ES2342109T3 - Composicion de estabilidad mejorada y procedimiento para preparar tal composicion. - Google Patents
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Abstract
Un gránulo de uso en la preparación de una composición de matizado para detergente de colada básico, teniendo dicho gránulo propiedades de almacenamiento mejoradas, que comprende: un colorante seleccionado entre el grupo que consiste en colorantes ácidos, colorantes directos, colorantes básicos, colorantes disolventes, colorantes reactivos hidrolizados, colorantes reactivos y colorantes dispersados y que tiene un tipo cromóforo de colorante de diarilmetano, triarilmetano, diazinas, oxazinas o tiazinas y un componente seleccionado entre el grupo que consiste en un co-granulador, un aglutinante y un revestimiento, caracterizado porque el componente es un componente ácido.
Description
Composición de estabilidad mejorada y
procedimiento para preparar tal composición.
Esta invención se refiere a la estabilidad de
colorantes ácidos y directos.
Se ha encontrado recientemente que algunos
colorantes pueden incorporarse a detergentes de colada a bajos
niveles y proporcionar una ventaja de matizado de los colores a las
materias textiles. Sin embargo, se ha encontrado que algunos de
estos colorantes no son estables en composiciones detergentes
granulares.
La vida en almacenamiento de un producto puede
considerarse como el período de tiempo durante el cual el producto
puede almacenarse al mismo tiempo que retiene su calidad necesaria.
Una vida en almacenamiento satisfactoria es en muchos casos un
factor crucial para el éxito de un producto comercial. Un producto
con una vida en almacenamiento corta obliga generalmente a que el
producto sea preparado en lotes pequeños y se comercialice
rápidamente al consumidor. Es también una preocupación de los
propietarios de una marca con una vida en almacenamiento corta que
el consumidor use el producto dentro de su vida en almacenamiento,
de lo contrario el consumidor puede ser inducido a cambiar a un
producto similar de otra marca. Por el contrario, un producto
similar con una vida en almacenamiento larga puede prepararse lotes
mayores, mantenerse como stock durante un período de tiempo más
largo y el período de tiempo que un consumidor almacena el producto
no es de gran preocupación para los propietarios de una marca
particular.
Es un objeto de la presente invención
proporcionar una composición granular que comprende un colorante que
tiene propiedades de almacenamiento mejoradas.
Se ha encontrado que los colorantes son
inestables incluso cuando son segregados del conjunto de un polvo
detergente granulado básico. Se ha encontrado que la presencia de un
componente ácido en la composición colorante que contiene el
colorante sirve para mejorar la estabilidad del colorante en un
polvo detergente de colada básico.
En un aspecto, la presente invención comprende
un gránulo, por ejemplo en la preparación de una composición de
matizado para detergente de colada básico, teniendo dicho gránulo
propiedades de almacenamiento mejoradas, que comprende
un colorante seleccionado entre el grupo que
consiste en colorantes ácidos, colorantes básicos, colorantes
disolventes, colorantes reactivos hidrolizados, colorantes reactivos
y colorantes dispersados y que tiene un tipo cromóforo de colorante
de diarilmetano, triarilmetano, diazinas, oxazinas o tiazinas; y
un componente seleccionado entre el grupo que
consiste en: un co-granulado, un aglutinante y un
revestimiento,
caracterizado porque el componente es un
componente ácido.
En otro aspecto, la presente invención comprende
un procedimiento para la preparación de un gránulo de uso en la
preparación de una composición de matizado para detergente de colada
básico, que comprende las etapas de:
granular el colorante seleccionado con un
componente seleccionado entre el grupo que consiste en: un
aglutinante, un co-granulado y un
revestimiento;
caracterizado porque el componente seleccionado
es ácido.
Una dosis unitaria como la utilizada en la
presente invención es una cantidad particular de la composición
blanqueadora utilizada para un tipo de lavado. La dosis unitaria
puede estar en la forma de un volumen definido de polvo, gránulos o
pastillas o líquido detergente de dosis unitaria.
El componente ácido según la presente invención
puede ser un polímero ácido soluble en agua. El polímero puede
utilizarse en las composiciones según la presente invención para
revestir unirse o actuar como un co-granulado para
el colorante. En una realización preferida de la presente invención,
el colorante, con o sin co-granulado es aglomerado,
preferentemente con un polímero ácido soluble en agua.
\newpage
En una realización de la invención, el material
aglutinante y el material de revestimiento son polímeros ácidos
diferentes solubles en aguas, pero en otra realización preferida de
la presente invención, el material aglutinante y el material de
revestimiento son el mismo polímero ácido soluble en agua.
En la determinación del alcance de la presente
invención, un experto en la técnica apreciará que se puede
considerar que un agente de revestimiento, un aglutinante y un
co-granulado proporcionan funciones superpuestas.
No obstante, solo se necesita una única función para proporcionar la
ventaja de la presente invención. Obviamente, si el componente
ácido es aplicado de forma que se cumpla la totalidad de las tres
funciones, se puede conferir una mayor
estabilidad.
estabilidad.
