ES2347763T3 - Composicion de agente de enjuagadura y procedimiento para enjuagar la superficie de un sustrato. - Google Patents

Composicion de agente de enjuagadura y procedimiento para enjuagar la superficie de un sustrato. Download PDF

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Abstract

Una composición de agente de enjuagadura para uso sobre una superficie limpiada, que comprende: (a) un agente que forma película que comprende en tensioactivo para promover el drenaje de hojas de agua de una superficie, agente que forma película que comprende como mínimo uno de un copolímero de bloque no iónico que tiene restos de óxido de etileno y óxido de propileno, alquilpoliglicósidos, iónicos híbridos y aniónicos, (b) un humectante que comprende un material que contiene más de 5% en peso de agua cuando el material se equilibra a 50% de humedad relativa a temperatura ambiente, humectante que comprende propilenglicol, en la que el agente que forma película y el humectante son diferentes y la relación ponderal de la cantidad total de agente humectante en la composición de agente de enjuagadura a la cantidad total de agente que forma película en la composición de enjuagadura es mayor que 1:3.

Description

La invención se refiere a una composición de agente de enjuagadura para uso sobre una superficie limpiada y a un procedimiento para enjuagar la superficie de un sustrato. La composición y el procedimiento son particularmente útiles con agua de un contenido alto en sólidos. La composición de agente de enjuagadura incluye un agente que forma película y una cantidad suficiente de un humectante para controlar la aparición de sólidos del agua sobre artículos tales como menaje de cocina, vajilla, artículos planos de cerámica, vasos, copas, exteriores de vehículos de motor, superficies duras, superficies de vidrio, etc.
Los lavavajillas automáticos se emplean desde hace años ampliamente en medios institucionales y domésticos. Tales lavavajillas automáticos limpian vajillas usando dos más ciclos en los que puede estar incluido inicialmente un ciclo de lavado al que sigue un ciclo de enjuagadura. Tales lavajillas automáticos pueden utilizar también un ciclo de remojo, un ciclo de prelavado, un ciclo de eliminación de residuos, un ciclo de segundo lavado, un ciclo de enjuagadura, un ciclo de saneamiento y un ciclo de secado. Si se desea, se puede repetir cualquiera de estos ciclos y se pueden usar ciclos adicionales. Los agentes de enjuagadura se usan convencionalmente en aplicaciones de relavado para promover el secado e impedir la formación de manchas. Incluso cuando se consiguen ambos objetivos, con frecuencia son evidentes películas de sólidos del agua. Después de un ciclo de lavado, enjuagadura y secado, la vajilla, las copas, el vidrio, etc. pueden presentar películas que proceden de las sales minerales disueltas comunes en todos los suministros de agua. Las películas de sólidos del agua son inaceptables por razones estéticas en la mayor parte de los medios de consumidores e institucionales.
La formación de películas de sólidos del agua en menaje de cocina, vajillas y artículos de cerámica es un problema particular en presencia de agua con un contenido alto de sólidos. En general, las aguas para enjuagar que contienen más de 200 ppm de total de sólidos disueltos (TSD) tienden a dejar una película visible sobre el vidrio o la cerámica después de secados. Por encima de 400 ppm, las películas son objetables y, por encima de 800 ppm, las películas son particularmente inaceptables estéticamente. El contenido de TSD puede reducirse por un proceso de desmineralización tal como ósmosis inversa, que es caro.
Con el fin de reducir la formación de manchas se han añadido comúnmente agentes de enjuagadura al agua para formar un medio acuoso de enjuagadura que se extiende sobre la vajilla finalizado el lavado. No se ha establecido el mecanismo exacto por el que actúan los agentes de enjuagadura. Una teoría sostiene que el tensioactivo del agente de enjugadura es absorbido sobre la superficie a su temperatura de turbidez o por encima de ella, por lo que se reduce la energía interfacial sólido-líquido y el ángulo de contacto. Esto conduce a la formación de una hoja continua de agua que drena homogéneamente desde la superficie y minimiza la formación de manchas. Generalmente, los tensioactivos muy espumantes tienen temperaturas de turbidez por encima de la temperatura del agua de enjuagadura y, de acuerdo con esta teoría, no promoverían la formación de hoja, lo que daría por resultado la formación de manchas, Además, se sabe que los materiales muy espumantes interfieren con el funcionamiento de los lavavajillas automáticos. Las formulaciones comunes de coadyuvantes de enjuagadura usadas en los lavavajillas automáticos se usan en una cantidad de menos de aproximadamente 1.000 partes, comúnmente de 10 a 200 partes por millón de materiales activos en el medio acuoso de enjuagadura. Los agentes de enjuagadura disponibles en los mercados de consumidores e instituciones incluyen formas líquidas o sólidas que típicamente se añaden para que se dispersen o disuelvan en agua para que se forme un medio acuoso de enjuagadura. Tal disolución puede ser de un agente de enjuagadura instalado en el soporte de las piezas de la vajilla. El agente de enjuagadura se puede diluir y dispensar desde un dispensador montado en la maquina o desde un dispensador que está montado separadamente pero cooperativamente con el lavavajillas.
Muchos agentes de enjuagadura comerciales incluyen copolímeros de poli(óxido de etileno) y copolímeros de bloque de óxido de etileno/óxido de propileno. En tales materiales, el bloque de óxido de etileno tiende a ser hidrófilo mientras que los bloques de óxido de propileno tienden a ser hidrófobos, lo que produce una separación de grupos hidrófilos e hidrófobos en la molécula de tensioactivo. Los tensioactivos se pueden formar haciendo reaccionar un alcohol, un glicol, un ácido carboxílico, una amina o un fenol sustituido con diversas proporciones y combinaciones de óxido de etileno y óxido de propileno para formar copolímeros al azar y de bloque.
