ES2298359T3 - Composiciones limpiadoras. - Google Patents
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Abstract
Pastilla de composición detergente en forma de partículas compactadas que comprende un tensioactivo no jabonoso y un mejorador de la detergencia, en la que la pastilla o una zona discreta de la misma comprende gránulos de disgregante que comprenden una arcilla de hinchamiento en agua, un material inorgánico insoluble en agua y un agente hinchable en agua.
Description
Composiciones limpiadoras.
La presente invención se refiere a composiciones
limpiadoras en forma de pastillas. Estas pastillas están destinadas
a disgregarse cuando son colocadas en agua y, por tanto, están
destinadas a ser consumidas en un uso único. Las pastillas pueden
ser adecuadas para ser usadas en una máquina lavavajillas, en el
lavado de tejidos u otras tareas de limpieza.
Los productos en forma de pastillas tienen
varias ventajas sobre los productos en polvo: por ejemplo, no
requieren medición y, por tanto, son más fáciles de manejar y
suministrar en la carga de lavado y son más compactos, facilitando
así un almacenamiento más económico.
Las composiciones detergentes en forma de
pastillas y destinadas al lavado de tejidos han sido descritas, un
cierto número de documentos de patentes que incluyen, por ejemplo,
GB 911.204, EP-A-711827,
WO-98/42817, US 5.360.567 y
WO-99/20730 (todas de Unilever), US 3.953.350 (Kao),
DE 19.637.606 (Henkel) y actualmente se distribuyen comercialmente.
Las pastillas de composición adecuada para máquina lavavajillas han
sido descritas en los documentos
EP-A-318204, WO 96/23530 y
US-A-5691293 y se distribuyen
comercialmente.
Las pastillas para una composición limpiadora
son preparadas generalmente comprimiendo o compactando una
composición en forma de partículas. Aunque es deseable que las
pastillas tengan una resistencia adecuada cuando estén secas,
aunque se dispersen y disuelvan rápidamente cuando se ponen en
contacto con agua, puede ser difícil obtener ambas propiedades al
mismo tiempo. Las pastillas formadas usando una baja presión de
compactación tienden a desmoronarse y disgregarse al ser manejadas
y envasadas, mientras que las pastillas fuertemente compactadas
pueden ser suficientemente cohesivas, pero entonces no consiguen
disgregarse ni dispersarse hasta un alcance adecuado en el líquido
de lavado. La formación de pastillas se puede llevar a cabo a menudo
con una presión suficiente para conseguir un compromiso entre estas
propiedades deseables pero antagónicas. Sin embargo, continúa
siendo deseable mejorar una u otra de estas propiedades sin
detrimento de la otra, con el fin de mejorar el compromiso global
entre ellas. El documento
US-A-3.018.267 (Procter &
Gamble) expone que la fuerza y, por tanto, la presión aplicada
cuando se compacta una composición en forma de partículas debe ser
limitada, o de lo contrario las pastillas tardarían demasiado tiempo
en disolverse.
Si una pastilla contiene un tensioactivo
orgánico, este puede funcionar como un aglutinante o plastificante
de la pastilla. Sin embargo, puede retrasar también la disgregación
de la pastilla formando un gel viscoso cuando la pastilla entra en
contacto con agua. Por tanto, la presencia del tensioactivo puede
hacer más difícil la consecución de una buena resistencia así como
una buena velocidad de disgregación: el problema a demostrado ser
especialmente agudo con pastillas formadas comprimiendo polvos que
contienen tensioactivo y mejorados con un mejorador de la
detergencia insoluble como aluminosilicato de sodio (zeolita).
Es conocido incluir materiales altamente
solubles cuya función es aumentar la disgregación de las pastillas
cuando son colocadas en el agua de lavado. Algunas pastillas que se
distribuyen comercialmente incorporan urea para estos fines. El
documento EP-A-711827 (Unilever)
expone el uso de citrato de sodio para estos fines y el documento
EP-A-838519 (Unilever) expone el uso
de trihidrato de acetato de sodio para estos fines. Un cierto
número de documentos han expuesto que la disgregación de pastillas
en una composición limpiadora puede ser acelerada incorporando a la
pastilla una cantidad de material insoluble en agua pero hinchable
en agua, que sirve para favorecer la disgregación de la pastilla
cuando es colocada en agua en el momento de ser usada. Estos
documentos incluyen WO 98/40462 (Rettenmaier), WO 98/55583
(Unilever) y WO 98/40463 (Henkel).
Los agentes hinchables en agua normales que han
sido descritos como posibles agentes disgregantes de pastillas son
almidones, celulosa y derivados de celulosa, alginatos, dextranos,
polivinilpirrolidonas reticuladas, gelatinas y
formaldehído-caseína así como una amplia diversidad
de minerales arcillosos y ciertas resinas de intercambio
iónico.
iónico.
Estos agentes hinchables en agua a menudo no
tienen ninguna función en el lavado de tejidos excepto para ayudar
a la disgregación de la pastilla. Además de ello, como son
insolubles y de un tamaño de partícula relativamente grande,
tienden a depositarse sobre el tejido durante el lavado. Se han
hecho diversos intentos de minimizar el problema de los depósitos,
combinando el disgregante hinchable en agua e insoluble en agua con
un segundo adyuvante de disgregación altamente soluble (documento
WO 98/55582). Otros intentos han incluido el uso de un tamaño de
partículas preferido del disgregante. El documento WO 98/55583
(Unilever) reivindica el uso de este material con una dimensión de
las partículas de al menos 400 \mum, para proporcionar una
disgregación más eficaz. Los documentos WO 98/5575 y DE 19901063
(ambos de la empresa Henkel) exponen el uso de adyuvantes de
disgregación de celulosa con un tamaño de partículas de menos de 100
\mum, para minimizar el depósito. En el documento DE 19901063, el
material de celulosa es mezclado con un material de una capacidad
absorbente dada, que incluye algunas zeolitas.
Se ha encontrado que dos medidas diferentes de
la resistencia de las pastillas son relevantes para las propiedades
observadas por un consumidor. La fuerza que provoca la fractura es
una valoración directa de la resistencia que indica la resistencia
de las pastillas a la rotura cuando son manejadas por un consumidor
en el momento uso. La cantidad de energía (o trabajo mecánico)
aplicada antes de la factura es una medida de la deformabilidad de
la pastilla y es relevante para la resistencia a la rotura de las
pastillas durante el transporte. Ambas propiedades son relevantes
para la percepción de los consumidores de las pastillas: los
consumidores quieren pastillas que sean suficientemente fuertes
para ser manejadas, para que lleguen a ellos intactas, y que se
disgreguen rápida y completamente en el momento de ser usadas.
Continúa habiendo una necesidad de proporcionar
una composición limpiadora en la forma de una pastilla, que tenga
una resistencia adecuada cuando esté seca (para que resista el
manejo) y que se disperse/disuelva en un tiempo adecuado cuando se
ponga en contacto en un medio de lavado como agua. Por lo tanto, hay
una necesidad particular de una pastilla que no provoque residuos
inaceptables en el sustrato cuando esté siendo limpiado,
especialmente, una que retenga también buenas propiedades de
disgregación tras un almacenamiento.
Sorprendentemente, se ha encontrado ahora que
puede obtenerse una composición limpiadora en la forma de una
pastilla que aborde uno o más de los problemas anteriormente
mencionados si se añaden gránulos disgregantes que comprendan una
mezcla conjuntamente granulada de una arcilla de hinchamiento, un
material inorgánico insoluble en agua y un agente hinchable en agua
a la composición limpiadora antes de que se forme como una pastilla.
Se ha encontrado que esto da lugar a niveles aceptablemente bajos
de residuos en el sustrato que está siendo tratado con la pastilla
y/o con las pastillas, manteniendo buenas propiedades de
disgregación tras un almacenamiento.
Los documentos DE 19915321 (Henkel) y EP
1.048.719 (Procter & Gamble) describen gránulos disgregantes y
suavizantes, respectivamente, de arcilla compactada. El documento
JP 10110199 (Kao) describe pastillas disgregantes que comprenden
sílice porosa y un material de arcilla de caolinato como
ingredientes separadamente añadi-
dos.
dos.
Por tanto, la presente invención proporciona una
pastilla de una composición detergente en forma de partículas
compactadas que comprende un tensioactivo no jabonoso y un mejorador
de la detergencia, en la que la pastilla o una zona discreta de la
misma comprende gránulos disgregantes que comprenden una arcilla de
hinchamiento en agua, un material inorgánico insoluble enagua y un
agente hinchable en agua.
Los materiales inorgánicos insolubles en agua
particularmente preferidos son sílice o aluminosilicatos
crista-
linos.
linos.
Una realización especialmente preferida de la
presente invención es una pastilla de una composición detergente en
forma de partículas compactadas que comprende un tensioactivo no
jabonoso y un mejorador de la detergencia, en la que la pastilla o
una zona discreta de la misma comprende gránulos disgregantes que
comprenden una arcilla de hinchamiento en agua, un material
inorgánico insoluble en agua y un agente hinchable en agua en su
estado anhidro, que comprende no más de 20% en peso del peso
combinado de la arcilla de hinchamiento en agua, el material
inorgánico insoluble en agua y el agente hinchable en agua.
La presente invención proporciona también un
procedimiento para preparar una pastilla de una composición
detergente en forma de partículas compactadas que comprende un
tensioactivo no jabonoso y un mejorador de la detergencia, en el
que el procedimiento comprenden mezclar gránulos disgregantes que
comprenden una arcilla de hinchamiento en agua, un material
inorgánico insoluble en agua y un agente hinchable en agua con los
demás constituyentes de la composición detergente, para producir
una composición detergente en forma de partículas, colocar una
cantidad de la composición detergente en forma de partículas
resultante en un molde y compactar la composición en el molde para
producir la pastilla.
Mediante la inclusión de un gránulo disgregante
que es formado mediante la granulación conjunta de una arcilla de
hinchamiento en agua, un material inorgánico insoluble en agua y un
agente hinchable en agua en una pastilla de detergente que
comprende un tensioactivo no jabonoso y un mejorador de la
detergencia, se obtienen una disgregación sorprendentemente buena
después de un almacenamiento de las pastillas y/o un residuo
aceptable sobre un sustrato. Se cree que cuando la arcilla de
hinchamiento en agua, el material inorgánico insoluble en agua y el
agente hinchable en agua son usados en esta forma conjuntamente
granulada, son mucho más eficientes para ayudar a la disgregación
de la pastilla que cuando los componentes son añadidos separadamente
a la composición.
Todas las cantidades están en peso, salvo que se
especifique otra cosa.
Las formas de esta invención, incluidas las
características preferidas y opcionales, y los materiales que
pueden ser usados, se expondrán seguidamente más en detalle.