Los mejoradores de la detergencia de
carboxilatos monómeros u oligómeros solubles en agua adecuados
incluyen ácido láctico, ácido glicólico y sus derivados de éteres
como se describe en las patentes belgas nº 831.368, 821.369 y
821.370. Los policarboxilatos que contienen dos grupos carboxi
incluyen las sales solubles en agua de ácido succínico, ácido
malónico, ácido (etilendioxi)diacético, ácido maleico, ácido
diglicólico, ácido tartárico, ácido tartrónico y ácido fumárico,
así como otros éter-carboxilatos descritos en las
publicación de patente alemana 2.446.686 y 2.446.687 y en la
patente de EE.UU. nº 3.935.257 y los
sulfinil-carboxilatos descritos en la patente belga
nº 840.623. Los policarboxilatos que contienen tres grupos carboxi
incluyen, en particular, citratos, aconitratos y citraconatos
solubles en agua, así como derivados de succinatos como los
carboximetiloxisuccinatos descritos en la patente británica nº
1.379.421, lactoxisuccinatos descritos en la patente británica nº
1.389.732 y aminosuccinatos descritos en la solicitud holandesa
7205873 y los materiales de oxipolicarboxilatos como los
2-oxa-1,1,3-propano-tricarboxilatos
descritos en la patente británica nº 1.387.447.
Los policarboxilatos que contienen cuatro grupos
carboxi incluyen los oxidisuccinatos descritos en la patente
británica nº 1.261.829,
1,1,2,2-etano-tetracarboxilatos,
1,1,3,3-propano-tetracarboxilatos y
1,1,2,3-propano-tetracarboxilatos.
Los policarboxilatos que contienen sustituyentes sulfo incluyen los
derivados de sulfosuccinatos descritos en las patentes británica nº
1.398.421 y 1.398.422 y la patente de EE.UU. nº 3.936.448 y los
citratos pirolizados sulfonados descritos en la patente británica
nº 1.439.000.
Otro mejorador de la detergencia de
policarboxilato preferido es el ácido
etilendiamino-N,N'-disuccínico
(EDDS) o sus sales de metales alcalinos, metales alcalinotérreos,
amonio o amonio sustituido o sus mezclas. Los compuestos de EDDS
preferidos son la forma de ácido libre y su sal de sodio o magnesio.
Ejemplos de estas sales de sodio preferidas de EDDS incluyen NaEDDS
y Na2EDDS.
Ejemplos de estas otras sales de magnesio de
EDDS incluyen MgEDDS y Mg2EDDS. Las sales de magnesio son las más
preferidas para incluirse en las composiciones de acuerdo con la
invención.
La estructura de la forma ácida de EDDS es como
sigue:
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
El EDDS puede sintetizarse, por ejemplo, a
partir de un material de partida barato y fácilmente disponible
como anhídrido maleico y etilendiamina. En la patente de EE.UU.
3.158.635, de Kezerian y Ramsay, otorgada el 24 de noviembre de
1964, se puede encontrar una descripción más completa de los métodos
para sintetizar EDDS a partir de materiales de partida disponibles
comercialmente.
La síntesis de EDDS a partir de anhídrido
maleico y etilendiamina produce una mezcla de tres isómeros ópticos,
[R,R], [S,S] y [S,R], debido a los dos átomos de carbono
asimétricos. La biodegradación de EDDS es específica para isómeros
ópticos, degradándose el isómero [S,S] más rápida y extensivamente
y, por esta razón, el isómero [S,S] es el más preferido para
incluirse en las composiciones de la invención.
El isómero [S,S] de EDDS puede sintetizarse
calentando ácido L-aspártico y
1,2-dibromoetano en presencia de hidróxido de
sodio. Una descripción más completa de la reacción de ácido
L-aspártico con 1,2-dibromoetano
para formar el isómero (S,S) de EDDS se puede encontrar en la
publicación de Neal and Rose, "Stereospecific Ligands and Their
Complexes of Ehtylenediaminediscuccinic Acid", Inorganic
Chemistry, Vol 7 (1968), pag. 2405-
2412.
2412.
Los policarboxilatos alicíclicos y
heterocíclicos incluyen
ciclopentano-cis,cis,cis-tetracarboxilatos,
ciclopentadienido-pentacarboxilatos,
2,3,4,5-tetrahidrofurano-cis,cis,cis-tetracarboxilatos,
2,5-tetrahidrofurano-cis-dicarbocilatos,
2,2,5,5-tetrahidrofurano-tetracarboxilatos,
1,2,3,4,5,6-hexano-hexacarboxilatos
y derivados carboximetílicos de alcoholes polihidroxilados como
sorbitol, manitol y xilitol. Los policarboxilatos aromáticos
incluyen ácido melítico, ácido piromelítico y los derivados de
ácido ftálico descritos en la patente británica nº 1.425.343. De los
anteriores, los policarboxilatos preferidos son hidroxicarboxilatos
que contienen hasta tres grupos carboxi por molécula, más
particularmente citratos.
Los ácidos parentales de los agentes quelantes
de policarboxilatos monómeros u oligómeros, o sus mezclas con sus
sales, por ejemplo, ácido cítrico o mezclas de citrato/ácido
cítrico, están también contempladas como componentes de sistemas
mejoradores de la detergencia de composiciones detergentes de
acuerdo con la presente invención.
Otras sales orgánicas solubles en agua adecuadas
son los poli(ácidos carboxílicos) homo- o
co-polímeros o sus sales en los que el poli(ácido
carboxílico) comprende al menos dos radicales carboxilo separados
uno de otro por no más de dos átomos de carbono. Se describen
polímeros de este último tipo en el documento
GB-A-1.596.756. Ejemplos de estas
sales son poliacrilatos con un PM de 2000 a 5000 y sus copolímeros
con anhídrido maleico, como copolímeros que tienen un peso
molecular de 20.000 a 70.000, especialmente de aproximadamente
40.000.