Se describen composiciones ejemplares de agente de enjuagadura en las patentes U.S. nº. 5.589.099, expedida a Baum, nº. 5.447.648, expedida a Steindorf, nº. 5.739.099. expedida a Welch y otros, nº. 5.712,244, expedida a Addison y otros, nº. 5.545.352, expedida a Pike, nº. 5.273,677, expedida a Arif y nº. 5.516.452, expedida a Welch y otros.
La patente U.S. 5.602.093 describe coadyuvantes de enjuagadura para lavavajillas automáticos que comprenden un alquilpoliglicósido y un alquil poliglicol éter, y un ácido carboxílico orgánico.
El documento JP 10-17900 (1988) describe un agente intensificador del lavado y secado que contiene un tensioactivo no iónico, un alcohol polihidroxílico y un glicol éter.
De acuerdo con la invención se proporciona una composición de agente de enjuagadura para uso sobre una superficie limpiada. La composición de agente de enjuagadura incluye un agente que forma película para promover el drenaje de hojas de agua desde una superficie, y un humectante. La relación ponderal del humectante al agente que forma película preferiblemente es mayor que aproximadamente 1:3 y, más preferiblemente, de entre aproximadamente 5:1 y aproximadamente 1:3.
Los agentes que forman película que se pueden usar de acuerdo con la invención incluyen tensioactivos que proporcionan un efecto de formación de una película sobre un sustrato y que, cuando se usan con el humectante, originan que se forme una película reducida de sólidos del agua en presencia de agua con un contenido alto de sólidos, comparativamente con una composición que no contiene el humectante. Esto es, el agente que forma película promueve el drenaje de hojas de agua desde una superficie para promover el secado. El grupo de agentes que forman película que se usan en la composición de agente de enjuagadura de acuerdo con la invención incluye copolímeros de bloque no iónicos que tienen restos de óxido de etileno y óxido de propileno, alquilpoliglicósidos, iónicos híbridos y aniónicos.
Los humectantes que se pueden usar de acuerdo con la invención incluyen los materiales que contienen más de 5% en peso de agua cuando el humectante está equilibrado a 50% de humedad relativa y temperatura ambiente. Los humectantes que se usan de acuerdo con la invención incluyen polietilenglicol.
De acuerdo con la invención, se proporciona un procedimiento para enjuagar la superficie de un sustrato en presencia de agua con un contenido alto de sólidos. El procedimiento incluye una etapa de aplicación de una composición acuosa de agente de enjuagadura a la superficie de un sustrato. La composición de agente de enjuagadura de acuerdo con la invención es en particular útil para reducir la aparición de películas de sólidos del agua causadas por aguas de enjuagadura que contienen más de 200 ppm de sólidos disueltos en total. El procedimiento incluye una etapa de limpieza de la superficie del sustrato antes de la etapa de enjuagadura,
La invención se refiere a una composición de agente de enjuagadura que incluye un agente que forma película y un humectante. El agente que forma película se aporta en cantidad suficiente para mejorar las propiedades de formación de película de la composición de agente de enjuagadura. Las propiedades de formación de película se refieren a la capacidad de la composición de agente de enjuagadura de formar una película u hoja continua sobre un sustrato, que promueve la formación de una película continua de agua que drena homogéneamente y que virtualmente no deja manchas después de la evaporación del agua residual. En general, la presencia de una cantidad inaceptable de manchas sobre la superficie de un sustrato refleja la presencia de una cantidad insuficiente de agente que forma película de acuerdo con la invención. El humectante se proporciona en cantidad suficiente para reducir la visibilidad de una película sobre la superficie del sustrato. La visibilidad de una película sobre la superficie de un sustrato es un problema particular cuando el agua de enjuagadura contiene más de 200 ppm de sólidos disueltos en total. Consecuentemente, el humectante se proporciona en cantidad suficiente para reducir la visibilidad de una película sobre la superficie de un sustrato cuando el agua de enjuagadura contiene más de 200 ppm de sólidos disueltos en total en comparación con una composición de agente de enjuagadura que no contiene el humectante. Los términos “película de sólidos del agua” o “película” se refieren a una capa continua visible de materia sobre la superficie de un sustrato que da la sensación de que el sustrato no está limpio.
Adicionalmente, la composición de agente de enjuagadura puede incluir desespumantes, agentes quelatantes, conservantes, estabilizadores, coadyuvantes de procesamiento, inhibidores de la corrosión, colorantes, cargas, abrillantadores ópticos, germicidas, agentes de ajuste del pH, blanqueadores, activantes del blanqueo, perfumes y similares.
La composición de agente de enjuagadura se puede denominar más simplemente agente de enjuagadura. El agente de enjuagadura puede proporcionarse como concentrado o como solución presta para uso. Además, el concentrado de agente de enjuagadura se puede proporcionar en forma sólida o en forma líquida. En general se espera que el concentrado se diluya en agua para obtener la solución de uso que luego se suministra a la superficie de un sustrato. La solución de uso preferiblemente contiene una cantidad eficaz de material activo para que resulte una película reducida de sólidos del agua con aguas de un contenido alto en sólidos. Debe tenerse en cuenta que el término “materiales activos” se refiere a la porción no acuosa de la solución de uso que funciona para reducir las manchas y la película de sólidos del agua. Más preferiblemente, la solución de uso contiene menos de 1.000 ppm, aún más preferiblemente, entre 10 ppm y 500 ppm de materiales activos.