\newpage
Una pastilla de la presente invención puede ser
homogénea o heterogénea. En la presente memoria descriptiva, el
término "homogénea" es usado para indicar una pastilla
producida mediante la compactación de una única composición en
forma de partículas, pero no implica que todas las partículas de la
composición tengan una composición idéntica. El término
"heterogénea" es usado para indicar una pastilla que consiste
en una pluralidad de zonas discretas, por ejemplo, capas,
inserciones o revestimientos, derivadas cada una de la compactación
de una composición en forma de partículas. En una pastilla
heterogénea según la presente invención cada zona de la pastilla
tendrá preferentemente un peso de al menos 5 g.
Salvo que se establezca otra cosa, todas las
referencias a porcentajes en la presente memoria descriptiva son
porcentajes en peso basados en el peso total de la pastilla o zona
de la misma.
Una pastilla de detergente (limpiadora) de una
composición detergente en forma de partículas compactadas que
comprende un tensioactivo no jabono y un material mejorador de la
detergencia según la invención comprende un disgregante en la forma
de gránulos, comprendiendo dicho disgregante una arcilla de
hinchamiento, un material inorgánico insoluble en agua y un agente
hinchable en agua.
Mediante "insoluble en agua", como se usa
en la presente memoria descriptiva, en relación con el material
inorgánico, se indica un compuesto con una solubilidad en agua a
25ºC de menos de 5 gramos por 100 gramos de agua, preferentemente
de 1 gramo por 100 gramos de agua.
Un cierto numero de arcillas son conocidas como
arcillas de hinchamiento. El término "hinchamiento", como se
usa en la presente memoria descriptiva, se refiere a la capacidad de
la estructura de arcilla estratificada para hincharse o expandirse
por un contacto con agua, es decir, el tamaño de partículas de la
partícula de arcilla aumenta significativamente mediante el
contacto con el agua. Las arcillas de hinchamiento que son
particularmente adecuadas para ser usados en esta invención incluyen
arcillas de hinchamiento de tres capas, que son materiales
clasificados geológicamente como esmectitas.
Hay dos clases distintas de arcilla de
esmectitas. En la primera está presente óxido de aluminio en el
retículo cristalino del silicato; en la segunda clase, está
presente óxido de magnesio en el retículo cristalino del silicato.
Las fórmulas generales de estas esmectitas son
Al_{2}(Si_{2}O_{5})_{2}(OH)_{2}
y Mg_{3}(Si_{2}O_{5})(OH)_{2} para la arcilla
de tipo de óxido de aluminio y magnesio, respectivamente.
El intervalo de agua de hidratación en la
arcilla puede variar con el tratamiento a que haya sido sometida.
Este tratamiento no afecta significativamente a las características
de hinchamiento de las arcillas hidratadas, ya que estas vienen
dictadas por la estructura del retículo del silicato. Además de
ello, se puede producir una sustitución con hierro y magnesio en el
retículo cristalino de las esmectitas, mientras que los cationes
metálicos como Na^{+}, Ca^{2+} así como H^{+}, pueden estar
conjuntamente presentes en el agua de hidratación para proporcionar
neutralidad
eléctrica.
eléctrica.
Las arcilla de aluminosilicatos de hinchamiento
de tres capas útiles en la invención están caracterizadas
adicionalmente por un retículo cristalino dioctaédrico mientras que
los silicatos de magnesio de tres capas de hinchamiento tienen un
retículo cristalino trioctaédrico.
Las arcillas empleadas en la invención pueden
contener contraiones catiónicos como protones, iones de sodio,
iones de potasio, iones de calcio e iones de magnesio. Es habitual
distinguir entre arcillas sobre la base de un catión absorbido de
forma predominante o exclusiva. Por ejemplo, una arcilla de sodio es
una en la que el catión absorbido es predominantemente sodio. Estos
cationes absorbidos pueden resultar involucrados en reacciones de
intercambio con cationes presentes en soluciones acuosas.
Las arcillas de esmectita particularmente
adecuadas incluyen arcillas de montmorillonita y hectorita. Una
clase de arcilla de montmorillonita que se produce de forma natural
es conocida como arcillas de bentonita y estas se ha encontrado que
son especialmente útiles en la presente invención. Son conocidas
diferentes formas de arcillas de bentonita en las que la carga
negativa inherente de la matriz de la arcilla está equilibrada por
diferentes cationes. Son adecuadas las formas que se producen de
forma natural en las que el catión es predominantemente sodio
(arcilla de sodio) o calcio (arcilla de calcio), como es el material
producido tratando bentonita de calcio con un compuesto de sodio y
con otros cationes.
Las arcillas de esmectitas usadas en la presente
invención están disponibles comercialmente. Estas arcillas
incluyen, además de las anteriormente mencionadas, saponita,
volchonskoita, nontronita y sauconita. Las arcillas adecuadas están
disponibles bajo diversas marcas registradas como GELWHITE® GP,
Bentonite L, H y MB todas ellas de la empresa Southern Clay,
EE.UU.; arcillas disponibles bajo la marca registrada VOLCAY® de la
empresa American Colloid Co. EE.UU. Otras arcillas adecuadas están
disponibles comercialmente. Los minerales de esmectita obtenidos a
través de estas marcas registradas y comerciales pueden comprender
mezclas de las diversas entidades minerales discretas. Estas
mezclas de minerales de esmectita son adecuadas para ser usadas en
la
invención.
invención.
Una arcilla de bentonita preferida es la arcilla
de bentonita de forma de calcio que ha sido tratada con un
compuesto de sodio. Por ejemplo, una arcilla de bentonita de forma
de calcio que ha sido tratada con carbonato de sodio y que es
comercializada bajo las marcas registradas BREBERNT® y FLUGEL® (de
la empresa Laporte PLC). El tamaño medio ponderal de partículas de
estas arcillas es entre 5 y 25 micrómetros al ser medidos por medio
de un dispositivo Malvern Mastersizer usando el método descrito con
posterioridad. Estas arcillas contienen niveles relativamente
elevados de sodio por lo que son denominadas una arcilla de "forma
de calcio". Las arcillas de forma de calcio se ha encontrado que
son especialmente adecuadas según la presente invención.
Se ha encontrado que los tamaños de partícula
más pequeños proporcionan menos problemas con los residuos en el
sustrato.
El tamaño medio ponderal de partículas de los
materiales usados en esta invención se determina usando un
dispositivo Malver Mastersizer modelo X, con un intervalo de lentes
hasta 300 ml RF y una unidad de presentación de muestras MS17. Este
instrumento, fabricado por la empresa Malvern Instruments,
Inglaterra, usa el principio de dispersión Mie usando un láser
HE/NE de baja potencia. Antes de la medición, la muestra es
inicialmente dispersada por ultrasonidos en agua durante 7 minutos
para formar una suspensión acuosa. Está suspensión es agitada antes
de ser sometida al procedimiento de medición indicado en el manual
de instrucciones del instrumento, utilizando la lente RF de 300 mm
en el sistema detector. El dispositivo Malvern Mastersizer mide la
distribución del tamaño ponderal de partículas del material
inorgánico o de referencia. El tamaño medio ponderal de partícula
(d_{50}) o percentil 50 es fácilmente obtenido a partir de los
datos generales por el instrumento.
Las arcillas de esmectitas de color neutro o
blanco son preferidas para formar el gránulo disgregante,
especialmente para pastillas detergentes de color neutro.
Las arcillas que tienen un contenido de
Na_{2}O de menos de aproximadamente 4% en peso y un contenido de
Ca_{2}O de menos de aproximadamente 1,5% en peso se ha encontrado
que son eficaces según la presente invención.
Los materiales inorgánicos insolubles en agua
adecuados incluyen sílices, aluminosilicatos, alúminas, carbonato
de calcio, sulfato de bario, dióxido de titanio y pigmentos. Los
materiales insolubles en agua preferidos son sílice, materiales que
consisten en al menos 70% en peso de sílice y aluminosilicatos.
El aluminosilicato es preferentemente un
aluminosilicato cristalino, habitualmente una zeolita,
particularmente una zeolita adecuada para ser usada en una
formulación detergente. Las zeolitas útiles incluyen zeolita P, A,
X e Y y sus mezclas, siendo preferidas la Zeolita P y Zeolita A. La
zeolita P es especialmente preferida. Se ha encontrado que un tipo
de Zeolita P conocida como Zeolita P de máximo aluminio (por
ejemplo, DOUCIL A24 de la empresa Ineos Silicas, Reino Unido) es
especialmente eficaz y es denominada en la presente memoria
descriptiva Zeolita
MAP.
MAP.
En general la fórmula empírica de una zeolita
es
M_{2/n}O \cdot
Al_{2}O_{3} \cdot xSiO_{2} \cdot
yH_{2}O
en la que M representa un catión
metálico que tiene una valencia de n, x indica la relación de átomos
de sílice a átomos de aluminio e y indica la relación de moléculas
de agua a átomos de aluminio. Son conocidos muchos tipos diferentes
de zeolitas, con relaciones variables de sílice a alúmina.
Comúnmente, M es un metal
alcalino.
Las zeolitas para el uso en esta invención
pueden tener la estructura de cualquiera de la zeolitas conocidas.
Las estructura y características de muchas zeolitas son descritas en
el trabajo estándar "Zeolite Molecular Sieves" de Donald W
Brock, publicado por Robert E Krieger Publishing Company.
Habitualmente el valor de x en la forma empírica anterior está en
el intervalo de 1,5 a 10. El valor de y, que representa la cantidad
de agua contenida en los espacios de la zeolita, puede variar
ampliamente. En un material anhidro y = 0 y en el material
completamente hidratado y puede ser hasta 5.
Las zeolitas útiles en esta invención pueden
estar basadas en aluminosilicatos que se producen de forma natural
o sintéticos y las formas preferidas de zeolitas tienen la
estructura conocida como zeolita P, zeolita X o zeolita A. Las
formas particularmente preferidas de zeolitas son las descritas en
los documentos EP-A-0.384.070,
EP-A-565.364,
EP-A-0.697.101,
EP-A-0.742.780, WO 96/34828 y WO
967/06102. La zeolita P descrita en el documento
EP-A-0.384.070 tiene la fórmula
empírica anteriormente proporcionada en la que M representa un
catión de metal alcalino y x tiene un valor hasta 2,66,
preferentemente en el intervalo de 1,8 a 2,66, y tiene una
estructura que es particularmente útil según la invención y es
conocida como zeolita P de máximo aluminio, como se describió
anteriormente.
anteriormente.
