ES2598402T5

ES2598402T5 - Sustitutos de fosfato para composiciones de limpieza y/o de detergente compatibles con membranas

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Publication number: ES2598402T5
Application number: ES09852770T
Authority: ES
Inventors: Amila Bilic; Ralf-Erbo Knop
Original assignee: Ecolab Inc
Current assignee: Ecolab Inc
Priority date: 2009-12-30
Filing date: 2009-12-30
Publication date: 2019-10-09
Anticipated expiration: 2029-12-30
Also published as: EP2519623A4; EP2519623B1; EP2519623A1; EP2519623B2; ES2598402T3; WO2011080540A1

Description

DESCRIPCIÓN

Sustitutos de fosfato para composiciones de limpieza y/o de detergente compatibles con membranas

La presente invención se refiere a una composición de limpieza o de detergente, tal como se define en la reivindicación 1, que comprende del 5 al 30 % en peso de un sustituto de fosfato, comprendiendo dicho sustituto de fosfato un copolímero soluble en agua y un agente quelante multidentado, estando la composición libre de cualquier fosfato, silicato y compuesto basado en celulosa.

Muchas composiciones de limpieza o de detergente presentes en el mercado están basadas en fosfato. En particular, los detergentes comprenden, de manera tradicional, una cantidad alta de fosfato como coadyuvante, ya que los fosfatos combinan muchas propiedades útiles requeridas en los procesos de limpieza y de lavado. Los fosfatos se enlazan a los iones de calcio y magnesio y son capaces de dispersar las sales insolubles de estos iones, por ejemplo, el carbonato de calcio, lo que causa la dureza del agua y que conduce a la formación de manchas sobre las superficies duras y a la coloración grisácea en los productos textiles. Además, los fosfatos pueden actuar como fuente de alcalinidad en la composición de limpieza o de detergente, mientras que, al mismo tiempo, son capaces de tamponar el líquido de lavado por encima de un pH 9, en combinación con aditivos adicionales.

Por otro lado, el perfil medioambiental del fosfato no es favorable, ya que los fosfatos se asocian a la eutroficación. Por esta razón, en muchos países, las composiciones de detergente para el lavado de ropa basadas en fosfato están actualmente casi prohibidas por completo en el mercado por la legislación. Por consiguiente, existe la necesidad de sustitutos de fosfato respetuosos con el medio ambiente para diversas aplicaciones. No obstante, estos sustitutos de fosfato deben cumplir las diferentes funciones del fosfato en las composiciones de limpieza y/o de detergente mencionadas anteriormente, a saber, (1) la formación de complejos de iones de magnesio y calcio, (2) la capacidad de dispersión para las sales insolubles de estos iones, por ejemplo, carbonato de calcio, (3) la provisión de alcalinidad y (4) la capacidad de tampón.

Se han sometido a ensayo diversos compuestos y mezclas de compuestos para este fin en el pasado. Al igual que los fosfatos, las zeolitas (que son alumino silicatos) tienen una constante de enlace alta para los iones de magnesio y calcio y son capaces de secuestrar los cationes de magnesio y calcio libres. Sin embargo, las zeolitas son insolubles en agua y su incorporación en las composiciones de limpieza y de detergente puede conducir a que se depositen residuos no deseables sobre las superficies/los tejidos que se van a limpiar. Además, las composiciones de limpieza y de detergente que comprenden niveles altos de coadyuvantes de zeolita forman líquidos de lavado turbios no deseables tras el contacto con el agua. Por esta razón, las zeolitas se usan comúnmente en combinación con aditivos adicionales con el fin de mejorar su rendimiento y actividad.

Aunque estos coadyuvantes de sustitutos de fosfato basados en zeolitas o mezclas de zeolitas con compuestos adicionales son adecuados para diversas aplicaciones domésticas, estos no son para procesos institucionales ni industriales, ya que, en estos procesos, las aguas residuales generadas en el proceso de limpieza/lavado automático se limpian y purifican normalmente usando una etapa de filtración con membrana. El agua purificada obtenida a partir de esta etapa de filtración con membrana se puede usar de nuevo posteriormente en ciclos de lavado adicionales, reduciendo de este modo la necesidad de añadir agua dulce requerida para añadirse en el ciclo de lavado, lo que ahorra recursos y reduce los costes.

Por otro lado, tales procesos de limpieza con membrana se pueden aplicar únicamente a las aguas residuales que no contienen componentes que bloqueen la membrana de la unidad de filtración. Esto es particularmente cierto para las membranas de ósmosis inversa ultrafinas altamente eficaces, pero más bien sensibles. Los compuestos insolubles en agua, tales como las zeolitas, bloquean las membranas usadas en los procesos de filtración con membrana, lo que, a su vez, disminuye la producción de permeado, perturbando o incluso impidiendo de este modo el reciclaje de las aguas residuales y el acortamiento de la vida útil de la membrana.