Estos materiales polímeros mejoradores de la
detergencia pueden ser iguales a los materiales polímeros que son
materiales aglutinantes y materiales de revestimiento, como se
describieron con anterioridad. Estos materiales son utilizados a
niveles de 0,5% a 10% en peso, más preferentemente de 0,75% a 8%, lo
más preferentemente de 1% a 6% en peso de la composición.
Los fosfonatos orgánicos y
aminoalquilenopolifosfonatos de alquileno incluyen
etano-1-hidroxi-difosfonatos
de metales alcalinos,
nitrilo-trimetileno-fosfonatos,
etilendiamino-tetrametileno-fosfonatos
y
dietileno-1,1,2-triamino-pentametilenofosfonatos,
aunque estos materiales son menos preferidos cuando se desea la
minimización de compuestos de fósforo en la composiciones.
Los polímeros adecuados para utilizarse en la
presente invención son solubles en agua. Mediante "soluble en
agua" se quiere indicar en la presente memoria descriptiva que
los polímeros tienen una solubilidad mayor a 5 g/l a 20ºC.
Los polímeros adecuados para utilizarse en la
presente invención son ácidos. Mediante ácidos se quiere indicar en
la presente memoria descriptiva que una solución al 1% de dichos
polímeros tiene un pH de menos de 7, preferentemente menos de
5,5.
Los polímeros adecuados para utilizarse en la
presente invención tienen un peso molecular en el intervalo de
1.000 280.000, preferentemente de 1.500 a 150.000, preferentemente
los polímeros adecuados para utilizarse en la presente invención
tienen un punto de fusión por encima de 30ºC.
Los polímeros adecuados que cumplen los
criterios anteriores y, por lo tanto, son particularmente útiles en
la presente invención incluyen los que tienen la siguiente fórmula
empírica I
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
en la que X es O o CH_{2}; Y es
un comonómero o mezcla de comonómeros; R1 y R2 son grupos terminales
de polímeros estables en blanqueo; R3 es H, OH o alquilo
C_{1-4}; M es H y sus mezclas con metales
alcalinos, metales alcalinotérreos, amonio o amonio sustituido; p
es de 0 a 2; y n es al menos 10 y sus mezclas. La proporción de que
n sea H en estos polímeros debe ser tal que se asegure que el
polímero es suficientemente ácido para cumplir los criterios de
acidez definidos con
anterioridad.
Los polímeros según la fórmula I son conocidos
en el campo de los detergentes de colada y son utilizados
normalmente como agentes quelantes como, por ejemplo, en el
documento GB-A-1.597.756. Los
polímeros de policarboxilatos preferidos se dividen en varias
categorías. Una primera categoría pertenece a la clase de polímeros
de policarboxilatos copolímeros que, al menos formalmente, se
forman a partir de un poli(ácido carboxílico) insaturado como ácido
maleico, ácido citracónico, ácido itacónico y ácido mesacónico como
primer monómero y un ácido monocarboxílico insaturado como ácido
acrílico o un ácido alfa-alquil
C_{1}-C_{4} acrílico como segundo monómero.
Haciendo referencia a la fórmula I, por lo tanto, los polímeros de
policarboxilatos preferidos de este tipo son aquellos en los que X
es CHO, R3 es H o alquilo C_{1-4}, especialmente
metilo, p es de aproximadamente 0,1 a aproximadamente 1,9,
preferentemente de aproximadamente 0,2 a aproximadamente 1,5, n
tiene un valor medio de aproximadamente 10 a aproximadamente 1.500,
preferentemente de aproximadamente 50 a aproximadamente 1.000, más
preferentemente de 100 a 800, especialmente de 120 a 400 e Y
comprende unidades monómeras de fórmula II
Estos polímeros están disponibles en la empresa
BASF bajo la marca registrada Sokalan® CP5 (forma neutralizada) y
Sokalan® CP45 (forma ácida) o Sokalan® CP13 (forma ácida).
Una segunda categoría pertenece a la clase de
polímeros de policarboxilatos en los que, haciendo referencia a la
fórmula I, X es CH_{2}, R3 es OH, p es de 0 a 0,1, preferentemente
0 y n tiene un valor medio de aproximadamente 50 a aproximadamente
1.500, preferentemente de aproximadamente 100 a 1.000.
Y, si está presente, puede ser un poli(ácido
carboxílico) como II anterior o un resto de óxido de etileno.
Una tercera categoría pertenece a la clase de
polímeros de policarboxilatos de acetales en los cuales haciendo
referencia a la fórmula I, X es (OR4)_{2} en que R4 es
alquilo C_{1}-C_{4}, R3 es H, p es de 0 a 0,1,
preferentemente 0 y n tiene un valor medio de 10 a 500, si está
presente, Y puede ser nuevamente un poli(ácido carboxílico) como II
anterior o un resto de óxido de etileno.
Una cuarta categoría pertenece a la clase de
polímeros de policarboxilatos en los que, haciendo referencia a la
fórmula I, X es CH_{2}, R3 es H o alquilo
C_{1-4}, p es 0 y n tiene un valor medio de
aproximadamente 10 a 1.500, preferentemente de aproximadamente 500
a 1.000.