Se ha encontrado que los detergentes granulares
de la invención son más eficaces cuando las zeolitas usadas para
prepararlos contienen relativamente poca agua. La cantidad preferida
de agua en la zeolita depende del tipo de zeolita usada. Para las
zeolitas A y P, es preferido que la cantidad de agua sea menor que
21% en peso de la zeolita, más particularmente, menos de 15% en
peso, especialmente 8 a 13% en peso, como 9 a 12% en peso. Una
forma particularmente útil de zeolita P que contienen de
aproximadamente 9 a aproximadamente 12% en peso de agua es la
zeolita MAP. A medida que es aumentado el contenido de agua de la
zeolita P por encima de este intervalo, disminuye la eficacia como
disgregante con un contenido creciente de agua. La zeolita P
completamente hidratada se ha encontrado que es menos eficaz como
disgregante en comparación con la zeolita MAP.
Es preferido según la presente invención que la
zeolita usada como el material de soporte inorgánico muestre un
aumento de volumen por contacto con agua a 20ºC.
La cantidad relativa de la arcilla de
hinchamiento en agua y el material inorgánico insoluble en agua,
particularmente el aluminosilicato cristalino en el disgregante
granular, está preferentemente en el intervalo de relaciones en
peso de 9:1 a 1:9, más preferentemente 6:1 a 1:5, como 2:1 a 1:4 en
peso de la arcilla:material inorgánico. Se han obtenido buenos
resultados con relaciones con el intervalo de 1,5:1 a 1:3 en peso de
arcilla de hinchamiento en agua:material inorgánico.
La arcilla de hinchamiento en agua está presente
preferentemente en el gránulo de disgregante en una cantidad de 10
a 50% en peso, preferentemente 20 ó 25% a 45% en peso, como 30 a 40%
en peso basado en el peso del gránulo de disgregante. El material
inorgánico insoluble en agua está presente preferentemente en una
cantidad de 35 a 80% en peso, preferentemente 45 a 70% en peso,
como 50 a 60% en peso basado en el peso del gránulo de disgregante.
El agente hinchable en agua está presente preferentemente en una
cantidad de 1 a 10% en peso, preferentemente 3 a 9% en peso, como 5
a 9% en peso basado en el peso del gránulo de disgregante.
Los aluminosilicatos de metales alcalinos,
especialmente las zeolitas, son comúnmente usados en composiciones
detergentes como mejoradores de la detergencia, como se describe más
en detalle en posterioridad. Cuando una composición según la
invención comprende un aluminosilicato de metal alcalino como
mejorador de la detergencia, es preferido que al menos una parte
del contenido del mejorador de la detergencia de la composición
limpiadora se emplee como el material de aluminosilicato en los
gránulos de disgregante. Como se establece con posterioridad, el
mejorador de la detergencia, por ejemplo el constituyente de
aluminosilicato, contiene normalmente 10 a 60% en peso de la
composición total. Preferentemente, cuando se usa una zeolita en los
gránulos de disgregante y como un mejorador de la detergencia en la
composición, entonces al menos un 1% en peso del peso total de la
composición comprende un constituyente de zeolita empleado en la
forma de gránulos de disgregante.
Preferentemente, los materiales inorgánicos
insolubles en agua tienen un tamaño medio primario de partículas
por debajo de 10 \mum y, más preferentemente, el tamaño medio de
partículas está por debajo de 5 \mum, cuando se mide usando un
dispositivo Malvern Mastersizer (marca registrada).
Es especialmente preferido que los gránulos de
disgregante comprendan un agente hinchable en agua que en su estado
anhidro comprende no más de 15% en peso, más preferentemente no más
de 10% en peso, lo más preferentemente no más de 8% en peso, como
7,5% en peso o menos del peso combinado de dicha arcilla de
hinchamiento, dicho material inorgánico insoluble en agua y dicho
agente hinchable en agua en el disgregante granular. Generalmente,
al menos un 1% del peso combinado de dicha arcilla de hinchamiento,
dicho material inorgánico y dicho agente hinchable en agua en el
disgregante granular comprende un agente hinchable en agua.
Preferentemente, el agente hinchable en agua comprende 1 a 8% en
peso del peso combinado de la arcilla de hinchamiento en agua, el
material inorgánico insoluble en agua y el agente hinchable en
agua.
Sorprendentemente, la composición en forma de
pastillas de la invención puede ser usada en una cantidad
relativamente pequeña de agente hinchable en agua mientras todavía
se proporcionan propiedades aceptables en la composición en forma
de pastillas. Habitualmente, la cantidad de agente hinchable en agua
en la composición en forma de pastillas, basada en el peso total de
la composición en forma de pastillas, es de menos de 2% en peso,
preferentemente menos de 1% de la composición. Sin embargo,
habitualmente está presente al menos un 0,2% en peso del agente
hinchable en agua, basado en el peso total de la composición forma
de pastillas.
Normalmente el agente hinchable en agua
comprende un polímero, a menudo un polímero completa o parcialmente
reticulado, por ejemplo, celulosa natural, celulosa reticulada,
carboximetil-celulosa (de sodio),
carboximetil-celulosa de sodio reticulada, almidón
pre-gelatinizado, almidón reticulado o
polivinilpirrolidona reticulada. Actualmente son preferidos
Aquiasorb® A500 (de la empresa Hercules) y
Ac-Di-Sol® y Nilyn® XL 90 (de la
empresa FMC Corporation, EE.UU.).
El agente hinchable en agua en el gránulo
disgregante es preferentemente una
carboximetil-celulosa reticulada, como Aquiasorb®
A500 y Ac-Di-Sol® y Nilyn® XL 90,
como se mencionó anteriormente. Es especialmente preferida la
carboximetil-celulosa de sodio reticulada. Se cree
que estas carboximetil-celulosas reticuladas tienen
niveles particularmente adecuados de reticulación y/o grado de
sustitución para ser usadas en la presente invención.
Generalmente, las composiciones de la invención
contendrán de 1 a 20% en peso de los gránulos de disgregante basado
en el peso total de las composiciones, preferentemente 1 ó 2% a 15%,
como 3 a 10%, por ejemplo 4 a 8% en peso de los gránulos de
disgregante. Si los gránulos son incluidos para ayudar a la
disolución de las pastillas en lugar de la disgregación, entonces
la cantidad de los gránulos en las pastillas podría ser tan baja
como el 1% en
peso.
peso.
\newpage
El agente hinchable en agua tiene
preferentemente un tamaño medio primario de partículas de hasta 600
\mum pero, convenientemente, tiene un tamaño medio primario de
partículas de no más de 200 \mum, preferentemente no más de 100
\mum.
El agente hinchable en agua tiene
preferentemente una capacidad de hinchamiento en agua de al menos
5
cm^{3}/gramo, preferentemente 10 cm^{3}/gramo y más preferentemente 20 cm^{3}/gramo, según se determina en el ensayo descrito con posteridad.
cm^{3}/gramo, preferentemente 10 cm^{3}/gramo y más preferentemente 20 cm^{3}/gramo, según se determina en el ensayo descrito con posteridad.
Los gránulos de disgregante tienen
preferentemente un tamaño medio de partículas en el intervalo de 250
a 1.500 micrómetros, más preferentemente 500 a 1.200 micrómetros,
lo más preferentemente 700 a 1.200 micrómetros.
Los gránulos de arcilla de hinchamiento,
material inorgánico insoluble en agua y agente hinchable en agua
son preparados en una realización preferida mediante un
procedimiento de granulación. Un procedimiento típico conocido para
producir gránulos de material inorgánico comprende mezclar el
material inorgánico con agua o un líquido acuoso, agitar la mezcla
húmeda hasta que se forman gránulos y posteriormente separar agua de
los gránulos. En el procedimiento de granulación en seco de la
presente invención, los gránulos son producidos sin usar agua ni un
líquido acuoso. El procedimiento de granulación en seco puede ser
cualquiera de los procedimientos que serán conocidos por los
expertos en la técnica, por ejemplo, combinando los ingredientes en
seco en un mezclador (como un mezclador George Tweedy & Co de
Preston - 28lb S.A. Machine) y compactando en un compactador de
rodillos (Alexanderwerk WP50 - fabricado por la empresa
Alexanderwerk AG, D 5630 Remschied 1, Alemania) y un mezclador
Lodige disponible en la empresa Gerbr. Lodige Maschinebau,
Paderborn, Alemania, así como mezcladores de cizallamiento
bajo/medio como el mezclador orbital de husillos Nautamixer de la
empresa Vrleco-Nauta, Holanda, o un mezclador de
cintas suministrado, por ejemplo, por la empresa Morton, Motherwell,
Escocia. Los compactadores de rodillos adecuados incluyen el
Alexanderwerk WP50 fabricado por la empresa Alexanderwerk AG,
Rermscheid, Alemania, el IR520 Chilsonator disponible en la empresa
Fitzpatrik Company, Illinois, EE.UU. y un compactador de rodillos
de la empresa Hosokawa Bepex de Mineaposis, EE.UU.
Se describe seguidamente en detalle un método de
preparación típico a pequeña escala. La arcilla de hinchamiento, el
material inorgánico y las partículas de agente hinchable en agua son
combinados conjuntamente en partes adecuadas en un mezclador Pek
durante 30 minutos. Se compacta un mínimo de 2 kg de material
combinado así preparado alimentando en un compactador de rodillos
Alexanderwerk, equipado con un sistema desaireación a vacío de
bloques sinterizados. La presión de los rodillos es seleccionada
según la resistencia deseada del gránulo, de forma que las
presiones más elevadas conducen a gránulos más resistentes.
Generalmente, la presión de los rodillos es entre 8 y 25 MPa y una
presión normal de los rodillos es de 10 MPa. El material compactado
del compactador alimenta a un granulador, que forma parte de la
máquina, y se hace pasar a través de una malla y los gránulos
resultantes son seguidamente tamizados hasta el intervalo de tamaño
de partículas deseado, por ejemplo, un tamaño medio de partículas
de 250 a 3.000 \mum usando tamices de laboratorio estándar.
Preferentemente las partículas tienen un tamaño de partículas de
700 a 1.500 \mum. Sin embargo, los gránulos, una vez producidos,
comprenden una mezcla íntima de partículas de arcilla de
hinchamiento, material inorgánico y agente hinchable en
agua.
agua.
Un gránulo disgregante especialmente eficaz se
ha encontrado que es uno que comprende una mezcla, preferentemente
co-granulada, de una arcilla de bentonita producida
tratando bentonita en la forma de calcio con un compuesto de sodio,
zeolita MAP y una
carboxi-metil-celulosa de sodio
reticulada.
Las composiciones de esta invención contienen
uno o más tensioactivos jabonosos. En una composición de lavado de
tejidos, estos proporcionan preferentemente de 5 a 50% en peso de la
composición de la pastilla o zona de la misma, más preferentemente
de 8 ó 9% en peso de la composición hasta 35% ó 40% en peso. Si la
pastilla está compuesta por más de una zona discreta, entonces
estas cantidades preferidas de tensioactivo pueden ser aplicadas a
la pastilla en su conjunto.