Los documentos WO 2005/118760 y WO 2008/110205 A1 describen, ambos, una composición de jabón pastosa compatible con membranas que comprende una combinación de un copolímero acrílico/maleico y la sal de trisodio del ácido nitrilotriacético (NTA) como sistema coadyuvante. Sin embargo, actualmente, se sospecha que el NTA causa cáncer y, por tanto, un sustituto de fosfato libre de NTA resultaría altamente deseable.

El documento WO 2007/101470 A1 describe una composición de detergente compatible con membranas líquida que comprende una mezcla de un copolímero acrílico-maleico y la sal de trisodio del ácido metil glicino diacético (MGDA) en una relación de 1:1. Aunque las composiciones de detergentes y de limpieza específicas descritas en la presente solicitud muestran un buen rendimiento de lavado incluso en agua dura, se indica, de manera explícita en el documento WO 2007/101470 A1, que los jabones de ácido graso no deben estar presentes en tales composiciones, ya que estos tienden a formar jabones de cal en presencia del agua dura que bloquean las membranas de la unidad de filtración con membrana.

Por lo tanto, un objeto de la presente invención fue proporcionar un sustituto de fosfato como coadyuvante para las composiciones de limpieza y/o de detergente, en particular, para composiciones de limpieza y/o de detergente compatibles con membranas compatibles, que son compatibles con las membranas de hiperfiltración usadas en la filtración de ósmosis inversa.

En la actualidad, se ha hallado de manera sorprendente que este objeto se puede cumplir mediante una composición de limpieza o de detergente, tal como se define en la reivindicación 1.

El sustituto presenta una compatibilidad con la membrana mejorada en comparación con los sustitutos de fosfato conocidos en la técnica, en particular, con respecto a la capacidad de la membrana y los resultados de limpieza de la membrana, incluso en presencia de ácidos grasos o los jabones derivados a partir de los mismos. Las composiciones de detergente que comprenden este sustituto mostraron también buenas propiedades de limpieza. La cantidad del 5 al 30 % en peso se refiere a la cantidad de la mezcla completa de sustituto de fosfato, es decir, a la cantidad de la mezcla del copolímero soluble en agua y el agente quelante. Por ejemplo, si la composición de limpieza/detergente comprende el 15 % en peso de un sustituto de fosfato que comprende el copolímero y el agente quelante en una relación de 2:1, entonces la composición de limpieza/detergente comprende el 10 % en peso del copolímero y el 5 % en peso del agente quelante, basándose en la composición completa.

El sustituto de fosfato comprende un copolímero soluble en agua. De acuerdo con la presente invención, se considera que tal copolímero es soluble en agua si al menos 100 g, más preferentemente al menos 200 g, del polímero se pueden disolver por completo en un litro (1 l) de agua a una temperatura de 23 °C.

En términos de la presente invención, un agente quelante multidentado es un compuesto capaz de donar dos o más pares de electrones a partir de al menos dos átomos diferentes de grupos funcionales diferentes (grupos formadores de complejos) en una reacción de formación de complejos para formar enlaces coordinados. El agente quelante multidentado comprende preferentemente de 3 a 6 grupos formadores de complejos por molécula, lo que significa que este dona preferentemente al menos de 3 a 6 pares de electrones en una reacción de formación de complejos para formar enlaces coordinados. Estos agentes quelantes multidentados forman complejos solubles en agua con iones de magnesio Ca2+ y/o Mg2+, previniendo de este modo la formación de precipitados insolubles, lo que, de otra manera, bloquearía la membrana. En términos de la presente invención, se considera que el complejo de calcio o magnesio es soluble en agua si al menos 0,1 mol de este complejo se pueden disolver por completo en un litro de agua a una temperatura de 23 °C.

La composición está libre de cualquier fosfato, silicato, incluyendo zeolita y compuesto basado en celulosa. Por tanto, las composiciones de limpieza/detergente de la presente invención no solo son respetuosas con el medio ambiente debido a la falta de fosfatos, sino que también son adecuadas para la aplicación en procesos de lavado de ropa o lavado de vajilla a máquina que emplean técnicas de filtración con membranas, incluyendo membranas de ósmosis inversa. La composición de la presente invención se puede usar incluso como agente de limpieza para la limpieza de membranas sucias, bloqueadas y/o contaminadas, incluyendo membranas de ósmosis inversa.