Una quinta categoría de polímeros de
policarboxilatos tiene la fórmula I en la que X es CH_{2}, R3 es
H o alquilo C_{1-4}, especialmente metilo, p es de
0,01 a 0,09, preferentemente de 0,02 a 0,06, n tiene un valor medio
de aproximadamente 10 a aproximadamente 1.500, preferentemente de
aproximadamente 15 a aproximadamente 300 e Y es un poli(ácido
carboxílico) formado a partir de ácido maleico, ácido citracónico,
ácido mitacónico o ácido mesacónico, siendo altamente preferidos
los comonómeros derivados de ácido maleico de fórmula II
anterior.
Los grupos terminales de polímeros adecuados en
la fórmula I incluyen adecuadamente grupos alquilo, grupos
oxialquilo y grupos de ácidos alquil-carboxílicos y
sus sales y ésteres.
En la fórmula I anterior, M es H o sus mezclas
con metales alcalinos, metales alcalinotérreos, amonio o amonio
sustituido. La proporción en que M es H es tal que se asegure que el
polímero cumple los criterios de pH descritos con anterioridad en
la presente memoria descriptiva.
En lo que antecede, n, el grado de
polimerización del polímero, puede determinarse a partir del peso
molecular medio ponderal del polímero dividiendo este último por el
peso molecular medio del monómero. Por tanto, para un copolímero
maleico-acrilíco que tiene un peso molecular medio
ponderal de 15.500 y que comprenda 30% en moles de unidades de
ácido maleico, n es 182 (es decir, 15,00/(116 x 0,3 + 72 x 0,7).
En caso de duda, los pesos moleculares medios
ponderales de los polímeros pueden determinarse en la presente
invención mediante cromatografía de permeación sobre gel utilizando
Water [mu] Porasil (marca registrada) GPC 60 A2 y (mu) Bondagel
(marca registrada) E-125, E-500 y
E-1000 en serie, columnas de temperatura controlada
a 40ºC frente a patrones de polímeros de
poliestireno-sulfonato de sodio, disponibles en la
empresa Polymer Laboratories Ltd., Shropshire, Reino Unido, siendo
los patrones de los polímeros dihidrógeno-fosfato de
sodio 0,15 M e hidróxido de tetrametil-amonio 0,02
M a pH 7,0 en 80/20 de agua/acetonitrilo.
Las mezclas de polímeros de policarboxilatos son
también adecuadas en la presente invención, especialmente las
mezclas que comprenden un componente de peso molecular elevado que
tiene un valor de n de al menos 100, preferentemente de al menos
120 y un componente de bajo peso molecular que tiene un valor de n
de menos de 100, preferentemente de 10 a 90, más preferentemente de
20 a 80. Estas mezclas son óptimas desde el punto de vista de que
proporcionan una excelente estabilidad de blanqueo y un rendimiento
anti-incrustaciones en el contexto de una fórmula
detergente cero de fosfatos.
En mezclas de este tipo, la relación en peso de
componente de peso molecular elevado a componente de bajo peso
moléculas es generalmente al menos 1:1, preferentemente de
aproximadamente 1:1 a aproximadamente 20:1, más preferentemente de
aproximadamente 1,5:1 a aproximadamente 10:1, especialmente de
aproximadamente 2:1 a aproximadamente 8:1.
Los polímeros de policarboxilatos preferidos del
tipo de bajo peso molecular son polímeros de policarboxilatos de la
cuarta categoría (polímeros de homopoliacrilatos) anteriormente
citados.
De todos los que anteceden, los polímeros de
policarboxilatos altamente preferidos en la presente invención son
aquellos de la primera categoría en la que n tiene un valor medio de
100 a 800, preferentemente de 120 a 400 y sus mezclas con polímeros
de policarboxilatos de la cuarta categoría en los que n tiene un
valor medio de 10 a 90, preferentemente de 20 a 80.
Otros polímeros adecuados para utilizarse en la
presente invención incluyen polímeros derivados de aminoácidos como
poli(ácido glutámico), como se describe en la solicitud en trámite
GB 91-20653.2 y poli(ácido aspártico), como se
describe en los documentos EP 305.282 y EP 351.629.
Alternativamente, el componente aglutinante
puede ser un componente junto con un ácido, por ejemplo,
poli(alcohol vinílico) y un ácido líquido. Se ha encontrado
que los ácidos grasos también son adecuados.
Preferentemente, el gránulo contiene entre 2 y
20% p de un polímero ácido soluble en agua.
\vskip1.000000\baselineskip
Es esencial que el colorante esté cercano a o en
contacto con un material ácido. A este respecto, el colorante y el
material ácido están presentes como un único gránulo o partícula. El
colorante puede proporcionarse en una forma sólida o en una forma
pre-solubilizada, por ejemplo, solubilizado en un
tensioactivo no iónico.
Se prefiere que el gránulo tenga una capacidad
tamponante de al menos 5. La capacidad tamponante de al menos 10 es
incluso más ventajosa, preferentemente al menos 30, lo más
preferentemente al menos 50 e incluso más preferentemente al menos
70. Puede conferirse una capacidad tamponante superior, de 200, pero
pueden utilizarse capacidades tamponantes mayores. La capacidad
tamponante se define como el número de ml de una solución 0,01 M de
hidróxido de sodio necesario para llevar 50 ml de una solución de
agua desmineralizada que contiene 1,00 g de los gránulos/partículas
hasta un pH de 9.