El tensioactivo orgánico puede estar presente
como un componente en partículas granuladas en una cantidad entre
10 y 70% en peso de las partículas, más preferentemente 10 a 50% en
peso basado en el peso total de las partículas granuladas. La
totalidad del tensioactivo en la composición puede estar contenido
en estas partículas. El tensioactivo puede ser aniónico (jabonoso o
no jabonoso), catiónico, de iones híbridos, anfótero, no iónico o
una combinación de estos.
En una pastilla para el lavado de tejidos, el
tensioactivo aniónico puede estar presente en una cantidad de 0,5 a
50% en peso, preferentemente de 2% o 4% hasta 30% o 35% o 40% en
peso de la pastilla o zona de la misma.
En una composición para máquina lavavajillas, el
tensioactivo orgánico es probable que constituya de 0,5 a 8%, más
probablemente de 0,5 a 5% de la composición de la pastilla o zona de
la misma y es probable que consista en un tensioactivo no iónico,
solo o en una mezcla con tensioactivo aniónico.
Los tensioactivos aniónicos sintéticos (es
decir, no jabonosos) son bien conocidos por los expertos en la
técnica. Ejemplos incluyen
alquil-benceno-sulfonatos,
particularmente
alquil-benceno-sulfonatos de sodio
lineales que tienen una longitud de la cadena alquílica de
C_{8}-C_{15};
olefino-sulfanatos;
alcano-sulfonatos;
dialquil-sulfosuccinatos y sulfonatos de ésteres de
ácidos grasos.
Un alquil-sulfato primario que
tiene la fórmula:
ROSO_{3}{}^{-}
\hskip0,3cm
M^{+}
en la que R es una cadena alquila o
alquenílica de 8 a 18 átomos de carbono, especialmente 10 a 14
átomos de carbono y M^{+} es un catión solubilizante, es
comercialmente significativo como un tensioactivo
aniónico.
Un alquilo lineal
-benceno-sulfonato de fórmula;
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
en la que R es alquilo lineal de 8
a 15 átomos de carbono y M^{+} es un catión solubilizante,
especialmente sodio, es también un tensioactivo aniónico
comercialmente
significativo.
Frecuentemente, este alquilo
lineal-benceno-sulfonato o
alquil-sulfato primario de la fórmula anterior, o
una mezcla de los mismos, será el tensioactivo aniónico deseado y
puede proporcionar 75 a 100% en peso de cualquier tensioactivo
aniónico no jabonoso en la composición. En algunas formas de esta
invención, la cantidad de tensioactivo aniónico no jabonoso se
sitúa en un intervalo de 5 a 20 o 25% en peso de la pastilla o zona
de la misma.
Puede ser deseable también incluir uno o más
jabones de ácidos grasos. Estos son preferentemente jabones de
sodio derivados de ácidos grasos que se producen de forma natural,
por ejemplo, los ácidos grasos de aceite de coco, sebo de ternera,
aceite de girasol o de semilla de colza hidrogenado.
Compuestos adecuados de tensioactivos no iónicos
que pueden ser usados incluyen, en particular, los productos de
reacción de compuestos que tienen un grupo hidrófobo y un átomo de
hidrógeno reactivo, por ejemplo, alcoholes alifáticos, ácidos,
amidas o alquil-fenoles con óxidos de alquileno,
especialmente óxido de etileno.
Los compuestos específicos de tensioactivos no
iónicos son condensados de alquil
(C_{8-22})-fenol-óxido de
etileno, los productos de condensación de alcoholes primarios o
secundarios de C_{8-20} alifáticos lineales o
ramificados con óxido de etileno, y productos preparados mediante la
condensación de óxido de etileno con los productos de reacción de
óxido de propileno y etilendiamina.
Son espacialmente preferidos los etoxilatos de
alcoholes primarios y secundarios, especialmente los alcoholes
primarios y secundarios de C_{8-11} y
C_{12-15} etoxilados con una media de 5 a 20 moles
de óxido de etileno por mol de alcohol.
En ciertas formas de esta invención la cantidad
de tensioactivo no iónico se sitúa en un intervalo de 4 a 40% en
peso, mejor 4 ó 5 a 30% en peso de la composición de la pastilla o
zona de la misma. Muchos tensioactivos no iónicos son líquidos.
Estos pueden ser absorbidos sobre partículas de la composición antes
de la compactación en forma de pastillas.
Los tensioactivos anfóteros que pueden ser
usados con juntamente con tensioactivos aniónicos o no iónicos o
ambos incluyen anfopropionatos de fórmula
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
en la que RCO es un grupo acilo de
8 a 18 átomos de carbono, especialmente
coco-acilo.
La categoría de los tensioactivos anfóteros
incluye también óxidos de aminas y también tensioactivos de iones
híbridos, particularmente betaínas de fórmula general;
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
en la que R_{4} es una cadena
hidrocarbonada alifática que contiene 7 a 17 átomos de carbono,
R_{2} y R_{3} son independientemente hidrógeno, alquilo de 1 a
4 átomos de carbono o hidroxialquilo de 1 a 4 átomos de carbono
como CH_{2}OH, Y es CH_{2} o es de la forma
CONHCH_{2}CH_{2}CH_{2} (amidopropil-betaína);
Z es un grupo COO^{-} (carboxibetaína) o es de la forma
CHOHCH_{2}SO_{3} (sulfobetaína o
hidroxi-sultaína).
Otro ejemplo de tensioactivo anfótero es un
óxido de amina de fórmula
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
en la que R_{1} es alquilo o
alquenilo de C_{10} a C_{20}; R_{2}, R_{3} y R_{4} son
cada uno hidrógeno o alquilo de C_{1} a C_{4}, mientras que n
es de 1 a
5.
Posiblemente pueden usarse tensioactivos
catiónicos. Estos tienen frecuentemente un átomo de nitrógeno
cuaternizado y un grupo cabecero polar y un grupo hidrocarbonado
unido de longitud suficiente para ser hidrófobo. Una fórmula
general para una categoría de tensioactivos catiónicos es
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
en la que cada R indica
independientemente un grupo alquilo o un grupo hidroxialquilo de 1 a
3 átomos de carbono y R_{h} indica un grupo aromático, alifático
o mixto aromático y alifático de 6 a 24 átomos de carbono,
preferentemente un grupo alquilo o alquenilo de 8 a 22 átomos de
carbono y X^{-} es un
contraión.
La cantidad de tensioactivo anfótero, si lo hay,
puede ser de 3% a 20% o 30% en peso de la pastilla o zona de una
pastilla; la cantidad de tensioactivo catiónico, si lo hay, puede
ser de 1% a 10 o 20 en peso de la pastilla o zona de una
pastilla.
Una composición que es compactada apara formar
pastilla o zonas de pastillas contiene normalmente un mejorador de
la detergencia que sirve para separar o secuestrar iones de calcio
y/o magnesio en el agua. Por tanto, el mejorador de la detergencia
actúa como un suavizante del agua. En pastillas de detergentes, la
cantidad de mejorador de la detergencia es probable que sea de 5% a
80%, más habitualmente 10% o 15% a 40%, 55% o 60% en peso de la
pastilla.
\newpage
El mejorador de la detergencia puede estar
presente en partículas granuladas en una cantidad de 20 a 80% en
peso, más preferentemente 20%, 25% o 30% a 60% en peso.
Pueden ser proporcionados mejoradores de la
detergencia completamente por medio de materiales solubles en agua,
o pueden ser proporcionados en gran parte o incluso completamente
mediante un material insoluble en agua con propiedades suavizantes
del agua.
Los aluminosilicatos de metales alcalinos son
altamente favorables como mejoradores de la detergencia aceptables
para el medio ambiente para el lavado de tejidos, y son preferidos
en esta invención. Los aluminosilicatos de metales alcalinos
(preferentemente sodio) pueden ser cristalinos o amorfos o mezclas
de los mismos, que tienen la fórmula general:
0.8-1.5\ Na_{2}O
\cdot Al_{2}O_{3} \cdot 0.8-6\ SiO_{2} \cdot
xH_{2}O
Estos materiales contienen algo de agua unida
(indicada como xH_{2}O) y es necesario que tengan una capacidad
de intercambio de iones de calcio de al menos 50 mg CaO/g. Los
aluminosilicatos de sodio preferidos contienen
1,5-3,5 unidades de SiO_{2} (en la fórmula
anterior). Pueden ser preparados fácilmente los materiales tanto
amorfos como cristalinos mediante una reacción de silicato de sodio
y aluminato de sodio, como está ampliamente descrito en la
bibliografía.
Materiales adecuados de intercambio iónico de
aluminosilicatos de sodio cristalinos están descritos, por ejemplo,
en el documento GB 1.429.143 (Procter & Gamble). Los
aluminosilicatos de sodio preferidos de este tipo son las zeolitas
A y X disponibles comercialmente y bien conocidas, la zeolita P más
nueva descrita y reivindicada en el documento EP 384.070 (Unilever)
y sus mezclas. Esta forma de zeolita P es denominada también
"zeolita MAP" como se indicó con anterioridad.
Supuestamente, un mejorador de la detergencia
podría ser un silicato de sodio estratificado como se describe en
el documento US 4.664.839. NaSKS-6 es la marca
registrada para un silicato cristalino estratificado comercializado
por la empresa Hoechst (comúnmente abreviado como
"SKS-6"). El NaSKS-6 tiene la
forma de morfología delta-Na_{2}SiO_{5} de
silicato estratificado. Puede ser preparado mediante métodos como
los descritos en los documentos
DE-A-3.417.649 y
DE-A-3.742.043. Pueden ser usados
otros de estos silicatos estratificados, como los que tienen la
fórmula general NaMSi_{x}O_{2x+1}\cdotyH_{2}O en la que M
es sodio o hidrógeno, x es un número de 1,9 a 4, preferentemente 2
e y es número de 0 a 20, preferentemente 0.
La categoría menos preferida de suavizantes
inorgánicos que contienen fósforo solubles en agua incluye los
ortofosfatos, metafosfatos, pirofosfatos, y polifosfatos de metales
alcalinos. Ejemplos específicos de fosfatos inorgánicos mejoradores
de la detergencia incluyen tripolifosfatos, ortofosfatos y
hexametafosfatos de sodio y potasio.
Los mejoradores de la detergencia solubles en
agua que no son de fósforo pueden ser orgánicos o inorgánicos. Los
inorgánicos que pueden estar presentes incluyen carbonato de metal
alcalino (generalmente sodio); mientras que los orgánicos incluyen
polímeros de policarboxilatos, como poliacrilatos, copolímeros
acrílicos/maleicos y fosfonatos acrílicos, policarboxilatos
monómeros como citratos, gluconatos, oxidisuccinatos, mono- di- y
tri-succinatos de glicerol,
carboximetiloxisuccinatos, carboximetiloximalonatos, dipicolinatos e
hidroxietiliminodiacetatos.