Preferentemente, la composición de la presente invención comprende del 6 al 27,5 % en peso, más preferentemente del 7,5 al 25 % en peso y lo más preferentemente del 9 al 20 % en peso, del sustituto de fosfato. La cantidad de sustituto de fosfato se puede ajustar a la dureza de agua en una región particular y al estado de agregado de la composición de limpieza/detergente. Si la composición de la presente invención se proporciona en forma de una composición sólida, la cantidad de sustituto de fosfato en la composición se encuentra preferentemente en el intervalo del 14 al 25% en peso, más preferentemente en el intervalo del 17 al 23% en peso e incluso más preferentemente en el intervalo del 18 al 20 % en peso.

Por otro lado, si la composición de la presente invención se proporciona en forma de una composición de detergente para el lavado de ropa líquida, la composición comprende preferentemente entre el 5 y el 15 % en peso del sustituto de fosfato, más preferentemente entre el 7,5 y el 12 % en peso y lo más preferentemente del 8,5 al 11 % en peso. El copolímero comprendido en el sustituto de fosfato de la presente invención tiene una capacidad de dispersión de carbonato de calcio de al menos 150 mg de CaCO3/g de copolímero, preferentemente de al menos 175 mg de CaCO3/g, más preferentemente de al menos 200 mg de CaCO3/g, incluso más preferentemente de al menos 250 mg de CaCO3/g y, lo más preferentemente, la capacidad de dispersión de carbonato de calcio del copolímero se encuentra en el intervalo de 280 a 320 mg de CaCO3/g de copolímero.

La capacidad de dispersión de carbonato de calcio a la que se hace referencia en el presente documento se determina, de acuerdo con F. Richter y E.W. Winkler, Tensides Surfactants Detergents 1987, 4, 213 - 216, mediante la disolución de 1 gramo de la sustancia (copolímero) en 100 ml de agua desionizada, la neutralización de la solución, si es necesario, con NaOH 1 M, la adición de 10 ml de una solución de Na2CO3 al 10 % y el ajuste a un pH 10 mediante la adición de NaOH o HCl, según sea necesario. A continuación, la solución se valora con una solución de acetato de calcio 0,25 M hasta que la solución se vuelve turbia, al tiempo que el pH y la temperatura se mantienen constantes durante la valoración.

En términos de la presente invención, una unidad de monómero alifático insaturado es una molécula orgánica alifática de bajo peso molecular, es decir, una molécula cuyo peso preferentemente no es superior a 600 g/mol, que comprende al menos un grupo de doble enlace de C-C -CR=CR'R” que se puede polimerizar para obtener polímeros o copolímeros. En el presente documento, R, R' R” pueden ser iguales o diferentes y no están particularmente limitados. Preferentemente, R, R' y R” representan hidrógeno, grupos alquilo C1-C6 o grupos funcionales, tales como carboxilatos, nitrilos y similares. Preferentemente, las unidades de monómeros alifáticos insaturados de la presente invención comprenden, además, grupos ácidos, preferentemente grupos carboxílicos, es decir, grupos de la fórmula química -CO2H o sus sales -CO2M, en las que M es un catión de metal alcalino. En una realización preferida, las al menos dos unidades de monómeros alifáticos insaturados diferentes comprendidas en el copolímero soluble en agua se seleccionan del grupo que consiste en ácido acrílico, ácido metacrílico, anhídrido maleico y ácido fumárico o las sales de los mismos. En una realización preferida, una unidad de monómero alifático insaturado representa ácido maleico o las sales del mismo y la segunda unidad de monómero alifático insaturado representa ácido acrílico o las sales del mismo. Preferentemente, el copolímero comprende del 50 al 70 % en peso de ácido acrílico y del 50 al 10% de ácido maleico. El peso molecular relativo del copolímero se encuentra preferentemente entre 2.000 y 200.000, preferentemente entre 3.000 y 150.000, más preferentemente entre 4.000 y 125.000, incluso más preferentemente entre 12.000 y 110.000, particular y preferentemente entre 20.000 y 100.000, incluso más particular y preferentemente entre 50.000 y 90.000 y lo más preferentemente entre 65.000 y 75.000, basándose en el ácido libre. Se debe entender que, aunque los pesos moleculares preferidos se den basándose en el ácido libre, en una realización particularmente preferida, se usan copolímeros al menos parcialmente neutralizados, es decir, polímeros que comprenden grupos carboxilato negativamente cargados que tienen un contraión de metal alcalino positivamente cargado, en los que estos contraiones preferentemente son iones de sodio o de potasio. El copolímero tiene preferentemente un pH neutro o casi neutro (pH 6 a 8).