El colorante puede premezclarse con una sal
soluble en agua para formar un primer gránulo que está revestido
con un material ácido o mezclado con el mismo. Pueden ser utilizados
también materiales neutros insolubles para formar el gránulo
previo. Está también dentro del alcance de la invención el uso de un
material insoluble ácido como una arcilla o un material insoluble
neutro. Generalmente, el colorante está presente en el primer
gránulo en el intervalo de 1 a 10%, preferentemente 1 a 5% y lo más
preferentemente 1 a 2%. Las sales solubles en agua preferidas son
sulfato de sodio y cloruro de sodio y la más preferida es sulfato de
sodio.
El tamaño del gránulo que contiene colorante
puede estar en el intervalo de 50 a 3.000 \mum. Lo más preferido
es que el gránulo tenga un tamaño de partículas en el intervalo de
100 a 2.000 \mum, lo más preferentemente 180 a 1.000 \mum. El
tamaño que se proporciona es la longitud máxima en una dirección
cualquiera del gránulo, de forma que el gránulo pase a través de un
tamiz estándar del tamaño necesario.
El nivel de colorante en los gránulos
individuales puede estar en el intervalo de 0,05 a 50% p. Lo más
preferido es que el nivel de colorante esté en el intervalo de 0,1
a 20% p, lo más preferentemente 0,5 a 10% p.
\vskip1.000000\baselineskip
El revestimiento del material
co-aglomerado con el material de revestimiento se
puede llevar a cabo de diversas formas y el procedimiento en sí no
es crítico para la presente invención.
El material de revestimiento puede ser
pulverizado sobre un material fundido o en forma de una solución o
dispersión en un disolvente/líquido portador que es posteriormente
separado por evaporación.
El material de revestimiento también puede
aplicarse en forma de un revestimiento en polvo, por ejemplo,
mediante técnicas electrostáticas, aunque esto se prefiere menos ya
es más difícil de conseguir la adherencia del material de
revestimiento en polvo y puede ser más caro.
El revestimiento fundido es una técnica
preferida para revestir materiales de P.F. < que 80ºC pero es
menos conveniente para ácidos de puntos de fusión superiores (es
decir > 100ºC). Para materiales de revestimiento de P.F. >
80ºC, se prefiere una pulverización en forma de una solución o
dispersión. Pueden utilizarse disolventes orgánicos como alcohol
etílico e isopropílico para formar las soluciones o dispersiones
aunque esto necesitará una fase de recuperación del disolvente con
el fin de hacer que su uso sea económico. Sin embargo, el uso de
disolventes orgánicos también da lugar a problemas de seguridad como
inflamabilidad y seguridad de los operarios y, por tanto, se
prefieren soluciones o dispersiones acuosas.
\newpage
Las soluciones acuosas son particularmente
ventajosas ya que los materiales de revestimiento de la presente
invención tienen una elevada solubilidad acuosa, con la condición de
que la solución tenga una viscosidad suficientemente baja para
hacer posible su manejo. Preferentemente, se utiliza una
concentración de al menos 25% en peso del material de revestimiento
en el disolvente con el fin de reducir la carga de
secado/evaporación después de que haya tenido lugar el tratamiento
superficial. El aparato de tratamiento puede ser cualquiera de los
normalmente utilizados para estos fines como bandejas rotatorias
inclinadas, tambores rotatorios, granulación de cizallamiento
elevado y lechos
fluidizados.
fluidizados.
Todos los ingredientes de la composición final
pueden mezclarse y combinarse en cualquier pieza adecuada de la
instalación, como un tambor rotatorio. Los ingredientes líquidos
como el tensioactivo no iónico y el perfume pueden pulverizarse
sobre la superficie de una o más de las partículas
constituyentes.
Se requiere la elección apropiada de las
partículas constituyentes con el fin de asegurar que la composición
acabada tenga una densidad aparente de al menos 350 g/l,
preferentemente 750-1.100 g/l.
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El gránulo ácido comprende uno o más
colorantes.
Entre los colorantes, es preferido que los
colorantes tengan un matiz azul y/o violeta y que sean fotoestables.
Un matiz azul y/o violeta significa que la frecuencia del pico de
absorción del colorante absorbido en la ropa se sitúe en el
intervalo de 540 nm a 650 nm, preferentemente de 570 nm a 630 nm.
También es posible conseguir el mismo efecto mediante una
combinación de colorantes, no siendo necesario que cada uno de los
cuales tenga un pico de absorción dentro de estos intervalos
preferidos pero que produzca conjuntamente un efecto sobre el ojo
humano que sea equivalente a un único colorante con un pico de
absorción dentro de uno de los intervalos preferidos.
Los colorantes de la presente invención son
preferentemente fotoestables. Un colorante fotoestable es un
colorante que no se fotodegrada rápidamente en presencia de la luz
solar natural del verano. Un colorante fotoestable en el presente
contexto puede definirse como un colorante que, cuando está sobre
algodón, no se degrada en más de un 10% cuando se somete a 1 hora
de irradiación mediante luz solar simulada de Florida (42 W/m^{2}
en UV y 343 W/m^{2} en el espectro visible).
Se prefiere que el colorante tenga un
coeficiente de extinción elevado, de forma que una pequeña cantidad
de colorante proporcione una gran cantidad de color.