Las composiciones para pastillas incluyen
preferentemente polímeros de policarboxilatos, más especialmente
poliacrilatos y copolímeros acrílicos/maleicos que tienen alguna
función como agentes suavizantes del agua e inhiben también el
depósito no deseado sobre el tejido desde el líquido de lavado.
Cuando la pastilla contiene un mejorador de la
detergencia soluble en agua, éste está presente preferentemente en
una cantidad de 10 a 80% en peso basado en el peso total de la
pastilla o zona de la misma. Cuando la pastilla contiene un
mejorador de la detergencia insoluble en agua, éste está presente
preferentemente en una cantidad de 5 a 820% en peso basado en el
peso total de la pastilla o zona de la misma.
Las pastillas que comprenden de 4 a 50% en peso
de tensioactivo y de 5 a 80% en peso de mejorador de la detergencia
son especialmente preferidas para pastillas para el lavado de
tejidos. Las pastillas que comprenden de 1 a 5% en peso de
tensioactivo y de 50 a 98% de mejorador de la detergencia son
especialmente preferidas para pastillas para máquinas
lavavajillas.
Para evitar cualquier duda, cuando una pastilla
es heterogénea, los intervalos de porcentajes para los componentes
indicados en la presente memoria descriptiva pueden ser aplicados a
la composición global de la pastilla, así como al menos a una zona
de la pastilla.
Las composiciones de la invención, en el
conjunto de la pastilla o en una zona de la misma, pueden contener
partículas favorecedoras de la disgregación solubles en agua además
de los gránulos disgregantes. Es preferido que estas partículas
favorecedoras de la disgregación constituyan desde 2%, 3%, 5%, 8% o
10% hasta 15%, 20%, 25% o 30% en peso de la composición de la
pastilla o zona de la misma. Es especialmente preferido que estas
partículas favorecedoras de la disgregación constituyan de 5% a 25%
en peso de la composición, basado en el peso total de la
composición.
Estas partículas solubles contienen normalmente
al menos 40% (de su propio peso) de uno o más materiales que son
distintos del tensioactivo jabonoso u orgánico y que tienen una
solubilidad en agua desionizada de al menos 30 g/100 g a 20ºC.
Preferentemente, al menos una parte de las
partículas favorecedoras de la disgregación solubles en agua es
añadida a una parte previamente granulada de la composición usada
para producir la pastilla. Una pequeña proporción de este material
soluble puede ser incluida también en partículas granuladas que
pueden contener tensioactivo orgánico y/o mejorador de la
detergencia, en una cantidad preferentemente de 1 a 25% en peso, más
preferentemente 3 ó 5% a 10% o 15% en peso de estas partículas
granuladas.
Más preferentemente, este material soluble en
agua se selecciona entre compuestos que contienen al menos 40% (por
peso de las partículas) de uno o más materiales seleccionados entre
el grupo que consiste en compuestos con una solubilidad en agua que
sobrepasa los 50 gramos/100 gramos de agua a 20ºC; o tripolifosfato
de sodio que contiene al menos un 50% de su propio peso de la forma
anhidra de fase I; o tripolifosfato de sodio que está parcialmente
hidratado con el fin de contener agua de hidratación en una cantidad
que es al menos un 0,5% en peso del tripolifosfato de sodio en las
partículas.
Como se explicará en detalle con posterioridad,
estas partículas favorecedoras de la disgregación pueden contener
también otras formas de tripolifosfato u otras sales en el resto de
su composición.
Si el material en estas partículas favorecedoras
de la disgregación solubles en agua puede funcionar como un
mejorador de la detergencia (como es el caso del tripolifosfato de
sodio) entonces naturalmente contribuye a la cantidad total de
mejorador de la detergencia en la composición de la pastilla.
Una solubilidad de al menos 50 g/100 g de agua
desionizada a 20ºC es una solubilidad excepcionalmente elevada:
muchos materiales que son clasificados como solubles en agua son
menos solubles que esto.
Son citados a continuación algunos materiales
altamente solubles en agua que pueden ser usados, en los que
solubilidades son expresadas como gramos de sólido para formar una
solución saturada en 10 gramos de agua desionizada a 20ºC:
| Material | Solubilidad en agua |
| (gramos/100 gramos de agua) | |
| Dihidrato de citrato de sodio | 72 |
| Carbonato de Potasio | 112 |
| Urea | >100 |
| Acetato de Sodio | 119 |
| Trihidrato de acetato de sodio | 76 |
| Sulfato de magnesio 7H_{2}O | 71 |
Por el contrario, las solubilidades de algunos
otros materiales comunes a 20ºC son:
| Material | Solubilidad en agua (g/100 g) |
| cloruro de sodio | 36 |
| Decahidrato de sulfato de sodio | 21,5 |
| carbonato de sodio anhidro | 8,0 |
| Percarbonato de sodio anhidro | 12 |
| Perborato de sodio anhidro | 3,7 |
| Tripolifosfato de sodio anhidro | 15 |
Preferentemente, este material altamente soluble
en agua es incorporado en forma de partículas del material en una
forma sustancialmente pura (es decir, cada una de estas partículas
contiene por encima de 95% en peso del material). Sin embargo
dichas partículas pueden contener material de esta solubilidad en
una mezcla con otro material, con la condición de que el material
de la solubilidad especificada proporcione al menos un 50% en peso
de estas
partículas.
partículas.
Los materiales solubles en agua preferidos que
tienen una solubilidad que sobrepasa los 50 gramos/100 gramos de
agua desionizada a 20ºC son dihidrato de citrato de sodio, urea y
acetato de sodio que puede estar en una forma parcial o
completamente hidratada (trihidrato). El trihidrato de acetato de
sodio es especialmente preferido.
Puede ser preferido que el material altamente
soluble en agua sea una sal que se disuelve en agua en una forma
ionizada. A medida que esta sal se disuelve, conduce a un aumento
local transitorio de la resistencia iónica, que puede ayudar a la
disgregación de la pastilla evitando que el tensioactivo no iónico
se hinche e inhiba la disolución de otros materiales.
Específicamente, las pastillas de esta invención
pueden contener una sal soluble en agua, con una solubilidad que
sobrepase los 50 g/100 g de agua desionizada a 20ºC, tanto como un
pequeño porcentaje en dichas partículas granuladas como en forma de
partículas separadas que se mezclan con ellas.
En las partículas granuladas que pueden contener
tensioactivo y/o mejorador de la detergencia, puede estar presente
esta sal altamente soluble en agua en una cantidad de 0 a 30% en
peso de esas partículas, preferentemente de 3 a 10% o 15% de las
mismas, aunque los materiales añadidos a esas partículas antes de la
formación de las pastillas pueden ser estas sales altamente
solubles en una cantidad de 2 o 5% hasta 15% de la formulación de
la pastilla en su conjunto.
Otra posibilidad, que es menos preferida, es que
dichas partículas que favorecen la disgregación sean partículas que
contengan tripolifosfato de sodio con más de 50% (por peso de las
partículas) de la forma de fase I anhidra, que está parcialmente
hidratada con el fin de que contenga agua de hidratación en una
cantidad que sea al menos 1% en peso del tripolifosfato de
sodio.
El tripolifosfato de sodio es muy bien conocido
como un mejorador de la detergencia secuestrante en composiciones
de detergentes. Existen en una forma hidratada y dos formas anhidras
cristalinas. Estas son la forma anhidra cristalina normal, conocida
como fase II, que es la forma a temperaturas bajas, y la fase I que
es estable a una temperatura elevada. La conversión de la fase II
en fase I tiene lugar de forma bastante rápida al calentar por
encima de la temperatura de transición, que es de aproximadamente
420ºC, pero la reacción inversa es lenta. Consecuentemente, el
tripolifosfato de sodio de fase I es metaestable a temperatura
ambiente.
Un procedimiento para la elaboración de
partículas que contienen una proporción elevada de la forma de fase
I de tripolifosfato de sodio mediante secado por aspersión por
debajo de 420ºC es proporcionado en el documento
US-A-4.536.377. Estas partículas
deben contener también tripolifosfato de sodio que esté parcialmente
hidratado. El alcance de la hidratación debe ser de al menos 1% en
peso del tripolifosfato de sodio en las partículas. Se pude situar
en un intervalo de 1 a 4%, o puede ser superior. De hecho puede ser
usado tripolifosfato de sodio completamente hidratado para
proporcionar estas partículas.
El resto de la composición de la pastilla usada
para formar la pastilla o una zona de la misma puede incluir
tripolifosfato de sodio adicional. Este puede estar en cualquier
forma, incluido el tripolifosfato de sodio con un elevado contenido
de la forma de fase II anhidra. El material adecuado está disponible
comercialmente. Los proveedores incluyen las empresas
Rhone-Poulenc, France and Rhodia, Reino Unido.
Algunos países exigen que no se use un fosfato.
Para estos países, una pastilla de fosfato cero de acuerdo con esta
invención puede utilizar una cantidad adecuada, por ejemplo, 15% en
peso o más de un material favorecedor de la disgregación con una
solubilidad de al menos 50 g/100 g a 20ºC. Otros países permiten el
uso o al menos algún uso limitado de los fosfatos, haciendo posible
el uso de algo de tripolifosfato de sodio.
Las pastillas de la presente invención pueden
incluir un polímero orgánico soluble en agua que sea sólido a 25ºC
para actuar como un aglutinante para la composición en forma de
partículas cuando es compactada. Este puede estar incluido en
partículas granuladas que contengan tensioactivo orgánico y/o
mejorador de la detergencia.
El término "sólido" es usado en la presente
memoria descriptiva para indicar materiales que tienen la apariencia
de un sólido inmóvil a 25ºC y que pueden ser manejados como los
sólidos. Esto contrasta con los líquidos, que incluso cuando son
viscosos, se puede observar que son capaces de un flujo fluido. Los
polímeros orgánicos son materiales generalmente amorfos que son
estrictamente clasificados como líquidos superenfriados, pero de
una viscosidad tan elevada que, para fines prácticos, son
sólidos.
La expresión "soluble en agua" es usada en
la presente memoria descriptiva con relación a este polímero
orgánico para indicar que cuando el polímero es colocado en agua
parece, mediante una inspección visual, que se disuelve. El hecho
de si la solución es una verdadera solución isotrópica o tiene algún
carácter coloidal no es importante para esta invención.
Es preferido que el material polímero funda a
una temperatura de al menos 35ºC, mejor a 40ºC o más, que está por
encima de las temperaturas ambientes en muchos países templados.
Para ser usados en países más cálidos, será preferible que la
temperatura de fusión este algo por encima de 40ºC, con el fin de
que esté por encima de la temperatura ambiente.