Se cree que la composición de agente de enjuagadura de la invención se puede usar en medios acuosos con un contenido alto de sólidos con el fin de reducir la aparición de una película visible causada por el nivel de sólidos disueltos proporcionados por el agua. En general, se considera que el agua con un nivel alto de sólidos es agua que tiene un contenido total de sólidos disueltos (TSD) de más de 200 ppm. En ciertas localidades, el agua de suministro público contiene un contenido total de sólidos disueltos de más de 400 ppm e incluso de más de 800 ppm. Las aplicaciones en las que la presencia de una película visible después de lavar un sustrato es un problema particular, incluyen las de restaurantes o la industria del lavado de utensilios culinarios y vidrio, la industria del lavado de coches y en general el lavado de superficies duras. Entre los artículos ejemplares de la industria del lavado de utensilios culinarios y vidrio que se pueden tratar con un agente de enjuagadura de acuerdo con la invención figuran vajillas, copas, vasos, artículos planos de cerámica y menaje de cocina. A los fines de esta invención, los términos ”vajilla” y “utensilios culinarios” se usan en sus sentido más amplio para referirse a los diversos tipos de artículos usados en la preparación, el servicio, el consumo y el desecho de materias alimentarias tales como pucheros, cazuelas, bandejas, cántaros, tazas, platos, salseras, copas, vasos, tenedores, cuchillos, cucharas, espátulas y otros artículos de vidrio, metal, cerámica y plástico de los que se dispone comúnmente en una cocina o un comedor institucional o doméstico. En general, estos tipos de artículos se pueden denominar artículos que tienen contacto con alimentos o bebidas porque tienen superficies cuya finalidad es tener contacto con el alimento o la bebida. En la industria del lavado de coches es indeseable la formación de película sobre la superficie de un vehículo a motor lavado. Consecuentemente, la composición de agente de enjuagadura es particularmente útil para las superficies de vidrio y pintadas de un vehículo a motor. Por tanto, la composición de agente de enjuagadura de acuerdo con la invención se puede usar para reducir la presencia de una película visible causada por agua con un contenido alto de sólidos. Entre los ejemplos de superficies duras figuran vidrio, exteriores de vehículos, accesorios, tapas, fijaciones de luces, ventanas, espejos, plásticos, revestimientos transparentes, superficies pintadas incluidas las de metal pintado y madera pintada, y superficies tratadas, incluidas de metal tratado y madera tratada.
Cuando se usa en aplicaciones de lavado de utensilios, el agente de enjuagadura debe proporcionar una acción de formación de película eficaz y propiedades bajas de formación de espuma. En aplicaciones de lavado de coches, es deseable que el agente de enjuagadura proporcione una acción de formación de película eficaz. Los agentes de enjuagadura usados para enjuagar vehículos a motor pueden tolerar un nivel de espumación más alto que los agentes de enjuagadura usados en máquinas para lavado de vajilla y utensilios culinarios.
El componente agente de formación de película del agente de enjuagadura puede ser cualquier tensioactivo que proporcione un nivel deseado de acción formadora de película y que, cuando se combina con el humectante, proporcione una composición de agente de enjuagadura que controle la aparición de sólidos del agua sobre la superficie de los artículos en presencia de agua con un contenido alto de sólidos. Entre los agentes ejemplares que forman película que se usan de acuerdo con la invención figuran copolímeros de bloque no iónicos, alquilpoliglicósidos, iónicos híbridos y aniónicos.
Entre los ejemplos de tensioactivos copolímeros de bloque no iónicos figuran copolímeros de bloque de polioxietileno-polioxipropileno. Los copolímeros no iónicos de polioxietileno-polioxipropileno ejemplares que se pueden usar tienen las fórmulas:
(OE)x(OP)y(OE)x (OP)y(OE)x(OP)y (OP)y(OE)x(OP)y(OE)x(OP)y en las que OE representa un grupo óxido de etileno, OP representa un grupo óxido de propileno y x e y reflejan la proporción molecular media de cada monómero de óxido de alquileno en la composición global del copolímero de bloque. Preferiblemente, x es de aproximadamente 10 a aproximadamente 130, y es de aproximadamente 15 a aproximadamente 70 y x más y es de aproximadamente 25 a aproximadamente 200. Debe tenerse en cuenta que cada molécula de x e y en una molécula puede ser diferente. El componente polioxietileno total del copolímero de bloque preferiblemente es de como mínimo aproximadamente 20% en moles del copolímero de bloque y, más preferiblemente, de como mínimo aproximadamente 30% en moles del copolímero de bloque. Preferiblemente, el material tiene un peso molecular mayor que aproximadamente 1.500 y, más preferiblemente, mayor que aproximadamente 2.000. Aunque las estructuras ejemplares de los copolímeros de bloque de polioxietileno-polioxipropileno indicados antes tienen 3 bloques y 5 bloques, debe apreciarse que los tensioactivos no iónicos de copolímero de bloque de acuerdo con la invención pueden incluir más o menos de 3 y 5 bloques. Además, los tensioactivos no iónicos copolímero de bloque pueden incluir unidades repetidas adicionales tales como unidades repetidas de óxido de butileno. Además, los tensioactivos no iónicos copolímeros de bloque que se pueden usar de acuerdo con la invención se pueden caracterizar como copolímeros de bloque hetéricos de polioxietileno-polioxipropileno.
Una característica deseable de los copolímeros no iónicos de bloque usados en el agente de enjuagadura de la invención es el punto de turbidez del material. El punto de turbidez de un tensioactivo no iónico de esta clase se define como la temperatura a la una solución acuosa al 1% en peso del tensioactivo se vuelve turbia cuando se calienta.