Preferentemente, el coeficiente de extinción a la absorción máxima
del colorante es mayor que 1.000 mol^{-1}\cdotl\cdotcm^{-1},
preferentemente mayor que 10.000
mol^{-1}\cdotl\cdotcm^{-1}, más preferentemente mayor que
50.000 mol^{-1}\cdotl\cdotcm^{-1}.
Los colorantes son preferentemente sustantivos
hasta un grado tal que, después de 10 tratamientos, preferentemente
después de 5 tratamientos, aplicados a una tela de algodón
sustancialmente blanca e inicialmente exenta de colorante, la
concentración del colorante en la tela se aproxima a un valor
sustancialmente constante.
Se prefiere que el colorante tenga un
sustantividad para algodón en un ensayo estándar de más de 7%,
preferentemente de 8 a 80%, más preferentemente de 10 a 60%, lo más
preferentemente de 15 a 40%, en que el ensayo estándar es con un
contenido de colorante tal que la solución tenga una densidad óptica
de aproximadamente 1 (longitud de trayectoria de 5 cm) a la
absorción máxima del colorante de las longitudes de ondas visibles
(400-700 nm), una concentración de tensioactivos de
0,3 g/l y bajo condiciones de lavado de una relación de líquido a
ropa de 45:1, temperatura de 20ºC, tiempos de remojo de 45 minutos
y tiempo de agitación de 10 minutos.
Los colorantes adecuados para una protección
ácida pueden seleccionarse entre el grupo que consiste en colorantes
ácidos, colorantes directos, colorantes básicos, colorantes
disolventes, colorantes reactivos hidrolizados, colorantes
reactivos y colorantes dispersados. Preferentemente, el colorante se
selecciona entre colorantes directos sustantivos y ácidos.
Un tipo cromóforo de colorante dentro de los
colorantes adecuados anteriores que son particularmente sensibles a
un pH elevado son diarilmetano, triarilmetano, diazinas, oxazinas y
tiazinas. La presente invención es particularmente adecuada para
estabilizar estas clases cromóforas en una formulación básica.
Ejemplos de estos colorantes que son preferidos son: 1) violeta
ácido 15, 16, 17, 19, 21, 23, 24, 25, 38, 50, 72, y 3) violeta
básico 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 9, 13, 14, 15, 16, 17, 23, 27, 40, 43,
45, y 47.
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El colorante puede utilizarse en una composición
detergente específicamente adecuada para fines de blanqueo de
manchas, y esto constituye un segundo aspecto de la invención. En
ese sentido, la composición comprende un tensioactivo y
opcionalmente otros ingredientes detergentes convencionales. La
invención en su segundo aspecto proporciona una composición
detergente enzimática que comprende de 0,1-50% en
peso, basado en la composición detergente total, de uno o más
tensioactivos. Este sistema tensioactivo puede comprender a su vez
0-95% en peso de uno o más tensioactivos aniónicos
y 5 a 100% en peso de uno o más tensioactivos no iónicos. El sistema
tensioactivo comprender adicionalmente compuestos detergentes
anfóteros o de iones híbridos, pero esto no es normalmente deseado
debido a su coste relativamente elevado. La composición detergente
enzimática según la invención se utilizará generalmente en forma de
una dilución en agua de aproximadamente 0,05 a 2%.
En general, los tensioactivos no iónicos y
aniónicos del sistema tensioactivo pueden escogerse entre los
tensioactivos descritos en "Surface Active Agents" Vol. 1, de
Schwartz y Perry, Interscience 1949, Vol. 2 por Schwartz, Perry y
Berch, Interscience 1958, en la edición actual de "McCutcheon's
Emulsifiers and Detergents" publicado por la entidad
Manufacturing Confectioners Company o en
"Tenside-Taschenbuch", H. Stache, 2nd Edn.,
Carl Hauser Verlag,
1981.
1981.
Los compuestos detergentes no iónicos adecuados
que pueden utilizarse 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 solo o con óxido de propileno. Los
compuestos detergentes no iónicos específicos son condensados de
alquil C_{6}-C_{22}-fenol/óxido
de etileno generalmente de 5 a 25 EO, es decir 5 a 25 unidades de
óxido de etileno por molécula y los productos de condensación de
alcoholes lineales o ramificados, alifáticos, primarios o
secundarios de C_{8}-C_{18} con óxido de
etileno, generalmente de 5 a 40 EO.
Los compuestos detergentes aniónicos adecuados
que pueden utilizarse son habitualmente sales de metales alcalinos
solubles en agua de sulfatos y sulfonatos orgánicos que tienen
radicales alquílicos que contienen de aproximadamente 8 a
aproximadamente 22 átomos de carbono, utilizándose el término
"alquilo" para incluir la parte alquílica de radicales acilos
superiores.
Ejemplos de compuestos detergentes aniónicos
sintéticos adecuados son alquil-sulfatos de sodio y
potasio, especialmente los obtenidos sulfatando alcoholes
superiores de C_{8}-C_{18} producidos, por
ejemplo, a partir de aceite de sebo o coco,
alquil-C_{9}-C_{20}-benceno-sulfonatos
de sodio y potasio, particularmente alquil
C_{10}-C_{15}-benceno-sulfonatos
de potasio lineales secundarios y
alquil-gliceril-éter-sulfatos de
sodio, especialmente aquellos éteres de los alcoholes superiores
derivados de aceite de sebo y coco y alcoholes sintéticos derivados
de petróleo. Los compuestos detergentes aniónicos preferidos son
alquil
C_{11}-C_{15}-benceno-sulfonatos
de sodio y
alquil-C_{12}-C_{18}-sulfatos
de sodio. También son aplicables tensioactivos como los descritos
en el documento EP-A-328.177
(Unilever), que muestran resistencia a la desalación, los
tensioactivos de alquil-poliglicósidos descritos en
el documento EP-A-070.074 y
alquil-monoglicósidos.