Algunos polímeros que pueden ser usados son
sólidos a temperaturas hasta 100ºC, es decir, retienen una
apariencia sólida incluso aunque estén en un estado amorfo. A
menudo se ablandan y funden hasta un líquido móvil al calentar
adicionalmente, o se pueden descomponer sin fundir al calentar
suficientemente por encima de 100ºC. Estos polímeros serán añadidos
generalmente en forma de un polvo durante el transcurso de la
granulación. Otra posibilidad sería la adición en forma de una
solución en un disolvente orgánico volátil, pero esto no es
preferido.
Otros polímeros que pueden ser usados funden a
una forma líquida a temperaturas que no sobrepasan 80ºC y pueden
ser pulverizados en forma de un líquido fundido sobre la mezcla de
tensioactivo y mejorador de la detergencia durante el transcurso de
la granulación.
Los polímeros orgánicos son en general sólidos
amorfos. Un parámetro significativo que caracteriza los sólidos
amorfos es su temperatura de transición vítrea. Cuando un polímero
hidrófilo amorfo absorbe humedad, la humedad actúa como un
plastificante y rebaja la temperatura de transición vítrea del
polímero. Los polímeros adecuados pueden tener una temperatura de
transición vítrea, cuando son anhidros, que es de 300 a 500ºK (es
decir, aproximadamente 25ºC a 225ºC) pero pueden ser incorporados
en un estado que contiene humedad de forma que su temperatura de
transición vítrea es inferior.
Un polímero preferido es polietilenglicol. Los
materiales polímeros preferidos son polímeros orgánicos sintéticos,
especialmente polietilenglicol. El polietilenglicol de peso
molecular medio 1500 (PEG 1500) funde a 45ºC y se ha demostrado que
es adecuado. Puede ser usado también un polietilenglicol de peso
molecular superior (el PEG 4000 funde a 56ºC y el PEG 6000 a 58ºC).
Otras posibilidades son polivinilpirrolidona y copolímeros de
poliacrilatos y poliacrilatos y acrilatos solubles en agua.
La cantidad de polímero soluble en agua incluido
en las partículas que pueden contener también tensioactivo orgánico
y mejorador de la detergencia está preferentemente entre 0,2% o 0,5%
o 1% y 15% en peso de las partículas, posiblemente al menos 1,5% o
3%. Es adicionalmente preferido que la cantidad no esté por encima
de 7 o 10% en peso. Alternativamente, la cantidad de polímero
soluble en agua presente puede ser definida en términos de la
composición completa de la pastilla o zona de la misma, en cuyo caso
está presente deseablemente en una cantidad entre 0,5% y 5% en
peso, más preferentemente 0,5 a 4% en peso. En algunos casos, la
adición del polímero se ha encontrado que dificulta ligeramente la
disgregación de la pastilla. Por tanto, para algunas formulaciones,
el nivel de polímero soluble en agua está preferentemente en el
intervalo de 0,5 a 2% en peso.
Las composiciones para pastillas según la
invención pueden contener un sistema de blanqueo. Este comprende
preferentemente uno o más compuestos de blanqueo peroxigenados, por
ejemplo, persales inorgánicas o peroxiácidos orgánicos, que pueden
ser empleados conjuntamente con activadores para mejorar la acción
blanqueante a bajas temperaturas de lavado. Sí está presente
cualquier compuesto de peroxígeno, la cantidad es probable que se
situé en un intervalo de 10 a 25% en peso de la composición de la
pastilla o zona de la misma.
Las persales inorgánicas preferidas son
monohidrato y tetrahidrato de perborato de sodio y percarbonato de
sodio, ventajosamente empleados junto con un activador. Los
activadores de blanqueo, también denominados precursores de
blanqueo, han sido ampliamente descritos en la técnica. Los ejemplos
preferidos incluyen precursores de ácido peracético, por ejemplo,
tetraacetiletilendiamina (TAED), actualmente de un uso comercial
extendido conjuntamente con perborato y percarbonato de sodio; y
precursores de ácido perbenzoico. Los activadores de blanqueo de
amonio cuaternario y fosfonio descrito en los documentos US
4.751.015 y US 4.818.426 (Lever Brothers Company) son también de
interés. Otro tipo de activador de blanqueo que puede ser usado,
pero que no es un precursor de blanqueo, es un catalizador de metal
de transición como se describe en los documentos
EP-A-458.397,
EP-A-458.398 y
EP-A-549.272. Un sistema de blanqueo
puede incluir también un estabilizador de blanqueo (secuestrante de
metales pesados) como
etilendiamino-tetrametileno-fosfonato
y dietilentriaminopentametileno-
fosfonato.
fosfonato.
Las pastillas según la invención pueden
comprender una o más enzimas de detergencia. Preferentemente, la
enzima es seleccionada entre amilasa, proteasa, celulosa, lipasa y
sus mezclas. Las enzimas anteriormente mencionadas están diseñadas
para suprimir una diversidad de suciedades y manchas de tejidos.
Las enzimas de detergencia son bien conocidas en
la técnica por su capacidad para degradar y ayudar a la supresión
de diversas suciedades y manchas. Ejemplos de proteasas adecuadas
son Maxatase (Marca Registrada), suministrada por la empresa
Gist-Brocades N.V., Delft, Holanda y Alcalase (Marca
Registrada) y Savinase (Marca Registrada) suministradas por la
empresa Novo Industri A/S, Copenhage, Dinamarca. Las enzimas de
detergencia son empleadas comúnmente en la forma de gránulos o
aglomerados, opcionalmente con un revestimiento protector, en una
cantidad de aproximadamente 0,1% a aproximadamente 3,0% en peso de
la composición de la pastilla o zona de la misma; y estos gránulos
o aglomerados no presentan problemas con respecto a la compactación
para formar una
pastilla.
pastilla.
Las pastillas de la invención pueden contener
también un agente de contraste (abrillantador óptico) por ejemplo
Tinopal (Marca registrada) DMS o Tinopal CBS, disponibles en la
empresa Ciba-Geigy AG, Basilea, Suiza. Tinopal DMS
es
4,4'-bis-(2-morfolino-4-anilino-s-triazin-6-ilamino)-estilbeno-disulfonato
de disodio y Tinopal CBS es
2,2'-bis-(fenil-estiril)-disulfonato
de disodio.
Es incluido ventajosamente un material
antiespumante si está presente un tensioactivo orgánico,
especialmente si una pastilla de detergente está destinada
principalmente para ser usada en máquinas lavadoras automáticas de
tipo tambor de carga frontal. Los materiales antiespumantes
adecuados están habitualmente en forma granular, como las descritas
en el documento EP 266.836A (Unilever). Estos gránulos
antiespumantes comprenden normalmente una mezcla de aceite de
silicona, vaselina, sílice hidrófoba y
alquil-fosfato como material activo antiespumante,
absorbidos sobre un material de soporte inorgánico basado en un
carbonato soluble en agua absorbido y poroso. Los gránulos de
antiespumante pueden estar presentes en una cantidad hasta 5% en
peso de la composición de la pastilla o zona de la misma.
Puede ser deseable también que una pastilla de
la invención incluya una cantidad de un silicato de metal alcalino,
particularmente orto- meta- o di-silicato de sodio.
La presencia de estos silicatos de metales alcalinos a niveles, por
ejemplo, de 0,1 a 10% en peso, puede ser ventajosa para proporcionar
una protección contra la corrosión de las partes metálicas de las
máquinas lavadoras, aparte de proporcionar alguna medida de mejora
de la detergencia y proporcionar ventajas de tratamiento en la
elaboración del material en forma de partículas que es compactado
en forma de pastillas. Una composición para el lavado de tejidos
generalmente no contendrá más de 15% en peso de silicato. Una
pastilla para una máquina lavavajillas contendrá frecuentemente al
menos 20% en peso de silicato.
Aunque la composición en forma de partículas de
partida a partir de la cual son producidas las pastillas puede
tener en principio cualquier densidad aparente, la presente
invención puede ser especialmente relevante para pastillas de una
composición detergente preparada compactando polvos de densidad
aparente relativamente elevada, debido a su mayor tendencia a
exhibir problemas de disgregación y dispersión. Estas pastillas
tienen la ventaja, en comparación con una pastilla derivada de un
polvo de baja densidad aparente, de que puede ser presentada una
dosis dada de composición en forma de una pastilla más pequeña.
Por tanto, la composición en forma de partículas
de partida puede tener adecuadamente una densidad aparente de al
menos 400 g/litro, preferentemente al menos 500 g/litro y
posiblemente al menos 600 g/litro.
Las composiciones detergentes granulares de
elevada densidad aparente preparadas mediante granulación y
densificación en un mezclador/granulador a velocidad elevada, como
se describe y reivindica en los documentos
EP-A-340.013 (Unilever),
EP-A-352.135 (Unilever) y
EP-A-425.277 (Unilever) o mediante
procedimientos continuos de granulación/densificación descritos y
reivindicados en los documentos
EP-A-367.339 (Unilever) y
EP-A-390.251 (Unilever) son
inherentemente adecuadas para ser usadas en la presente
invención.
Otro procedimiento particularmente adecuado para
la preparación de un polvo detergente de elevada densidad aparente
es descrito en el documento
WO-A-98/11193 (Unilever). En este
documento, una materia de alimentación del ácido de partida para la
producción del tensioactivo aniónico es parcialmente neutralizado,
por ejemplo, por medio de hidróxido de sodio, antes de ser
alimentado a un mezclador-densificador de velocidad
elevada (por ejemplo, Lodige CB 30 Recycler) en el que el material
de alimentación ácido parcialmente neutralizado es completamente
neutralizado, mientras es mezclado con la mayoría de los otros
componentes del gránulo de polvo base de detergente. Este polvo
puede ser adicionalmente densificado mediante tratamiento en un
mezclador a densidad moderada (por ejemplo, mezclador Lodige KM
300), y antes de esta fase puede ser añadido mejorador de la
detergencia adicional. El material polímero soluble en agua es
añadido preferentemente antes de la etapa adicional de
densificación, aunque puede ser añadido en el primer mezclador. El
material polímero soluble en agua puede ser calentado a una
temperatura considerablemente por encima de su punto de fusión para
obtener un líquido de flujo libre. El polvo resultante puede ser
enfriado y secado usando un lecho fluidizado, después de lo cual
puede ser ejercido cualquier control deseado del tamaño de
partículas.
Cualesquiera partículas separadas que contengan
componentes adicionales de la formulación acabada pueden ser
mezcladas con el polvo de base antes de la compactación.
Los tamaños de partículas pueden ser controlados
en el procedimiento de elaboración de cualesquiera partículas
incluidas en la composición. Las partículas sobredimensionadas son
separadas habitualmente mediante tamizado (por ejemplo, por medio
de un tamiz Mogensen) al final del procedimiento de producción,
seguido de una trituración y reciclado de la fracción
sobredimensionada separada. Las partículas de tamaño inferior pueden
ser separadas también por tamizado o, si el procedimiento de
elaboración emplea un lecho fluidizado, las partículas de tamaño
inferior pueden ser atrapadas en la corriente de aire y
posteriormente recuperadas de la misma para un reciclado a la fase
de granulación.