BASF, un productor importante de copolímeros de bloque no iónicos de los EE.UU. recomienda que los agentes de enjuagadura se formulen a partir de agentes formadores de pelicula de óxido de etileno-óxido de propileno que tienen, ambos, un peso molecular bajo (inferior a aproximadamente 5.000) y que tienen un punto de turbidez de una solución acuosa al 1% en peso inferior a la temperatura típica del medio acuoso de enjuagadura. Se cree que un experto en la técnica entenderá que un tensioactivo no iónico con un punto de turbidez alto
o un peso molecular alto produciría unos niveles que espumación inaceptables o no proporcionaría una capacidad adecuada de formación de capa delgada en una composición coadyuvante de enjuagadura.
Hay dos tipos generales de ciclos de enjuagadura en lavavajillas automáticos comerciales adecuados. Un primer tipo de ciclo de enjuagadura se puede denominar ciclo de enjuagadura para sanear con agua caliente porque se usa generalmente agua caliente (aproximadamente a 82,2ºC). Un segundo tipo de ciclo de enjuagadura se puede denominar ciclo de enjuagadura de saneamiento químico y usa generalmente agua de enjuagadura a temperatura más baja (aproximadamente a 48,8ºC). Un tensioactivo útil en estas dos condiciones es una solución acuosa de enjuagadura que tenga un punto de turbidez inferior a la temperatura del agua de enjuagadura. Consecuentemente, el punto útil de turbidez más alto, medido usando una solución acuosa al 1% en peso, para el tensioactivo no iónico de la
5 invención es de aproximadamente 80ºC. El punto de turbidez puede ser de aproximadamente 50ºC, 60ºC, 70ºC o 80ºC, dependiendo de la temperatura del agua usada. Los tensioactivos alquilpoliglicósido que se pueden usar como agentes formadores de película de acuerdo con la invención tienen la fórmula:
10 (G)x-O-R
en la que G es un resto derivado de un sacárido reductor que contiene 5 o 6 átomos de carbono, por ejemplo, pentosa o hexosa; R es un grupo alifático graso que contiene de 6 a 20 átomos de carbono, y x es el grado de polimerización (GP) del poliglicósido que representa el
15 número de unidades repetidas de monosacárido en el poliglicósido. Preferiblemente, x es de aproximadamente 0,5 a aproximadamente 10. Preferiblemente, R contiene 10-16 átomos de carbono yxes de0,5a3. El grupo de tensioactivos iónicos híbridos que se pueden usar como agentes que forman película que se pueden usar de acuerdo con la invención incluye los β-N-alquil
20 aminopropionatos, N-alquil-β-iminodipropionatos, imidazolincarboxilatos, N-alquilbetaínas, sulfobetaínas, sultaínas, óxidos de amina y polibetainapolisiloxanos. Los polibetainapolisiloxanos preferidos tienen la fórmula
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en laqueRes n es de 1 a 100 y m es de 0 a 100, preferiblemente, de 1 a 100. Los polibetaínapolisiloxanos preferidos están disponibles bajo el nombre comercial ABIL®, de Goldschmidt Chemical Corp. Entre los óxidos de amina preferidos que se pueden usar figuran los que contienen grupos alquilo que contienen de 8 a 18 átomos de carbono. Un óxido de amina preferido es el óxido de laurildimetilamina.
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Entre los tensioactivos aniónicos que se pueden usar como agentes que forman película de acuerdo con la invención figuran sales de ácidos carboxílicos, sales de ácidos sulfónicos, sales ésteres de ácido sulfúrico, ésteres de los ácidos fosfórico y polifosfórico, tensioactivos aniónicos perfluorados, y mezclas de los mismos. Entre las sales de ácidos carboxílicos ejemplares figuran sales sódicas y potásicas de ácidos grasos de cadena lineal, sales sódicas y potasitas de ácidos grasos de coco, sales sódicas y potásicas de ácidos de ácido seboílico, sales de amina, sarcósidos y polipéptidos acilados. Entre los ejemplos de sales de ácidos sulfónicos figuran alquilbencenosulfonatos lineales, alquilbenceno C13-15 sulfonatos, bencenocumenosulfonatos, toluenocumenosulfonatos, xilenocumenosulfonatos, ligninsulfonatos, petroleosulfonatos, N-acil-n-alquilsulfonatos, parafinsulfonatos, n-alcanosulfonatos secundarios, alfaolefinsulfonatos, ésteres sulfosuccinato, alquilnaftalenosulfonatos e isetionatos. Entre las sales ésteres del ácido sulfúrico ejemplares figuran alcoholes primarios sulfatados, alcoholes de cadena lineal polioxietilenados sulfatados y aceites triglicéridos sulfatados.
Se dan tensioactivos ejemplares que se pueden usar como agentes de formación de capa fina de acuerdo con la invención en Surfactants and Interfacial Phenomena, por Rose, 2ª edición, John Wiley & Sons, 1989, incorporándose aquí el documento entero por referencia.
Un humectante es una sustancia que tiene afinidad al agua. Los humectantes que se pueden usar de acuerdo con la invención son aquellos materiales que contienen más de 5% en peso de agua (sobre la base de humectante seco) equilibrados a 50% de humedad relativa a temperatura ambiente. Como humectante se usa propilenglicol de acuerdo con la invención.
El agente de enjuagadura incluye una relación ponderal de humectante a agente formador de película mayor que 1:3 y, preferiblemente, está entre aproximadamente 5:1 y aproximadamente 1:3. Más preferiblemente, la relación ponderal de humectante a agente formador de película es de entre aproximadamente 4:1 y 1:2, más preferiblemente entre 3:1 y
1:1.