Los compuestos adecuados, pero menos preferidos, de esta clase son los copolímeros de ácido acrílico o ácido metacrílico con éteres de vinilo, tales como éteres de vinil metilo, ésteres de vinilo, etileno, propileno y estireno, en los que el ácido constituye al menos el 50 % en peso. Otros carboxilatos de polímero o ácidos carboxílicos son los terpolímeros solubles en agua que contienen dos ácidos insaturados y/o sales de los mismos como monómeros y alcohol de vinilo y/o un derivado de alcohol de vinilo o un carbohidrato como tercer monómero. El primer monómero ácido o su sal se deriva a partir de un ácido carboxílico C3-C8 monoetilénicamente insaturado y preferentemente a partir de un ácido monocarboxílico C3-C4, más preferentemente de ácido (met)acrílico. El segundo monómero ácido o su sal puede ser un derivado de ácido dicarboxílico C4-C8, siendo particularmente preferido el ácido maleico. La tercera unidad de monómero, en este caso, se formará a partir de un alcohol de vinilo y/o preferentemente un alcohol de vinilo esterificado. Se prefieren especialmente los ésteres de alcohol de vinilo formados a partir de ácidos carboxílicos de cadena corta, como los ácidos carboxílicos C1-C4, con alcohol de vinilo. Los terpolímeros preferidos contienen del 60 al 95 % en peso, en particular, del 70 al 90 % en peso, de ácido (met)acrílico o (met)acrilato, respectivamente, más particularmente, ácido acrílico o acrilato, respectivamente, y ácido maleico o maleinato y del 5 al 40% en peso, preferentemente del 10 al 30% en peso, de alcohol de vinilo y/o acetato de vinilo. Se prefieren especialmente los terpolímeros con una relación en peso de ácido (met)acrílico y ácido maleico o maleinato de entre 1:1 y 4:1, preferentemente entre 2:1 y 3:1 y, en especial, 2:1 y 2,5:1, basándose las cantidades, así como las relaciones en peso, en el ácido.

El segundo monómero o su sal también puede ser un derivado de un ácido alil sulfónico sustituido en la posición 2 por un grupo alquilo, preferentemente un grupo alquilo C1-C4 o un grupo arilo que se deriva preferentemente de benceno o un derivado de benceno. Los terpolímeros preferidos contienen del 40 al 60 % en peso, en particular, del 45 al 55% en peso, de ácido (met)acrílico o (met)acrilato, más preferentemente, ácido acrílico o acrilato, del 10 al 30 % en peso, en particular, del 15 al 25 % en peso, de ácido metalil sulfónico o sulfonato de metalilo y, como tercer monómero, del 15 al 40 % en peso, preferentemente del 20 al 40 % en peso, de un carbohidrato. Dicho carbohidrato, por ejemplo, puede ser mono-, di-, oligo- o poli-sacárido, prefiriéndose mono-, di- u oligo-sacárido. La sacarosa es la más preferida.

Mediante la aplicación del tercer monómero, se implementan puntos de rotura en el polímero, lo que, probablemente, da como resultado las buenas propiedades de biodegradabilidad de dichos polímeros. Los polímeros que se neutralizan por completo o al menos en parte, en particular, en más del 50 %, basándose en los grupos carboxílicos que están presentes, se prefieren especialmente.

Los policarboxilatos poliméricos más preferidos se pueden producir mediante el método descrito en la patente alemana DE 42 21 381 y la solicitud de patente alemana DE 43 00 772. También resultan adecuados los ácidos carboxílicos de poliacetal descritos, por ejemplo, en las patentes estadounidenses n.° 4.144.226 y 4.146.495, que se obtienen mediante la polimerización de ésteres de ácido glicólico, la introducción de grupos terminales estables y la saponificación a las sales de sodio o potasio, como lo son los ácidos poliméricos obtenidos mediante la polimerización de acroleína y la desproporción de Cannizzaro del polímero con álcalis fuertes. En esencia, estos se preparan a partir de unidades de ácido acrílico y unidades de alcohol de vinilo o unidades de acroleína.

El agente quelante de la presente invención preferentemente es el denominado "ácido policarboxílico" que comprende de 3 a 6 grupos carboxílicos por molécula, ya sea en el estado protonado o el neutralizado, seleccionado preferentemente del grupo que consiste en ácido hidroxietilendiaminotriacético (HEDTA), ácido dietilentriaminopentaacético (DTPA), ácido metilglicinodiacético (MGDA), ácido glutámico-W,A/-ácido diacético (GLDA), ácido iminodisuccínico (IDSA), ácido hidroxiiminodisuccínico (HIDS), ácido etilendiaminodisuccínico (EDDS), ácido aspártico-W,W-ácido diacético (ASDA), sales de los mismos y mezclas de los mismos.

