resultados de la
evaluación del recubrimiento y medida de la espuma para la
Formulación H.
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Estos resultados indican que una Formulación H a
50 ppm, recubrió completamente todos los materiales de colada. Sin
embargo, 0,32 a 0,64 cm de espuma estable permaneció en la máquina.
La espuma era densa y no se deshacía fácilmente.
La Tabla 13 ilustra los resultados de la
evaluación del recubrimiento y medida de la espuma para la
Formulación I.
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Estos resultados indican que una Formulación I a
50 ppm, recubrió completamente todos los materiales de colada. Sin
embargo, 5,08 cm de espuma estable permanecieron en la máquina
salpicando los materiales de colada.
Colectivamente, los resultados indican que las
Formulaciones A y G proporcionan recubrimiento completo sin la
presencia de espuma estable en la máquina después del ciclo. Sin
embargo, debe advertirse que en la Formulación A, el recubrimiento
no se produjo hasta un nivel de 70 ppm, mientras que el
recubrimiento en la Formulación G se produjo a 60 ppm.
Adicionalmente, en la Formulación A, un alcohol alcoxilato rematado
(SLF 18B-45) estaba presente como un antiespumante,
mientras que en la Formulación G, podían utilizarse como
antiespumantes simples copolímeros en bloque polioxipropileno
polioxietileno.
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En este ejemplo, se preparó la formulación del
auxiliar de aclarado sólida y entonces se probó en un número de
diferentes tipos agua para determinar la efectividad del
recubrimiento y formación de espuma. En este ejemplo la formulación
del auxiliar de aclarado sólido se preparó utilizando los
componentes en los porcentajes en peso listados en la Tabla 14.
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La composición auxiliar de aclarado se preparó
combinando los componentes antes listados en una serie de etapas de
procesado. La primera etapa fue combinar lentamente el NOVEL II
1012-21, Pluronic 25-R8, SXS, y PEG
8000 mientras que se mantenía la temperatura a 65,56ºC. Esta
combinación se mezcló durante 30 minutos, de forma que todos las
componentes fueron disueltos. Luego, se añadió el
LD-097 y la mezcla se mezcló durante
20-30 minutos. La temperatura se dejó entonces caer
naturalmente. Una vez que la temperatura estaba entre 51,67ºC y
60ºC (pero no por debajo de 51,67ºC), se añadió el glutaraldehido y
la mezcla se efectuó durante 20 minutos. El producto se dejó
entonces enfriar y solidificar.
La composición sólida se evaluó entonces en un
número de diferentes tipos de agua para determinar la efectividad
del recubrimiento y formación de espuma. La evaluación se realizó
utilizando una máquina friegaplatos Champion y los resultados se
indican en las Tablas 15-17. La prueba de
recubrimiento y medida de espuma se realizó esencialmente como se ha
descrito anteriormente en el Ejemplo 4.
La Tabla 15 ilustra los resultados de la
evaluación del recubrimiento y medida de espuma para este auxiliar
de aclarado en agua blanda.
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
La Tabla 16 ilustra los resultados de la
evaluación del recubrimiento y medida de espuma para este auxiliar
de aclarado en agua ciudad caliente.
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
La Tabla 17 ilustra los resultados de la
evaluación del recubrimiento y medida de espuma para este auxiliar
de aclarado en agua de pozo caliente.
\vskip1.000000\baselineskip
Colectivamente, los resultados indican que este
auxiliar de aclarado proporciona recubrimiento completo sin la
presencia de espuma estable en la máquina después del ciclo en agua
blanda, agua ciudad caliente y agua de pozo caliente.
\vskip1.000000\baselineskip
En este ejemplo, se realizaron una serie de
pruebas para comparar los perfiles de espuma de varias de las
materias primas (por ejemplo agentes de recubrimiento y
antiespumantes) por sí mismas, en algunas combinaciones con entre
ellas y, en algunos casos, en combinación con la formulación total
según se mencionó en el anterior Ejemplo 3. El nivel de espuma y su
estabilidad se estimó después de un minuto de agitación y nuevamente
tras 5 minutos de agitación. Esta prueba se realizó a 60ºC bajo 6
atmósferas de presión en una máquina de pruebas espuma Glewwe en
una planta de Ecolab Inc. Como espuma estable se definió la espuma
que permanece durante varios minutos después de suspender la
agitación. Como espuma parcialmente estable se definió la espuma
que se deshacía lentamente dentro de a minuto. Como espuma
inestable se definió la espuma que se deshacía rápidamente (por
ejemplo, en menos de 15 segundos). Los resultados de las pruebas se
exponen en la Tabla 18.