La composición de agente de enjuagadura de acuerdo con la invención puede incluir agentes complejantes y quelatantes que coadyuven a la reducción de los efectos perjudiciales de los componentes de dureza del agua suministrada. Típicamente, los cationes calcio, magnesio, hierro, manganeso u otros cationes de metales polivalentes presentes en el agua de suministro pueden interferir con la acción de las composiciones de lavado o las de enjuagadura. Se puede aportar un agente quelatante para complejar el catión metálico y evitar que el catión metálico complejado interfiera con la acción de un componente activo del agente de enjuagadura. Son comunes agentes quelatantes tanto inorgánicos como orgánicos. Entre los agentes quelatantes inorgánicos figuran compuestos tales como pirofosfato sódico y tripolifosfato sódico. Entre los agentes quelatantes orgánicos figuran agentes quelatantes polímeros y de molécula pequeña, Comúnmente, los agentes quelatantes polímeros comprenden composiciones ionómeras tales como compuestos de poli(ácidos acrílicos). Entre los agentes quelatantes de molécula pequeña figuran sales del ácido etilendiaminatetraacético (EDTA) y ácido hidroxietilendiaminatetraacético, ácido nitrilotriacético, etilendiaminatetrapropionatos, trietilentetraaminahexaacetatos y sus respectivas sales de metales alcalinos, de amonio y de amonio sustituido. Los fosfonatos son también adecuados para uso como agentes quelatantes en la composición de la invención y entre ellos figuran etilendiaminatetra(metilenfosfonato), nitrilotrismetilenfosfonato, dietilentriaminapenta(metilenfosfonato), hidroxietilidendifosfonato y ácido 2-fosfonobutano-1,2,4-tricarboxílico. Entre los agentes quelatantes preferidos figuran los fosfonatos. Comúnmente, estos fosfonatos contienen grupos alquilo o alquileno con menos de 8 átomos de carbono.
Entre los ingredientes opcionales que se pueden incluir en los agentes de enjuagadura de la invención a niveles convencionales para uso figuran disolventes, hidrotropos, coadyuvantes de procesamiento, inhibidores de la corrosión, colorantes, cargas, abrillantadores ópticos, germicidas, agentes para el ajuste del pH (monoetanolamina, carbonato sódico, hidróxido sódico, ácido clorhídrico, ácido fosfórico, etc.), blanqueadores, activantes del blanqueo, perfumes y similares.
El agente de enjuagadura de acuerdo con la invención puede suministrarse como sólido
o como líquido. Cuando el agente de enjuagadura se suministra como líquido, se espera que la composición tenga un componente de base líquido que actúe como vehículo y coopere con los diluyentes acuosos para formar un agente de enjuagadura acuoso. Entre los ejemplos de bases líquidas figuran agua y disolventes compatibles con el agua para obtener mezclas compatibles.
El agente de enjuagadura de la invención se puede formular usando equipos y técnicas de formulación convencionales. El agente de enjuagadura líquido de acuerdo con la invención puede incluir las cantidades de componentes identificadas en la Tabla 1.
Los agentes de enjuagadura líquidos de acuerdo con la invención pueden fabricarse en equipos de mezcla disponibles comúnmente cargando una cámara de mezcla con el diluyente líquido o una proporción sustancial del diluyente líquido. En un diluyente líquido se añaden conservantes u otros estabilizadores. Se debe tener cuidado al agitar el agente de enjuagadura cuando se ha terminado de formular para evitar la degradación del peso molecular del polímero o la exposición de la composición a elevadas temperaturas. Típicamente los materiales se agitan hasta uniformidad y luego se envasan en envases comúnmente disponibles y se envían al centro distribuidor antes de remitirlos al consumidor.
Tabla 1
Proporciones del agente de enjuagadura líquido
Útiles
Preferidas Muy preferidas
Agente que forma capa fina Humectante Conservante Diluyente
0,1-50 5-75 0-1 Resto 5-40 7-60 0,01-0,5 Resto 10-30 10-50 0,025-0,2 Resto
Los materiales líquidos de la invención se pueden adaptar a un formato sólido colado
10 incorporando en la composición un agente de colada. Típicamente se pueden usar materiales solidificantes orgánicos e inorgánicos para hacer que la composición sea sólida. Preferiblemente se usan materiales orgánicos porque las composiciones inorgánicas tienden a promover la formación de película en un ciclo de enjuagadura. Los agentes de colada más preferidos son polietilenglicol y un complejo de inclusión que comprende urea, y un polímero no
15 iónico de óxido de polietileno o polipropileno. Se usan polietilenglicoles (PEG) en un procesamiento del tipo de solidificación de un material fundido mezclando uniformemente el agente formador de película y otros compuestos con PEG a una temperatura por encima del punto de fusión del PEG y enfriando uniformemente la mezcla. Se da cuenta de un esquema de solidificación con inclusión de un complejo por Morganson y otros, en la patente U.S. nº.