Los sistemas tensioactivos preferidos son
mezclas de materiales activos como detergentes aniónicos con no
iónicos, en particular los grupos y ejemplos de tensioactivos
aniónicos y no iónicos indicados en el documento
EP-A- 346.995 (Unilever). Es especialmente preferido
el sistema tensioactivo que es una mezcla de una sal de metal
alcalino de un alcohol primario
C_{16}-C_{18}-sulfato junto con
un etoxilato de alcohol primario C_{12}-C_{15}
de 3-7 EO.
El detergente no iónico está presente
preferentemente en cantidades de más de 10%, por ejemplo,
25-90% en peso del sistema tensioactivo. Los
tensioactivos aniónicos pueden estar presentes, por ejemplo en
cantidades en el intervalo de aproximadamente 5% a aproximadamente
40% en peso del sistema tensioactivo.
Un experto en la técnica apreciará que puede
haber algunas especies de peroxilo ocasionales en la composición,
no obstante, lo más preferido es que la composición blanqueante de
la presente invención tenga presente menos de 1%, preferentemente
menos de 0,1%, lo más preferentemente menos de 0,01% de una especie
de peroxilo.
La composición detergente puede adoptar
cualquier forma física adecuada como un polvo, composición granular,
pastillas, una pasta o un gel anhidro.
La composición puede contener enzimas
adicionales como las que se encuentran en el documento WO 01/00768
A1 página 15, línea 25 a página 19, línea 29, cuyo contenido se
incorpora como referencia a la presente memoria descriptiva.
También pueden estar presentes mejoradores de la detergencia,
polímeros y otras enzimas como ingredientes opcionales, como se
encuentra en el documento WO 0060045.
Pueden estar presentes también mejoradores de la
detergencia adecuados como ingredientes opcionales, como se
encuentra en el documento WO 0034427.
La composición detergente es básica, de forma
que una dosis unitaria proporciona un pH a un volumen de lavado
acuoso por encima de pH 7. Preferentemente, una dosis unitaria
provoca una alcalinidad en el intervalo de pH de 8 a 11 cuando se
disuelve en un volumen de lavado acuoso. La alcalinidad (basicidad)
puede proporcionarse mediante carbonato de sodio, tripolifosfato de
sodio, perborato de sodio, percarbonato de sodio o silicatos.
Preferentemente, la composición detergente de colada comprende
carbonato de sodio.
La composición detergente de colada con
composición de matizado de los colores comprende preferentemente de
0,0001 a 0,1% en peso del colorante o mezcla de los mismos,
preferentemente de 0,0005 a 0,05% en peso, más preferentemente de
0,001 a 0,01% en peso, lo más preferentemente de 0,002 a 0,008% en
peso.
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Se prepararon gránulos de catalizador no ácido
mezclando colorante (2,5 g) con sulfato de sodio (480,0 g) en un
mezclador/granulador de cizallamiento elevado a escala de
laboratorio, seguido de la adición de 17,5 g de material fundido no
iónico 30 EO (Lutensol A030) a una temperatura de 80ºC. Se continuó
mezclando durante 3 a 5 minutos hasta que se obtuvieron gránulos
satisfactorios.
Se prepararon gránulos de colorante ácido
mezclando colorante violeta ácido 17 (2,5 g) con una solución al
25% de Sokalan CP13S (250 g) bajo agitación constante durante 30
minutos. Se pulverizó una mezcla de
colorante-componente no iónico en un mezclador de
lecho fluidizado a escala de laboratorio a una velocidad de 5
ml/minuto sobre sulfato de sodio (437,5 g) a una temperatura de
entrada de aire de aproximadamente 80ºC. Cuando fue añadida la
totalidad de la mezcla colorante, se continuó la fluidización
durante 5 minutos adicionales.
Los gránulos de colorante ácido y los gránulos
de colorante no ácido (9,0 g) fueron individualmente tratados
mezclando 150 g de polvo de base de detergente (véase más adelante)
y se almacenaron en cajas de cartón prefabricadas (sin barnizar) a
37ºC y una humedad relativa (RH) de 70%. Se retiraron muestras a
intervalos periódicos y se determinó su contenido de colorante.
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
El nivel de colorante en los gránulos se midió
mediante la absorbancia UV siguiendo el siguiente protocolo. Se
retiran los contenidos completos del envase y se divide la muestra
en partes de 20 g. Se rellena un cubo con 5 litros de agua
desmineralizada. Se dosifican 20 g del polvo sometido a ensayo en el
agua y se agita durante 1 minuto o hasta que no permanecen residuos
a la vista. Se toma una muestra de 100 ml del líquido de lavado. Se
filtra el líquido de lavado a través de un papel de filtro nº 1. Se
registra el espectro del líquido de lavado utilizando el
espectrofotómetro de UV-visible HP8453 con la celda
de 5 cm. Se comparan los espectros de los líquidos del lavado del
polvo recientemente preparado + colorante y se almacena la muestra.