\vskip1.000000\baselineskip
Los resultados de esta prueba indican que los
mejores perfiles de espuma (por ejemplo, perfiles con la menor
cantidad de espuma estable) se aprecian con los antiespumantes
LD-097, D-097, la combinación de
25% antiespumante LD-097 con 75% agente de
recubrimiento NOVEL II 1012-21, la combinación de
25% antiespumante D-097 con 75% agente de
recubrimiento NOVEL II 1012-21, y la formulación del
Ejemplo 3 utilizando NOVEL II 11012-21.
Adicionalmente, el agente de recubrimiento NOVEL
II 1213-21 y antiespumante LD-097
fueron probados aisladamente en cuanto a capacidad de recubrimiento
en la forma antes descrita en el Ejemplo 4. Los resultados de las
pruebas para el NOVEL II 1213-21 se muestran en la
Tabla 19, y los resultados de las pruebas del LD-097
se muestran en la Tabla 20.
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
Estos resultados indican que NOVEL II
1213-21 produce una gran cantidad de espuma cuando
se utiliza solo. Estos resultados también indican que a 80 ppm, el
LD-097 recubrió completamente todos los materiales
de colada sin dejar espuma cuantificable remanente en la
máquina.
Claims (31)
1. Una composición auxiliar de aclarado que
comprende:
- un componente de recubrimiento biodegradable
que comprende un primer compuesto y un segundo compuesto diferente
del primer compuesto, presentando el primero y segundo compuestos,
cada uno independientemente, una estructura representada por la
fórmula I
\vskip1.000000\baselineskip
en la
cual
R es un grupo
alquilo(C_{1}-C_{12}), y
"n" es un entero en el intervalo de 1 a
100; y
- un componente antiespumante que comprende un
compuesto polímero que incluye uno o más grupos óxido de
etileno.
2. La composición auxiliar de aclarado de la
reivindicación 1, en la cual, para el primer compuesto, R es un
grupo alquilo (C_{1}-C_{10}).
3. La composición auxiliar de aclarado de la
reivindicación 1, en la cual, para el primer compuesto, R es un
grupo alquilo (C_{8}-C_{10}).
4. La composición auxiliar de aclarado de la
reivindicación 1, en la cual, para el segundo compuesto, R es un
grupo alquilo (C_{10}-C_{12}).
5. La composición auxiliar de aclarado de la
reivindicación 1, en la cual, para el primer compuesto, R es un
grupo alquilo C_{10}.
6. La composición auxiliar de aclarado de la
reivindicación 1, en la cual, para el segundo compuesto; R es un
grupo alquilo C_{12}.
7. La composición auxiliar de aclarado de la
reivindicación 1, en la cual, para el primer compuesto, R es un
grupo alquilo C_{10}, y para el segundo compuesto, R es un grupo
alquilo C_{12}.
8. La composición auxiliar de aclarado de la
reivindicación 1, en la cual, "n" es un entero en el intervalo
de 10 a 50.
9. La composición auxiliar de aclarado de la
reivindicación 1, en la cual, "n" es un entero en el intervalo
de 15 a 30.
10. La composición auxiliar de aclarado de la
reivindicación 1, en la cual, "n" es 21.
11. La composición auxiliar de aclarado de la
reivindicación 1, en la cual el componente de recubrimiento
incluye, en el intervalo de aproximadamente 50 por ciento en peso o
más, al primer compuesto, y en el intervalo de aproximadamente 50
por ciento en peso o menos, al segundo compuesto.
12. La composición auxiliar de aclarado de la
reivindicación 1, en la cual el componente de recubrimiento
incluye, en el intervalo de aproximadamente 75 por ciento en peso o
más, al primer compuesto, y en el intervalo de aproximadamente 25
por ciento en peso o menos, al segundo compuesto.
13. La composición auxiliar de aclarado de la
reivindicación 1, en la cual el componente de recubrimiento
incluye, en el intervalo de aproximadamente 85 por ciento en peso o
más, al primer compuesto, y en el intervalo de aproximadamente 15
por ciento en peso o menos, al segundo compuesto.
14. La composición auxiliar de aclarado de la
reivindicación 1, en la cual la relación molar del primer compuesto
respecto al segundo compuesto se encuentra en el intervalo de 3:1
aproximadamente a 9:1 aproximadamente.