20 4.647.258. Las composiciones sólidas de la invención se muestran en la Tabla 2:
25
Tabla 2
Proporciones del agente de enjuagadura sólido (% en peso)
Útiles
Preferidas Muy preferidas
Agente que forma capa fina Humectante Conservante Sistema solidificante Diluyente
0,1-90 5-75 0,001-1 0-40 Resto 5-85 7-60 0,01-0,5 0,1-35 Resto 10-80 10-50 0,025-0,2 0,5-35 Resto
5 Los agentes de enjuagadura líquidos de la invención típicamente se dispensan incoporando el envase que contiene el material líquido a un dispensador adaptado para diluir el líquido con agua a una concentración final a la que los materiales activos (el agente que forma película y el humectante) estén presentes en el medio acuoso de enjuagadura a una concentración de 10 a 500 partes por millón del medio acuoso de enjuagadura. Más
10 preferiblemente, el material está presente en el medio acuoso de enjuagadura a una concentración de aproximadamente 10 a 300 partes por millón del medio acuoso de enjuagadura y, muy preferiblemente, el material está presente a una concentración de aproximadamente 10 a aproximadamente 200 partes por millón del medio acuoso de enjuagadura. Es ejemplo de dispensadores para el agente líquido de enjuagadura de la
15 invención DRYMASTER-P, vendido por Ecolab Inc., St Paul, Minn. Los productos sólidos de colada se pueden dispensar convenientemente insertando un material de colada sólido en un recipiente o, sin envoltura, en un dispensador del tipo de atomización, tal como el sistema de cilindro de inyección ECOTEMP Rinse con control de volumen SOL-ET, fabricado por Ecolab Inc., St Paul, Minn. Tal dispensador coopera con una máquina de lavado de utensilios en el
20 ciclo de enjuagadura. Cuando lo pide la máquina, el dispensador dirige un chorro de agua sobre el bloque sólido colado de agente de enjuagadura que disuelve eficazmente una parte del bloque creando una solución acuosa concentrada de enjuagadura que luego pasa directamente al agua de enjuagadura para formar el medio acuoso de enjuagadura. El medio de enjuagadura se pone luego en contacto con las piezas de la vajilla para efectuar una
25 enjuagadura completa. Este dispensador y otros dispensadores similares son capaces de controlar la concentración efectiva de la porción activa del medio acuoso de enjuagadura midiendo el volumen de material dispensado, la concentración real del material en el agua de enjuagadura (un electrolito medido con un electrodo) o midiendo el tiempo de chorreo sobre el bloque colado. En general, la concentración de la porción activa en el medio acuoso de enjuagadura preferiblemente es la misma, identificada antes, de los agentes de enjuagadura líquidos.
En el caso de un concentrado para una aplicación de lavado de coches, el agente de enjuagadura concentrado preferiblemente incluye: 26,5% en peso de agua, 15% en peso de óxido de laurildimetilamina (30% activo), 20% en peso de alquilpoliglicósido (70% activo), asequible bajo el nombre Triton BG-10, 15% en peso de laurilpoliglicósido (50% activo), asequible bajo el nombre comercial Glucopon 625UP, 3,5% en peso de ácido fosfonobutanocarboxílico bajo el nombre Dequest 2000 y 20% en peso de xilenosulfonato sódico (40% activo). Este concentrado incluye alquilpoliglicósido como agente que forma película y como humectante.
Los ejemplos y datos siguientes, que ilustran la práctica de la invención, no deben interpretarse como limitativos de la invención y contienen el mejor modo de realizar la invención. Los ejemplos y datos siguientes demuestran la eficacia de la invención para promover una enjuagadura adecuada.
Ejemplo 1
Se suministró agua con un contenido alto de sólidos, de 600 ppm de total de sólidos disueltos. El agua contenía agua ablandada con 300 ppm de TSD con 300 ppm adicionales de cloruro sólido añadido. La temperatura del agua era de 76,6ºC, siendo la concentración del agente de enjuagadura de 0,5 ml de la composición descrita en la Tabla 3 por 4,5 litros de agua. Con el fin de demostrar la eficacia de las composiciones de agente de enjuagadura, se sumergieron en la solución acuosa durante 45 segundos vasos Libby limpios de 226,7 g. Se sacaron los vasos y se pusieron invertidos en un estante plano del lavavajillas y se dejó que drenaran y secaran a temperatura ambiente. Después de dejar los vasos durante la noche, se evaluaron en cuanto a la película en una escala de 1 a 5, siendo 1 completamente limpio y 5 la puntuación que alcanzaría un agente de enjuagadura convencional. La evaluación se completó en una “cámara de luz” de laboratorio dirigiendo la luz al vidrio desde arriba y desde abajo. La escala de puntuación fue la siguiente:
1.
No hay película visible
2.
Película apenas visible
3.
Película moderada
4.
Película fuerte
5.
Película muy fuerte
Las composiciones 1-7 se ensayaron como soluciones de uso de agente de
enjuagadura. Los componentes de cada composición y los resultados del ejemplo se recogen
en la Tabla 3.
Tabla 3
Componente
1* 2 3 4* 5* 6 7
Ácido cítrico, 100%
10,0 - - - - - -
Propilenglicol
- 20,0 10,0 - - 20,0 30,0
Glicerina, 96%
- - 10,0 25,0 15,0 - -
Bayhibit AM**
7,2 7,2 7,2 7,2 7,2 7,2 7,2
Polímero de bloque de OE OP, 39% de OE
25,0 25,0 25,0 25,0 25,0 25,0 25,0
Polímero de bloque de OE OP, 32% de OE
9,0 9,0 9,0 9,0 9,0 9,0 9,0
Agua e inertes hasta 100%
Resultados usando agua blanda con/NaCl a 76,6ºC
5 3,5 2,5 3,5 2,5 3,0 3,0
* Ejemplo comparativo ** Bayhybit AM es una solución al 50% de ácido 2-fosfonobutano-1,2,4-tricarboxílico
10
Los resultados revelan que las composiciones 2-7 se comportan sustancialmente mejor en cuanto a la formación de película que la composición 1 que no incluye humectante.
15 Ejemplo 2 Se realizó otro ensayo usando vasos Libby de 226,7 g sumergidos en agua ablandada y agua ablandada con 300 ppm adicionales de cloruro sódico. El procedimiento de ensayo es el mismo del Ejemplo 1. En la Tabla 4 se dan las composiciones 8-11 y los resultados de los ensayos.
20
25
Tabla 4
Componente
8* 9* 10 11
Hexilenglicol Propilenglicol Sorbitol, 70% Bayhibit AM Polímero de bloque de OE PO, 39% de OE Polímero de bloque de OE PO, 32% de OE Agua e inertes hasta 100% Resultados usando agua blanda a 76,6ºC Resultados usando agua blanda con NaCl a 76,6ºC
30,0 --7,2 10,1 3,6 3,5 5,0 --30,0 7,2 10,1 3,6 3,0 4,0 -30,0 -7,2 10,1 3,6 2,5 3,5 -30,0 -7,2 10,1 3,6 2,5 3,5
* Ejemplo comparativo
5
Los resultados demuestran que las composiciones 10 y 11, con propilenglicol, se comportan mejor en cuanto a reducir la formación de películas de sólidos del agua que las composiciones con sorbitol o hexilenglicol.