La diferencia en la absorbancia pico a 600 nm del colorante se mide
como la función del tiempo en almacenamiento.
\vskip1.000000\baselineskip
Se añadieron gránulos (1,00 g) a 50 ml de agua
desmineralizada en un vaso de 100 ml y se agitó continuamente con
un agitador magnético. El contenido del vaso se puso en contacto con
una zonda de pH que había sido calibrada sobre el intervalo de pH
de 4 a 10. El contenido del vaso se tituló seguidamente de forma
manual con NaOH 0,01 M y el pH del contenido se registró como una
función de la NaOH añadida. Se definió la capacidad tamponante como
el volumen de NaOH 0,01 M que se necesitó añadir al contenido del
vaso para que el contenido alcanzara un pH
de 9.
de 9.
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Los resultados de la Tabla 1 muestran una
ventaja sustancial proporcionada por la presente invención a la
estabilidad del colorante en la composición mediante el uso de un
componente ácido.
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Ejemplo
La inestabilidad a un pH elevado (>10) se
encontró que era común entre muchas clases y tipos de
colorantes.
Para ilustrar esto se prepararon soluciones
acuosas de 4 colorantes a pH = 7 y pH = 11 (utilizando un Tampón
Hydrion®).
Los colorantes fueron:
- a)
- Violeta ácido 17 - un colorante de trifenil-metano con dos grupos sulfonato
- b)
- Violeta básico 2 - un colorante de trifenil-metano sin grupos sulfonato
- c)
- Azul ácido 29 - un colorante bis-azoico, y
- d)
- Azul básico 9 - un colorante de azina.
Las soluciones fueron tales que la densidad
óptica a un valor máximo de Lambda en el espectro de absorción
visible fue aproximadamente 1 (longitud de trayectoria de 1 cm).
Para los colorantes ácidos, la absorción óptica
se midió inicialmente y seguidamente después de 24 horas. En este
valor del tiempo, la absorbancia de violeta ácido 17 había caído en
un 60% y el azul ácido 29 en 50% en las soluciones de pH = 11. No
se observó ningún cambio a pH 7. Por tanto, los colorantes son
inestables a pH elevado.
Para los colorantes básicos, la absorción óptica
se midió inicialmente y seguidamente después de 5 horas. En este
tiempo la absorbancia del violeta básico 2 había caído en 100% y la
del azul básico 9 en 55% en las soluciones de pH = 11. No se
observó ningún cambio a pH 7. Por tanto, los colorantes, son
inestables a pH elevado.
Claims (11)
1. Un gránulo de uso en la preparación de una
composición de matizado para detergente de colada básico, teniendo
dicho gránulo propiedades de almacenamiento mejoradas, que
comprende:
un colorante seleccionado entre el grupo que
consiste en colorantes ácidos, colorantes directos, colorantes
básicos, colorantes disolventes, colorantes reactivos hidrolizados,
colorantes reactivos y colorantes dispersados y que tiene un tipo
cromóforo de colorante de diarilmetano, triarilmetano, diazinas,
oxazinas o tiazinas
y un componente seleccionado entre el grupo que
consiste en un co-granulador, un aglutinante y un
revestimiento,
caracterizado porque el componente es un
componente ácido.
2. Un gránulo según la reivindicación 1, en el
que el colorante se selecciona entre un colorante ácido y un
colorante directo.
3. Un gránulo según la reivindicación 1 ó 2, en
el que el colorante está en la forma de pre-gránulos
que comprenden el colorante y un material neutro soluble en
agua.
4. Un gránulo según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, en el que el componente ácido es un
polímero ácido soluble en agua, teniendo dicho polímero una
solubilidad en agua mayor que 5 g/l a 20ºC, un peso molecular de
1.000 a 25.000 y en el que una solución al 1% de dicho polímero
tiene un pH de menos de 7.
5. Un gránulo según la reivindicación 4, en el
que el polímero ácido soluble en agua es un polímero formado a
partir de la polimerización de un compuesto insaturado que contiene
un ácido carboxílico.
6. Un gránulo según la reivindicación 5, en el
que el polímero ácido soluble en agua es un copolímero de ácido
acrílico y ácido maleico.
7. Un gránulo según una cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 6, en el que el colorante es violeta ácido 15
16, 17, 19, 21, 23, 24, 25, 38, 50, 72, y violeta básico 1, 2, 3,
4, 5, 6, 7, 9, 13, 14, 15, 16, 17, 23, 27, 40, 43, 45 y 47.
8. Un gránulo según una cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 6, en el que el colorante es un colorante ácido
seleccionado entre el grupo que consiste en violeta ácido 17, azul
ácido 3, azul ácido 9, azul ácido 7 y azul ácido 10.
9. Un gránulo según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, en el que el gránulo forma parte de una
composición de matizado de los colores para detergentes de colada,
en que una dosis unitaria proporciona una alcalinidad en el
intervalo de pH de 8 a 11 cuando se disuelve en un volumen de lavado
acuoso.
10. Un gránulo según la reivindicación 9, en el
que la composición de matizado para detergente de colada está en la
forma de una pastilla.
11. Un gránulo según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, en el que la capacidad tamponante
cuando se disuelve 1,00 g de los gránulos en 50 ml de agua
desmineralizada para proporcionar una solución ácida, requiere al
menos 10 ml de una solución 0,01 M de hidróxido de sodio para llevar
el pH de la solución ácida hasta 9.
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