Estos ligandos son capaces de formar complejos solubles en agua con iones Ca2+, teniendo preferentemente dichos complejos una constante de estabilidad logarítmica (log KoaZ) de al menos 6,5, cuando se mide a una resistencia iónica de 0,1 y una temperatura de 25 °C, en la que

^_[^{C a Z ( ( m - 2 - ) )}]

KcaZ [Ca2 ][z^{m -}] '

En el presente documento, [CaZ(m-2)'] representa la concentración del complejo de quelato, [Ca2+] representa la concentración de los iones de calcio libres, [Zm-] representa la concentración del anión de agente quelante y KoaZ representa la constante de estabilidad del complejo de quelato.

Las constantes de estabilidad se pueden determinar fácilmente mediante métodos bien conocidos por parte de una persona experta en la materia y también se mencionan en la hoja de información del producto proporcionada por los fabricantes de los agentes quelantes mencionados anteriormente, de los que todos están disponibles en el mercado. La composición de la presente invención está libre de cualquier fosfato, silicato y/o compuesto basado en celulosa. En términos de la presente invención, una composición está libre de un compuesto si contiene menos del 0,1 % en peso de este compuesto, preferentemente menos del 0,01 % en peso, más preferentemente menos del 0,001 % en peso y, preferentemente, la composición no contiene un compuesto de ninguna manera, es decir, la concentración de este compuesto está por debajo del límite de detección del método de detección usado típicamente para detectar el compuesto.

Los compuestos basados en celulosa hallados comúnmente en la composición de detergente, que, sin embargo, no están presentes en la composición de la presente invención son, por ejemplo, inhibidores de la coloración grisácea, tales como éteres de celulosa, por ejemplo, carboximetil celulosa, metil celulosa, hidroxialquil celulosa, metilhidroxietil celulosa, metilhidroxipropil celulosa y metilcarboximetil celulosa.

En una realización particularmente preferida, la composición está libre de ácido etilendiaminotetraacético (EDTA), ácido nitrilotriacético (NTA) y/o cualquier compuesto que contenga silicio.

Mediante el uso de la composición de la presente invención, no se tienen que incluir en la composición de la presente invención inhibidores de espuma/agentes antiespumantes sobre una base de silicio, tales como, por ejemplo, antiespumantes de polisiloxanos o aceite de silicio, usados comúnmente en composiciones de detergente para el lavado de ropa compatibles con membranas conocidas en el estado de la técnica. La composición de la presente invención puede estar libre de cualquiera de estos compuestos, teniendo aún, al mismo tiempo, propiedades de formación de espuma deseables.

Los ácidos grasos de la Fórmula (II) general y sus sales se pueden ejemplificar mediante los ácidos grasos ácido octanoico, ácido pelargónico, ácido decanoico, ácido láurico, ácido lauroleico, ácido mirístico, ácido miristoleico, ácido palmítico, ácido palmitoleico, ácido esteárico, ácido petroselínico, ácido petroselaídico, ácido oleico, ácido linoleico, ácido linolaídico, ácido linolénico, ácido eleoesteárico, ácido aráquico, ácido gadoleico, ácido araquidónico, ácido behénico, ácido erucídico, ácido brasídico, ácido clupanodónico.

La composición comprende dos alcoholes grasos alcoxilados diferentes de las Fórmulas R1aO(C2H4O)5-7H y R1bO(C2H4O)12-16H, en las que R1a y R1b pueden ser iguales o diferentes y representan un residuo de alquilo o alquenilo lineal o ramificado con entre 15 y 20 átomos de carbono, preferentemente con entre 16 y 18 átomos de carbono.

La composición de la presente invención comprende, opcionalmente, un tensioactivo aniónico en una cantidad del 0,1 al 15% en peso, preferentemente del 1 al 5% en peso y más preferentemente del 1,2 al 2% en peso. El tensioactivo aniónico se selecciona preferentemente del grupo que consiste en sulfatos de alquilo Oa-O-ia, éter sulfatos de alquilo Oa-O-ia, sulfonatos de alquilo Oa-O-ia, a-olefinsulfonatos Oa-O-ia, ácidos grasos Oa-O-ia sulfonados, alquilbencenosulfonatos Oa-O-ia, mono- y di-ésteres sulfosuccínicos O1-O12, carboxilatos de poliglicol éter de alquilo Oa-O-ia, N-acil tauridos Oa-O-ia, N-sarcosinatos Oa-O-ia, isetionatos de alquilo Oa-O-ia y mezclas de los mismos.