10
Ejemplo 3
Se realizó otro ensayo en el que vasos Libby de 226,7 g se sumergieron en agua ablandada y agua ablandada a la que se añadieron 300 ppm de cloruro sódico. El procedimiento para este ensayo fue el mismo dado para el Ejemplo 1, con la excepción de
15 ensayos adicionales para algunas formulaciones a temperatura ambiente para simular aplicaciones que no eran de vajillas, tales como lavado de vehículos y piezas. Las composiciones ensayadas y los resultados de los ensayos se recogen en la Tabla 5.
20
Tabla 5
Componente
12* 13* 14 15 16* 17* 18 20* 21
Propilenglicol
30,0 - 30,0 30,0 - - 30,0 - 30,0
Dehypon LS-54
13,72 13,72 - - - - - - -
AG6202
30,0 13,72 - 13,72 - - - -
Ácido LAS
- - - - - 10,6 10,6 - -
KOH, 45%
- - - - - 3,12 3,12 - -
Miranol FBS
- - - - - - - 13,72 13,72
Glucopon 225
- - - 13,72 30,0 - - - -
Bayhibit AM
7,2 7,2 7,2 7,2 7,2 7,2 7,2 7,2 7,2
Agua e inertes hasta 100%
Resultados para agua blanda a 77,8ºC
1,5 1,0 1,5 1,0 1,0 3,0 2,0 2,0 2,0
Resultados para agua blanda/NaCl a 77,8ºC
3,5 2,5 3,5 2,0 3,5 3,5 3,5 3,0 3,0
Resultados para agua blanda/NaCl a t.a.
- - - - - 3,0 3,0 3,0 3,0
* Ejemplo comparativom
5 Los resultados demuestran que esta invención no está limitada al uso de polímeros de bloque de OE OP con un humectante. Otros tipos de tensioactivos tales como alquilpoliglicósidos (tales como AG 6202 y Glucapon 225), iónicos híbridos (tales como Miranol FBS) y aniónicos (tales como LAS), junto con un humectante, pueden producir los resultados deseados.
10 Los resultados revelan también que algunos tensioactivos que son muy hidratables, tales como alquilpoliglicósidos y polibetainapolisiloxanos, pueden actuar como humectantes.
También demuestran los resultados que esta invención se puede practicar a temperaturas que no son las elevadas temperaturas usadas en aplicaciones de lavado de vajillas. Las Composiciones 17-22 se ensayaron a temperatura ambiente y dieron excelentes
15 resultados. Entre otras aplicaciones figuran, no limitativamente, el lavado de vehículos y el lavado de piezas.
Ejemplo 7 Este ejemplo ilustra la capacidad de humectación de propilenglicol y una mezcla que 20 contiene 50% de propilenglicol y 50% de agua. El ensayo de humectación se realizó en una cámara de humedad fijada a 50% de humedad relativa y una temperatura de 26,7ºC. Seguidamente se dan los resultados de cada ensayo.
Propilenglicol
Fecha
Peso inicial Peso del producto Pérdida total de peso % de pérdida de peso
Vaso de precipitados
126,33 23,54
Vaso de precip.+producto, 08/02/00
149,87
Vaso de precip.+producto, 09/02/01
158,83 32,50 -8,9600 -30,6287
Vaso de precip.+producto, 11/02/00
159,49 33,16 -9,6200 -40,86661
Vaso de precip.+producto, 14/02/00
158,77 32,44 -8,9000 -37,80799
Vaso de precip.+producto, 18/02/00
157,30 30,97 -7,4300 -31,56330
Vaso de precip.+producto, 21/02/00
154,27 27,94 -4,4000 -18,69159
Vaso de precip.+producto, 03/03/00
149,13 22,80 0,7400 3,14359
Vaso de precip.+producto, 08/03/00
146,61 20,28 3,2600 13,84877
Vaso de precip.+producto, 09/03/00
145,80 19,47 4,0700 17,28972
Vaso de precip.+producto, 13/03/00
143,94 17,61 5,9300 12,52308
Vaso de precip.+producto, 14/03/00
143,64 17,31 6,2300 12,27382
Vaso de precip.+producto, 15/03/00
142,36 16,03 7,5100 12,54624
Vaso de precip.+producto, 22/03/00
139,23 12,90 10,6400 13,14176
50% de propilenglicol 50% de agua
Fecha
Peso inicial Peso del producto Pérdida total de peso % de pérdida de peso
Vaso de precipitados
124,11 24,43
Vaso de precip.+producto, 08/02/00
148,54
Vaso de precip.+producto, 09/02/01
143,29 19,16 5,2500 21,48997
Vaso de precip.+producto, 11/02/00
140,91 16,80 7,6300 31,23209
Vaso de precip.+producto, 14/02/00
139,35 15,24 9,1900 37,61768
Vaso de precip.+producto, 18/02/00
137,40 13,29 11,1400 45,59967
Vaso de precip.+producto, 21/02/00
135,60 11,49 12,9400 52.96766
Vaso de precip.+producto, 03/03/00
131,06 6,95 17,4800 71,55137
Vaso de precip.+producto, 08/03/00
128,9 4,79 19,6400 80,39296
Vaso de precip.+producto, 09/03/00
128,41 4,30 20,1300 82,39869
Vaso de precip.+producto, 13/03/00
127,15 3,04 21,3900 87,55628
Vaso de precip.+producto, 14/03/00
126,68 2,77 21,6600 88,66148
Vaso de precip.+producto, 15/03/00
126,49 2,38 22,0500 90,25788
Vaso de precip.+producto, 22/03/00
124,72 0,61 23,8200 97,50307

Claims (17)

  1. REIVINDICACIONES
    1. Una composición de agente de enjuagadura para uso sobre una superficie limpiada, que comprende:
    (a)
    un agente que forma película que comprende en tensioactivo para promover el drenaje de hojas de agua de una superficie, agente que forma película que comprende como mínimo uno de un copolímero de bloque no iónico que tiene restos de óxido de etileno y óxido de propileno, alquilpoliglicósidos, iónicos híbridos y aniónicos,
    (b)
    un humectante que comprende un material que contiene más de 5% en peso de agua cuando el material se equilibra a 50% de humedad relativa a temperatura ambiente, humectante que comprende propilenglicol,
    en la que el agente que forma película y el humectante son diferentes y la relación ponderal de la cantidad total de agente humectante en la composición de agente de enjuagadura a la cantidad total de agente que forma película en la composición de enjuagadura es mayor que 1:3.