Se prefiere que el tamaño medio de partículas de
las partículas granuladas que forman la composición en forma de
partículas, a partir de las cuales se forman las pastillas, sea
entre 100 y 1100 micrómetros, preferentemente entre 500 y 1000
micrómetros. Preferentemente, no más de un 5% de estas partículas
son más pequeñas que 200 micrómetros, mientras que no más de 5% son
mayores que 1400 micrómetros.
Los materiales que son mezclados con las
partículas granuladas pueden cumplir también estos requisitos
relativos al tamaño de partículas. Estos materiales (posteriormente
añadidos) comprenden normalmente de 5-60% en peso
del peso total de la composición final, más habitualmente 35 a 55%
en peso.
La formación de pastillas incluye la
compactación de una composición en forma de partículas. Es conocida
y puede ser usada una diversidad de maquinarias de formación de
pastillas. Generalmente, funcionará estampando una cantidad de la
composición en forma de partículas que es confinada en una matriz.
La formación de las pastillas se puede llevar a cabo a temperatura
ambiente o a una temperatura por encima de la ambiental que pueda
permitir que se consiga una resistencia adecuada con menos presión
aplicada durante la compactación. Con el fin de llevar a cabo la
formación de las pastillas a una temperatura que esté por encima de
la temperatura ambiente, preferentemente la composición en forma de
partículas se suministra a la maquinaria de formación de la
pastilla a una temperatura elevada. Naturalmente, esto suministrará
calor a la maquinaria de formación de las pastillas, pero la
maquinaria puede ser calentada también de otra manera. Si se
suministra algún calor, está previsto que éste se suministre de
forma convencional, haciendo pasar la composición en forma de
partículas a través de una estufa, en lugar de mediante cualquier
aplicación de energía de microondas.
El tamaño de una pastilla variará adecuadamente
en el intervalo de 10 a 160 gramos, preferentemente de 15 a 60 g,
dependiendo de las condiciones de uso previsto y de si representa
una dosis para una carga media en una máquina lavadora de tejidos o
lavavajillas o una parte fraccionada de está dosis. Las pastillas
pueden tener cualquier forma. Sin embargo, por facilidad de
envasado, son preferentemente bloques de sección transversal
sustancialmente uniforme, como cilindros o cuboides.
La densidad global de una pastilla para el
lavado de tejidos se sitúa preferentemente en un intervalo de 1040
o 1050 g/litro, preferentemente al menos 1100 g/litro hasta 1400
g/litro. La densidad de pastilla se puede situar en un intervalo
hasta no más de 1350 o incluso 1250 g/litro. La densidad global de
una pastilla de alguna otra composición limpiadora, como una
pastilla para una máquina lavavajillas o en forma de un aditivo
blanqueante, puede variar en el intervalo hasta 1700 g/litros y a
menudo se situará en un intervalo de 1300 a 1550 g/litro.
La pastilla de detergente puede ser preparada
mediante un procedimiento que comprende mezclar dichos gránulos
disgregantes con los demás constituyentes de la composición, colocar
una cantidad de la composición resultante en forma de partículas en
un molde y compactar la composición en el molde para producir la
pastilla.
La velocidad de disgregación de las pastillas en
los ejemplos se midió por medio de un procedimiento de ensayo bajo
condiciones estáticas en las que una pastilla pesada previamente fue
colocada en una rejilla con orificios de 1 x 1 cm y la pastilla y
la rejilla se sumergieron seguidamente en una cantidad adecuada de
agua corriente a 15ºFH (Dureza Francesa) a 0ºC o 20ºC de forma que
la pastilla, cuando se sumergiera, estuviera cubierta por 2 cm de
agua. Después de 60 segundos, la rejilla metálica se saca
cuidadosamente del agua y se pesa el residuo de pastilla húmeda. Si
la pastilla se había disgregado completamente en este tiempo,
entonces se registra el tiempo transcurrido para una disgregación
del 100%.
Es preferido que las pastillas exhiban un 70% o
más de disgregación en el ensayo anterior, más preferentemente 75%
o más, lo más preferentemente 80% o más.
La resistencia de las pastillas, en su estado
seco como son preparadas en la prensa de compactación, puede ser
determinada según su tensión de fractura diametral DFS, que es
calculada a partir de la ecuación:
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
en la que DFS es la tensión de
fractura diametral en pascales, F_{max} es la carga aplicada en
Newtons para provocar la fractura, D es diámetro de la pastilla en
metros y t es el grosor de la pastilla en metros. El ensayo se
lleva a cabo usando un instrumento de ensayo universal de tipo
Instron para aplicar una fuerza de compresión sobre un diámetro de
la pastilla (es decir, perpendicular al eje de una pastilla
cilíndrica). Es preferido que las pastillas tengan una DFS de al
menos 20 KPa, más preferentemente al menos 25 KPa, como 30 KPa o
más.
Para demostrar la capacidad de hinchamiento en
agua del agente hinchable en agua, se combinaron 19,6 gramos del
agente con 0,4 gramos de pigmento ultramarino y se comprimieron en
forma de una pastilla usando una prensa de pastillas de laboratorio
a aproximadamente 250 MPa para proporcionar una pastilla de 32 mm de
diámetro. Esta se trituró y se tamizó para proporcionar gránulos
con un tamaño de partículas de 500- 100 \mum. Un tubo de vidrio
de 33 mm de diámetro interno y aproximadamente 30 cm de longitud con
un disco de vidrio poroso sinterizado (porosidad 1) dispuesto en un
extremo fue sumergido boca arriba con dicho extremo en su parte
inferior, en una probeta grande de agua (a 25ºC) de forma que el
nivel de agua se elevara hasta aproximadamente 14 cm por encima del
vidrio sinterizado. Se añadió 1 gramo de los gránulos al tubo y se
dejaron segmentar en el disco de vidrio sinterizado. Con esta
disposición, el agua tiene acceso a los gránulos tanto desde arriba
como desde abajo. Los gránulos inmediatamente comienzan a hincharse,
formando una masa de tipo gelatinoso. El pigmento ultramarino
confirió un color azul a la masa, haciendo que sea fácil observar el
extremo y registrar su altura. La altura de la masa de hinchamiento
fue registrada a intervalos y mostró una rápida elevación inicial
seguida de una desnivelación después de aproximadamente
20-30 minutos. A partir del diámetro del tubo,
puede ser calculado el volumen de la masa hinchada. El resultado se
expresó como cm^{3}/g de agente hinchable en agua después de
20
minutos.
minutos.
Está previsto que las pastillas, cuando son
usadas como pastillas para el lavado de tejidos en una máquina
lavadora automática, pueden ser añadidas al cajón de suministro de
polvos o directamente al tambor de lavado. Esto se puede producir
de forma manual o automática.
Las pastillas de detergente/limpieza de la
invención son adecuadas para ser usadas en lo que es conocido en la
técnica como aplicaciones de "cuidado doméstico". Es decir, las
pastillas de detergentes son adecuadas para ser usadas en
operaciones de limpieza y mantenimiento normalmente llevadas a cabo
en el hogar. Esto no incluye las operaciones llevadas a cabo
directamente sobre el cuerpo humano o animal que son conocidas como
aplicaciones de "cuidado personal". Ejemplos de pastillas de
detergentes de "cuidados domésticos" incluyen pastillas de
colada, pastilla de lavavajillas (máquinas), pastilla para la
limpieza de superficies duras, pastillas para la limpieza de baños,
pastillas blanqueadoras, pastillas suavizantes del agua, etc.
La invención se describirá adicionalmente
mediante referencia a los siguientes ejemplos. Otros ejemplos dentro
del alcance de la presente invención serán evidentes para el
experto en la técnica.
Se preparó un polvo detergente granular madre
granulando los ingredientes antes de la entrada de los
"ingredientes posteriormente dosificados" bajo cizallamiento
elevado, seguido de densificación bajo cizallamiento reducido para
producir un componente granulado. Los ingredientes posteriormente
dosificados fueron seguidamente añadidos como se describió
anteriormente bajo el encabezado "procedimiento de granulación"
para producir un polvo detergente de la composición global de la
tabla 1.
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(Tabla pasa a página
siguiente)
Se prepararon seis gránulos de disgregante
mediante el método típico de preparación anteriormente descrito
bajo en encabezado "gránulos de disgregante". Los gránulos
tenían las composiciones proporcionadas en la tabla 2 y fueron
tamizados para recoger la fracción que tenía un tamaño de partículas
de 500 a 1200 \mum, salvo se establezca otra cosa. Las cantidades
proporcionadas en la tabla 2 son los porcentajes de cada ingrediente
en peso en el gránulo de disgregante y ascendieron a 10% en peso
basado en el peso
\hbox{total del gránulo.
Ac-Di-Sol® es el agente hinchable
en agua.}
Ejemplos comparativos C1 a
C5
Los ejemplos comparativos C1 a C5 fueron
producidos con la composición que se muestra en la tabla 3.
Se prepararon porciones de 40 g de cada
composición comparativa en forma de pastillas cilíndricas de 44,5
mm de diámetro y 18-22 mm de altura usando una
máquina de formación de pastillas del laboratorio Graseby Specac.
La presión de compactación usada para cada pastilla fue ajusta de
forma que las pastillas fueron compactadas todas hasta la misma
tensión de fractura diametral de 30 KPa. la resistencia de las
pastillas, en su estado seco como eran preparadas en la prensa, se
determinó como su tensión de fractura diametral DFS mediante el
método detallado en la descripción de la invención anterior.
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Ejemplos 1 y
2
El polvo detergente madre de la tabla 1 fue
mezclado con gránulos de disgregante A y B de la tabla 2 para
producir los ejemplos 1 y 2, que son ejemplos según la invención
como se detalla en la tabla 4.
Estas composiciones fueron compactadas como se
detalló anteriormente para el ejemplo comparativo C1 anterior.
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La velocidad de disgregación de las pastillas se
midió bajo condiciones estáticas como se describió anteriormente
bajo el encabezado "ensayo de las
pastillas-disgregación". Los resultados de la
disgregación se proporcionan en la tabla 5. El resultado
"inicial" es el resultado de disgregación obtenido para
pastillas preparadas y ensayadas en el mismo día. El resultado de
"almacenamiento" es el resultado de disgregación obtenido para
pastillas preparadas y almacenadas a 20ºC en un recipiente cerrado
durante 14 días antes de ser ensayadas en cuanto a la
disgregación.
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Los ejemplos anteriores muestran que las
pastillas que comprenden gránulos disgregantes que comprenden la
arcilla de hinchamiento, el aluminosilicato cristalino y el agente
hinchable en agua mostraron buenas propiedades de disgregación
tanto inicialmente como tras un almacenamiento. Una comparación
frente a C1 y C2 ilustra este punto. El C4 muestra una buena
disgregación inicial, pero ésta no es mantenida tras el
almacenamiento.