Además, la composición comprende preferentemente una o más fuentes de alcalinidad en una cantidad total del 3 al 90 % en peso, más preferentemente en una cantidad de 5 al 50 % en peso, basándose en la composición completa. Las composiciones de la presente invención se pueden proporcionar como un líquido, un gel, una emulsión, una pasta o un sólido, incluyendo comprimidos, gránulos, polvos, bloques. Si la composición se encuentra en forma sólida o, en el caso de una composición pastosa, tiene una fase sólida, la fase sólida se forma a partir de la fuente de alcalinidad (y el sustituto de fosfato). Por consiguiente, una composición sólida o similar a la pasta comprende una cantidad más alta de fuentes de alcalinidad que una composición de líquido o de gel. Por ejemplo, una composición de detergente para el lavado de ropa en polvo de acuerdo con la presente invención comprende preferentemente del 20 al 60 % en peso de una o más fuentes de alcalinidad de acuerdo con la presente invención, más preferentemente entre el 30 y el 50 % en peso, mientras que una composición de detergente para el lavado de ropa líquida de acuerdo con la presente invención comprende preferentemente del 3 al 15% en peso, más preferentemente del 4 al 10 % en peso.

La fuente de alcalinidad se selecciona preferentemente del grupo que consiste en hidróxido de sodio, hidróxido de potasio, carbonato de sodio, carbonato de potasio o mezclas de los mismos.

La composición puede comprender, de manera adicional, aditivos comúnmente usados en composiciones de limpieza y/o detergente, preferentemente seleccionados del grupo que consiste en modificadores del pH, agentes antimicrobianos, agentes modificadores de la viscosidad, abrillantadores ópticos, disolventes orgánicos, agentes de blanqueo, activadores del blanqueo, colorantes, perfume, agentes antiespumantes compatibles con membranas, agentes para la inhibición de la corrosión, enzimas y mezclas de los mismos.

Además, la presente invención proporciona un método para el lavado de productos textiles usando la composición de la presente invención. El método es preferentemente un proceso de lavado a máquina automático, en el que el agua residual acumulada durante todo el proceso de lavado o partes del mismo se purifica en un proceso de filtración usando una o más unidades de filtración con membrana, comprendiendo dicho proceso de filtración preferentemente una o más etapas de ósmosis inversa.

En una realización particularmente preferida, las composiciones mencionadas anteriormente se usan en lavanderías comerciales. Sin embargo, las composiciones se pueden usar también en lavadoras de uso particular, como agente de limpieza, en general, y/o agente de lavado y desinfección. Tal como se ha mencionado anteriormente, la composición de la invención es compatible con las membranas, es decir, no causa el bloqueo de la membrana u otros daños cuando está contenida en el agua residual que se acumula durante todo el proceso de lavado o partes del mismo y se purifica usando unidades de filtración con membrana. Resulta incluso posible que la filtración comprenda una o más etapas de ósmosis inversa, lo que significa que la permeación del agua residual a purificar se mantiene, en general, estable. El agua purificada obtenida se puede usar de nuevo después en otro ciclo de lavado, lo que da como resultado una disminución en la cantidad de agua dulce requerida para añadirse al ciclo de lavado y, por consiguiente, una reducción de los gastos y un ahorro de recursos.

Lista de figuras

La Fig. 1 a y b muestran los resultados de la exploración de la capacidad de la membrana con diferentes composiciones de limpieza en agua blanda pura determinada tal como se describe en el Ejemplo 2, conteniendo las composiciones de limpieza ya sea el 26 % en peso de un coadyuvante de fosfato (Ejemplo 1 de referencia) o sustitutos de fosfato, en concreto, el 26 % en peso de Na3-MGDA (Ejemplo 2 de referencia), el 12 % en peso de la sal de sodio de un copolímero de ácido maleico y ácido acrílico (Ejemplo 3 de referencia), una combinación del 12 % en peso de la sal de sodio de un copolímero de ácido maleico y ácido acrílico y el 3,4 % en peso de Na3-MGDA (relación 3,5:1, Ejemplo 4 de referencia), una combinación del 12 % en peso de la sal de sodio de un copolímero de ácido maleico y ácido acrílico y el 7,2% en peso de Na3-MGDA (relación 1,7:1, Ejemplo 1 de la invención), una combinación del 8 % en peso de la sal de sodio de un copolímero de ácido maleico y ácido acrílico, el 4 % en peso de Na3-MGDA y el 1,5% en peso de Na4-GLDA, (relación del copolímero respecto a los agentes quelantes combinados de 1,45:1, Ejemplo 2 de la invención), una combinación del 3% en peso de la sal de sodio de un copolímero de ácido maleico y ácido acrílico y el 3 % en peso de Na3-MGDA (relación 1:1, Ejemplo 5 de referencia) y una combinación del 3 % en peso de la sal de sodio de un copolímero de ácido maleico y ácido acrílico y el 3,2 % en peso de Na3-MGDA (relación 1:1,1, Ejemplo 6 de referencia), respectivamente.