  2. 2.
    La composición de agente de enjuagadura de la reivindicación 1, en la que la relación ponderal de la cantidad total de agente humectante en la composición de agente de enjuagadura a la cantidad total de agente que forma película en la composición de enjuagadura es de entre aproximadamente 5:1 y 1:3.
  3. 3.
    La composición de agente de enjuagadura de la reivindicación 1, en la que la relación ponderal de la cantidad total de agente humectante en la composición de agente de enjuagadura a la cantidad total de agente que forma película en la composición de enjuagadura es de entre aproximadamente 4:1 y 1:2.
  4. 4.
    La composición de agente de enjuagadura de la reivindicación 1, en la que la relación ponderal de la cantidad total de agente humectante en la composición de agente de enjuagadura a la cantidad total de agente que forma película en la composición de enjuagadura es de entre aproximadamente 3:1 y 1:1.
  5. 5.
    La composición de agente de enjuagadura de la reivindicación 1, en la que el agente que forma película comprende un copolímero de bloque no iónico que tiene unidades de óxido de etileno y óxido de propileno y un peso molecular numérico medio entre aproximadamente
    1.500 y aproximadamente 100.000.
  6. 6. La composición de agente de enjuagadura de la reivindicación 1, en la que el agente que forma película comprende además un alcohol etoxilado que tiene la fórmula
    R(OA)x-X
    en la que R es un grupo alquilo que contiene 6 a 18 átomos de carbono, OA es un grupo óxido de alquileno que contiene de 2 a 12 átomos de carbono, x es de 1 a 20 y X es hidrógeno o un grupo alquilo que contiene 1-12 átomos de carbono.
  7. 7.
    La composición de agente de enjuagadura de la reivindicación 1, en la que el agente que forma película comprende un alquilpoliglicósido que tiene la fórmula
    (G)x-O-R en la que G es un resto derivado de un sacárido reductor que contiene 5 o 6 átomos de carbono, R es un grupo alifático graso que contiene de 6 a 20 átomos de carbono y x es de aproximadamente 0,5 a aproximadamente 10.
  8. 8.
    La composición de agente de enjuagadura de la reivindicación 1, en la que el agente que forma película comprende como mínimo uno de β-N-alquiloaminopropionatos, N-alquil-βiminodipropionatos, imidazolincarboxilatos, N-alquilbetaínas, sulfobetaínas, sultaínas, óxidos de amina y polibetainapolisiloxanos.
  9. 9.
    La composición de agente de enjuagadura de la reivindicación 1, en la que el agente que forma película comprende un polibetainapolisiloxano que tiene la fórmula
    imagen1
    en la Res
    imagen1
    n es de1 a100 ym es de 0 a100.
  10. 10.
    La composición de agente de enjuagadura de la reivindicación 1, en la que el agente que forma película comprende un tensioactivo aniónico que comprende como mínimo uno de sales de ácido carboxílico, sales de ácido sulfónico, sales de ácido sulfúrico, ésteres de ácido fosfórico, ésteres de ácido polifosfórico, tensioactivos aniónicos perfluorados, y mezclas de los mismos.
  11. 11.
    La composición de agente de enjuagadura de la reivindicación 1, en la que el humectante comprende además como mínimo uno de glicerina o sorbitol.
  12. 12.
    La composición de agente de enjuagadura de la reivindicación 1, en la que el copolímero agente que forma película se suministra en una cantidad de aproximadamente 5% en peso a aproximadamente 40% en peso en relación al porcentaje en peso de sólidos de la composición de agente de enjuagadura.
  13. 13.
    La composición de agente de enjuagadura de la reivindicación 1, que además comprende un conservante.
  14. 14.
    La composición de agente de enjuagadura de la reivindicación 1, que comprende hasta aproximadamente 92% en peso de agua en relación al peso de la composición entera de agente de enjuagadura.
  15. 15.
    Un procedimiento para enjuagar la superficie de un sustrato en presencia de agua que tiene un contenido total de sólidos disueltos de más de 200 ppm, procedimiento que comprende aplicar la composición acuosa de agente de enjuagadura de acuerdo con las reivindicaciones 1 a 14 a la superficie de un sustrato, incluyendo el procedimiento una etapa de limpieza de la superficie del sustrato antes de la etapa de enjuagadura.
  16. 16.
    El procedimiento para enjuagar la superficie de un sustrato de la reivindicación 15, en el que la superficie de un sustrato comprende la superficie de un vehículo a motor.
  17. 17.
    El procedimiento para enjuagar la superficie de un sustrato de la reivindicación 15, en el que la superficie de un sustrato comprende una superficie que tiene contacto con alimento o bebida.
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