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Ejemplo comparativo
C6
El ejemplo comparativo C6 se preparó como se
muestra en la tabla 6. Los componentes del gránulo disgregante son
expresados como partes en peso.
Se prepararon porciones de 40 g de las
composiciones en forma de pastillas cilíndricas como se detalló
anteriormente para el ejemplo comparativo C1.
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Ejemplos 3 a
6
El polvo detergente madre de la tabla 1 se
mezcló con gránulo de disgregante A de la tabla 2 y, cuando se
establece en la tabla 7, con combinación adicional de acetato de
sodio/zeolita para producir los ejemplos 3 a 6. Estos son ejemplos
según la invención.
Estas composiciones fueron compactadas como se
detalló anteriormente para el ejemplo comparativo C1 anterior.
La velocidad de disgregación de las pastillas se
midió bajo condiciones estáticas como se describió bajo el
encabezados "ensayo de pastillas-disgregación".
Los resultados de disgregación se proporcionan en la tabla 8.
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\vskip1.000000\baselineskip
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El C6 muestra una disgregación excelente pero
requiere un 21% en peso de material de partículas favorecedoras de
la disgregación más 5% en peso de un gránulo de disgregante. Las
pastillas según la invención muestran también una disgregación
aceptable, pero a niveles totales mucho menores de material de
partículas favorecedoras de la disgregación y gránulo de
disgregante. Esto permite que usen cantidades mayores de la
composición "madre" en las pastillas. La mejora adicional de
la disgregación obtenida incluyendo un material de partículas
favorecedoras de la disgregación en la composición, además del
gránulo de disgregante, puede ser observada comparando los
resultados obtenidos para los ejemplos 3, 5, 4 y 8.
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Ejemplo comparativo
C7
El ejemplo comparativo C7 se produjo como se
muestra en la tabla 9. Los componentes de los gránulos están
expresados como partes en peso.
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Se compactaron porciones de 40 g de la
composición como se detallo anteriormente para los ejemplos.
Ejemplos 7 a
14
El polvo detergente madre de la tabla 1 se
mezcló con gránulos de disgregante A y C a F y, cuando se
estableció, combinación adicional de acetato de sodio/zeolita para
producir los ejemplos 7 a 14, que son ejemplos según la invención,
como se detalla en la tabla 10.
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Estas composiciones se compactaron como se
detalló anteriormente para el ejemplo comparativo C1.
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La velocidad de disgregación de las pastillas se
midió bajo condiciones estáticas, como se describe bajo el
encabezado "ensayo de las
pastillas-disgregación". Los resultados de
disgregación se proporcionan en tabla 11.
Las pastillas según la invención muestran una
buena disgregación en comparación con una pastilla que comprende un
gránulo de disgregante que comprende zeolita pero no arcilla.
\vskip1.000000\baselineskip
Ejemplos 15 a
17
El polvo detergente madre de la tabla 1 se
mezcló con gránulo de disgregante b y combinación adicional de
acetato de sodio/zeolita para producir los ejemplos 15 a 17 que son
ejemplos según la invención, como se detalla en la tabla 12.
Estas composiciones fueron compactadas como se
detalló anteriormente para el ejemplo comparativo C1 anterior.
La velocidad de disgregación de las pastillas se
midió bajo condiciones estáticas como se describió bajo el
encabezado "ensayo de las
pastillas-disgregación". Los resultados de la
disgregación se proporcionan en la tabla 23.
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Los resultados muestran que el tamaño de
partículas del gránulo de disgregante pueden afectar al resultado
de disgregación obtenido para la pastilla.
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Ejemplos 18 y
19
Se prepararon dos ejemplos que comprendían
ingredientes menores adicionales que se encuentran normalmente en
pastillas de detergente. El polvo detergente madre de la tabla 1 se
mezclo con gránulo de disgregante A y combinación adicional de
acetato de sodio/zeolita y los ingredientes menores adicionales para
producir los ejemplos 18 y 19 que son ejemplos según la invención,
como se detalla en la tabla 14.
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Estas composiciones fueron compactadas como se
detalló anteriormente para el ejemplo comparativo C1 anterior.
La velocidad de disgregación de las pastillas se
midió bajo condiciones estáticas como se describió bajo el
encabezado "ensayo de las
pastillas-disgregación". Los resultados de la
disgregación se proporcionan en la tabla 15.
\vskip1.000000\baselineskip
Claims (27)
1. Pastilla de composición detergente en forma
de partículas compactadas que comprende un tensioactivo no jabonoso
y un mejorador de la detergencia, en la que la pastilla o una zona
discreta de la misma comprende gránulos de disgregante que
comprenden una arcilla de hinchamiento en agua, un material
inorgánico insoluble en agua y un agente hinchable en agua.
2. Pastilla según la reivindicación 1, en la que
el agente hinchable en agua en su estado anhidro comprende no más
de 20% en peso del peso combinado de la arcilla de hinchamiento en
agua, el material inorgánico insoluble en agua y el agente
hinchable en agua.
3. Pastilla según una cualquiera de las
reivindicaciones 1 ó 2, en la que la arcilla de hinchamiento en agua
es una arcilla de esmectita.
4. Pastilla según la reivindicación 3, en la que
la arcilla de esmectita es una arcilla de bentonita.
5. Pastilla según la reivindicación 4, en la que
la arcilla de bentonita es producida tratando bentonita en forma de
calcio con un compuesto de sodio.
6. Pastilla según una cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, en la que el material inorgánico
insoluble en agua es sílice, un material que contiene al menos 70%
en peso de sílice o un aluminosilicato.
7. Pastilla según la reivindicación 6, en la que
el aluminosilicato es una zeolita que tiene la fórmula empírica
M_{2/n}O \cdot
Al_{2}O_{3} \cdot
xSiO_{2.y}H_{2}O
en la que M representa un catión
metálico que tiene una valencia de n, x indica la relación de átomos
de sílice a átomos de aluminio e y indica la relación de moléculas
de agua a átomos de
aluminio.
8. Pastilla según la reivindicación 7, en la que
la zeolita es una zeolita P o zeolita A.
9. Pastilla según la reivindicación 8, en la que
la zeolita es zeolita P en la que M es un catión de metal alcalino
y x tiene una valor en el intervalo 1,8 a 2,66.
10. Pastilla según una cualquiera de las
reivindicaciones 7 a 9, en la que la zeolita es una zeolita P que
tiene un contenido de agua en el intervalo de 9 a 12% en peso.
11. Pastilla según una cualquiera de las
reivindicaciones 7 a 10, en la que la zeolita P es una zeolita P de
máximo aluminio.
12. Pastilla según una cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, en la que la cantidad relativa de
arcilla de hinchamiento en agua y material inorgánico insoluble en
agua en el gránulo de disgregante está en el intervalo de
relaciones en peso de 2:1 a 1:4 por peso de la arcilla de
hinchamiento en agua:material inorgánico insoluble en agua.
13. Pastilla según una cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, en la que el agente hinchable en agua
se selecciona del grupo que consiste en celulosa, celulosa
reticulada, carboximetil-celulosa,
carboximetil-celulosa de sodio,
carboximetil-celulosa de sodio reticulada, almidón
pre-gelatinizado, almidón reticulado y
polivinilpirrolidona reticulada.
14. Pastilla según la reivindicación 13, en la
que el agente hinchable en agua es una
carboximetil-celulosa de sodio reticulada.
15. Pastilla según una cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, en la que el agente hinchable en agua
comprende en su estado anhidro 1 a 8% en peso del peso combinado de
la arcilla de hinchamiento, el material inorgánico insoluble en
agua y el agente hinchable en agua.
16. Pastilla según una cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, en la que el agente hinchable en agua
en el gránulo de disgregante está presente en una cantidad de menos
de 2% en peso basado en el peso total de la composición de la
pastilla.
17. Pastilla según una cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, en la que el agente hinchable en agua
tiene un tamaño medio primario de partículas de hasta 600
\mum.
18. Pastilla según una cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, en la que el agente hinchable en agua
tienen una capacidad de hinchamiento en agua de al menos 5
cm^{3}/gramo.
19. Pastilla según una cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, en la que la pastilla contiene de 1 a
15% en peso de los gránulos de disgregante basado en el peso total
de la composición de la pastilla.
20. Pastilla según una cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, en la que los gránulos de disgregante
tienen un tamaño medio de partículas en el intervalo 700 a 1200
micrómetros.
21. Pastilla según una cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, que comprende gránulos de disgregante
que comprenden una arcilla de bentonita producida tratando una
bentonita en forma de calcio con un compuesto de sodio, zeolita P
de máximo aluminio y una carboximetil-celulosa de
sodio reticulada.
22. Pastilla según una cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, en la que el gránulo de disgregante
comprende 20 a 45% en peso de la arcilla de hinchamiento en agua, 45
a 70% en pesos del material inorgánico insoluble en agua y 3 a 9%
en peso del agente hinchable en agua basado en el peso del gránulo
de disgregante.
23. Pastilla según una cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, que comprende adicionalmente partículas
favorecedoras de la disgregación solubles en agua que contienen al
menos 40% en peso de las partículas de uno o más materiales
seleccionadas entre el grupo que consiste en:
i) compuestos con una solubilidad en agua que
sobrepasa los 50 gramos por 100 gramos de agua a 20ºC,
ii) tripolifosfato de sodio que contiene al
menos un 50% de su propio peso de la forma anhidra de fase I, y
iii) tripolifosfato de sodio que está
parcialmente hidratado con el fin de que contenga agua de
hidratación en una cantidad que sea al menos un 0,5% en peso del
tripolifosfato de sodio en las partículas.
24. Pastilla según la reivindicación 23, en la
que los compuestos con una solubilidad en agua que sobrepasa los 50
gramos por 100 gramos de agua a 20ºC se seleccionan entre acetato de
sodio, dihidrato de citrato de sodio o urea.
25. Pastilla según la reivindicación 24, en la
que el acetato de sodio comprende trihidrato de acetato de
sodio.
26. Pastilla según una cualquiera de las
reivindicaciones 23 a 25, en la que las partículas favorecedoras de
la disgregación solubles en agua están presente en una cantidad de
5% a 25% en peso basado en el peso total de la composición.
27. Un procedimiento para preparar una pastilla
de una composición detergente en forma de partículas compactadas
que comprende tensioactivo no jabonoso y un mejorador de la
detergencia, comprendiendo el procedimiento mezclar gránulos de
disgregante que comprenden una arcilla de hinchamiento en agua, un
material inorgánico insoluble en agua y un agente hinchable en agua
con los demás constituyentes de la composición detergente para
producir una composición detergente en forma de partículas, colocar
una cantidad de la composición detergente en forma de partículas
resultante en un molde y compactar la composición en el molde para
producir la pastilla.
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