Las Fig. 2 y 3 muestran, cada una, una comparación de la capacidad de la membrana usando la Composición 1 de referencia y la composición de la invención en un ensayo de agua residual sobre dos membranas de ósmosis inversa disponibles en el mercado diferentes de acuerdo con el Ejemplo 3.

La Fig. 4 muestra el rendimiento de retirada de suciedad de la composición de la invención en comparación con la Composición 1 de referencia basada en fosfato con respecto a la retirada de suciedad de pigmentos grasos en tejidos fabricados de algodón (CO), poliéster (PES) o mezclas de los mismos (véase el Ejemplo 4).

Ejemplos

Ejemplo 1: Preparación de composiciones de detergente

Se prepararon composiciones de detergente mediante el mezclado de los compuestos enumerados en la Tabla 1 con fosfato o sustituto de fosfato, respectivamente, de acuerdo con la Tabla 2.

Tabla 1: Composición de detergente básica

1 EO: mol de óxidos de etileno por molécula

Tabla 2: Coadyuvante

1 EO: mol de óxidos de etileno por molécula

La Composición 1 de la invención es una composición en polvo sólida. Sin embargo, la composición de la presente invención también puede estar en forma de una composición líquida y la Tabla 2 hace referencia a una composición líquida de acuerdo con la presente invención (Composición 3 de la invención).

Tabla 2

(continuación)

1 EO: mol de óxidos de etileno por molécula

Ejemplo 2: Capacidad de la membrana usando agua blanda

a) Mediante el uso de la Composición 1 - 6 de referencia y la Composición 1 de la invención, respectivamente, se llevaron a cabo ensayos preliminares sobre la capacidad de la membrana en un ensayo de tensión de la membrana usando agua blanda a la que se añadieron cantidades crecientes de las composiciones mencionadas anteriormente. Al inicio, se determinó el flujo de permeado sobre dos paquetes de membrana disponibles en el mercado diferentes, conteniendo cada uno tres placas de membrana, circulando al mismo tiempo 20 l de agua blanda pura a una temperatura de 55 °C y un caudal de 500 l/h a una presión de 1,6 MPa (16 bar). El flujo de permeado medido es igual al valor del agua al inicio (WV al inicio).

A continuación, se añadieron 10 g de la respectiva composición y se circuló la mezcla resultante sobre las membranas durante otros 20 min más en los dos paquetes de membrana diferentes en las condiciones descritas anteriormente. Después de 20 min, se determinó el flujo de permeado real (valor SV). A continuación, se añadieron otros 10 g de la composición de producto y se circularon sobre las membranas durante 20 min, antes de determinar el flujo de permeado. Este procedimiento se repitió doce veces en total, hasta que se alcanzó una concentración de producto final del 0,6 % en peso. El flujo de permeado medido a esta concentración es igual al valor final (EV). Los resultados se presentan en la Fig. 1 a. Se puede observar que, entre todas las composiciones que no comprenden fosfato, la composición de la presente invención permitió la cantidad más alta de permeado, casi tanto como el detergente basado en fosfato.

b) En un experimento adicional, se determinó la capacidad de las membranas usando la Composición 2 de la invención y las Composiciones 1 y 3 de referencia, tal como se describe en el elemento a). Los resultados se presentan en la Fig. 1b, que muestran que también se obtienen resultados excelentes, cuando se usa una combinación de dos agentes quelantes diferentes en combinaciones con un copolímero soluble en agua.

Ejemplo 3: Capacidad de la membrana usando agua residual

Incluso más importante que el rendimiento usando agua pura descrito en el Ejemplo 1 es la capacidad de la membrana usando agua residual formada durante el proceso de lavado. A fin de evaluar la capacidad a largo plazo de las membranas usadas para el tratamiento de agua residual que comprende la composición de la presente invención, se llevó a cabo el siguiente experimento:

para la producción de agua residual, se lavaron en una lavadora de laboratorio prendas de vestir contaminadas y muy contaminadas procedentes de áreas hospitalarias y hogares de ancianos usando la Composición 1 de referencia y la Composición 1 de la invención, respectivamente. Se usaron 10 g de composición de detergente en polvo suplementada con 2,5 g de un reforzador de álcali disponible en el mercado y 5,5 g de un reforzador de blanqueo disponible en el mercado por kg de prendas de vestir. Las prendas de vestir (7,5 kg) se lavaron durante 5 min a 30 °C, después, durante 20 min a 75 °C, usando una relación de líquido de 1:5, es decir, 5 l de agua por 1 kg de ropa y, finalmente, se aclararon durante 5 min a 60 °C. Se recogieron y filtraron 20 l del drenaje procedente del lavado principal y del aclarado, respectivamente.