15. El auxiliar de aclarado de la reivindicación
7, en el cual el componente de recubrimiento incluye, en el
intervalo de aproximadamente 75 por ciento en peso o más, al primer
compuesto, y en el intervalo de aproximadamente 25 por ciento en
peso o menos, al segundo compuesto.
\newpage
16. La composición auxiliar de aclarado de la
reivindicación 1, en la cual el componente antiespumante incluye un
compuesto poliéter preparado a partir de óxido de etileno, óxido de
propileno, o una mezcla de ellos.
17. La composición auxiliar de aclarado de la
reivindicación 1, en la cual el componente antiespumante incluye un
compuesto poliéter preparado a partir de óxido de etileno, óxido de
propileno, o una mezcla de ellos en una estructura homopolímera o
copolimera de bloques o hetérica.
18. La composición auxiliar de aclarado de la
reivindicación 1, en la cual el componente antiespumante incluye un
polímero de óxido de polialquileno.
19. La composición auxiliar de aclarado de la
reivindicación 1, en la cual el antiespumante presenta un punto de
turbiedad.
20. La composición auxiliar de aclarado de la
reivindicación 1, en la cual el antiespumante presenta un punto de
turbiedad en el intervalo de aproximadamente 40ºC o más.
21. La composición auxiliar de aclarado de la
reivindicación 1, en la cual el antiespumante presenta un punto de
turbiedad en el intervalo de aproximadamente 60ºC o más.
22. La composición auxiliar de aclarado de la
reivindicación 1, en la cual el antiespumante presenta un punto de
turbiedad en el intervalo de aproximadamente 80ºC o más.
23. El auxiliar de aclarado de la reivindicación
1, en el cual el antiespumante es un copolimero de óxido de etileno
y óxido de propileno.
24. El auxiliar de aclarado de la reivindicación
1, en el cual el antiespumante comprende un tensioactivo
Pluronic.
Pluronic.
25. El auxiliar de aclarado de la reivindicación
1, en el cual el antiespumante comprende un tensioactivo
Tetronic.
Tetronic.
26. El auxiliar de aclarado de la reivindicación
1, en el cual, dentro de la composición auxiliar de aclarado, la
relación entre el componente de recubrimiento y el componente
antiespumante se encuentra en el intervalo de aproximadamente 1:5 a
aproximadamente 5:1 (en peso).
27. Una composición auxiliar de aclarado, según
las reivindicaciones 1 a 26, que comprende:
- un componente de recubrimiento biodegradable
que incluye un primer compuesto y un segundo compuesto
- presentando el primer compuesto la fórmula R-O-(CH_{2}CH_{2}O)_{n}-H, en la cual R es un grupo alquilo (C_{1}-C_{11}) y "n" es un entero inferior o igual a 50,
- presentando el segundo compuesto la fórmula R,-O-(CH_{2}CH_{2}O)_{m} H, en la cual R, es un grupo alquilo (C_{1}-C_{13}), y "m" es un entero inferior o igual a 50;
- en la cual el componente de recubrimiento
incluye aproximadamente 50 por ciento en peso o más del primer
compuesto y aproximadamente 50 por ciento en peso o menos del
segundo compuesto; y
- un antiespumante.
28. La composición auxiliar de aclarado de la
reivindicación 27, en la cual el antiespumante contiene grupos
óxido de etileno.
29. Un procedimiento para la preparación de una
composición auxiliar de aclarado, cuyo procedimiento comprende:
- -
- proporcionar un componente de recubrimiento biodegradable según las reivindicaciones 1 a 28,
- -
- proporcionar un componente antiespumante según las reivindicaciones 1 a 28, que incluye un compuesto conteniendo grupos óxido de etileno, y
- -
- mezclar el componente de recubrimiento con el componente antiespumante.
30. El procedimiento de la reivindicación 29, en
el cual la etapa de mezcla del componente de recubrimiento con el
componente antiespumante incluye extrusión.
\newpage
31. Un procedimiento para aclarar una superficie
de sustrato, cuyo procedimiento comprende las etapas de:
- -
- proporcionar una composición auxiliar de aclarado según las reivindicaciones 1 a 28,
- -
- mezclar la composición auxiliar de aclarado en una solución acuosa de utilización, y
- -
- aplicar la solución acuosa de utilización sobre la superficie de sustrato.
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