A una temperatura de 55 °C y un caudal de 500 l/h a una presión de 1,6 MPa (16 bar), se circularon, a continuación, 20 l de este agua residual sobre dos paquetes de membrana diferentes, conteniendo cada uno tres placas de membrana, durante 90 min. Posteriormente, las membranas se aclararon durante 5 min usando agua blanda. Este ciclo se repitió después durante cinco días en total, al tiempo que se controlaba el flujo de permeado. Después de cinco días, las membranas se limpiaron usando agentes de limpieza químicos disponibles en el mercado para membranas y se aclararon usando agua blanda.

Los resultados se presentan en las Figuras 2 y 3, respectivamente: ambas membranas presentan una mejor capacidad de membrana cuando se tratan con el agua residual que comprende la composición de la presente invención en comparación con el agua residual que comprende una composición basada en fosfato.

Ejemplo 4: Retirada de suciedad

Mediante el uso de la Composición 1 de referencia y la Composición 1 de la invención, se evaluó la retirada de diferentes manchas de pigmentos grasos (lanolina, sebo, aceite de oliva, aceite mineral, aceite de motor, maquillaje y lápiz de labios, respectivamente) de tejidos fabricados de algodón (CO) y poliéster (PES) o una mezcla de los mismos. Los tejidos sucios se lavaron durante 10 min a 70 °C en un baño que comprendía 2 g/l de la Composición 1 de referencia y la Composición 1 de la invención, respectivamente, mediante el uso de agua blanda (0° dH).

Los resultados se presentan en la Figura 4. Se puede observar que la Composición 1 de referencia y la Composición 1 de la invención son más o menos iguales con respecto a la retirada de manchas. (Se debe indicar que el valor LSD dado en la Figura 4 se refiere a la diferencia significativa más baja y solamente se pueden considerar como significativas las diferencias mayores que tal valor).

Claims

REIVINDICACIONES

1. Una composición de limpieza o de detergente que comprende

a) alcoholes grasos alcoxilados de la Fórmula (I) general R1O(CnH2nO)xH (I), en la que la composición comprende dos alcoholes grasos alcoxilados diferentes, una mezcla de R1aO(C2H4O)5-7H y R1bO(C2H4O)12-16H, en la que R1a y R1b pueden ser iguales o diferentes y representan un residuo de alquilo o alquenilo lineal o ramificado con entre 15 y 20 átomos de carbono, preferentemente con entre 16 y 18 átomos de carbono y, opcionalmente, uno o más componentes de tensioactivo seleccionados del grupo que consiste en:

(i) ácidos grasos de la Fórmula general (II) R2CO2M (II) y (ii) tensioactivos aniónicos o mezclas de los mismos, en la que R1 y R2 representan, de manera independiente, un residuo de alquilo o alquenilo lineal o ramificado con entre 8 y 22 átomos de carbono, n varía de 1 a 5 y preferentemente es 2 o 3, x representa un grado de alcoxilación que varía de 5 a 25 y M representa hidrógeno o un ion de metal alcalino;

b) una o más fuentes de alcalinidad,

c) agua y

d) del 5 al 30 % en peso, basándose en la composición completa, de un sustituto de fosfato que comprende: i) un copolímero soluble en agua que comprende al menos dos unidades de monómeros alifáticos insaturados diferentes y que tiene una capacidad de dispersión de carbonato de calcio de al menos 150 mg de CaCO3/g de copolímero y

ii) un agente quelante multidentado que comprende de tres a seis grupos formadores de complejos por molécula y que forma complejos solubles en agua con iones Ca2+, en la que la relación del copolímero respecto al agente quelante se encuentra en el intervalo de mayor de 1:1 a 3:1 (% en peso/% en peso basado en la composición completa) y la composición está libre de cualquier fosfato, silicato y compuesto basado en celulosa.

2. La composición de acuerdo con la reivindicación 1, que comprende del 6 al 27,5 % en peso, preferentemente del 7,5 al 25 % en peso y más preferentemente del 9 al 20 % en peso, del sustituto de fosfato.

3. La composición de acuerdo con la reivindicación 1 o 2, en la que la capacidad de dispersión de carbonato de calcio del copolímero es de al menos 175 mg de CaCO3/g de copolímero, preferentemente al menos 200 mg de CaCO3/g, más preferentemente al menos 250 mg de CaCO3/g y lo más preferentemente se encuentra en el intervalo de 280 a 320 mg de CaCO3/g.

4. La composición de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en la que las al menos dos unidades de monómeros alifáticos insaturados diferentes se seleccionan del grupo que consiste en ácido acrílico, ácido metacrílico, ácido maleico, anhídrido maleico y ácido fumárico o sales de los mismos, siendo preferentemente una unidad de monómero alifático insaturado el ácido maleico o las sales del mismo y siendo preferentemente la segunda unidad de monómero alifático insaturado el ácido acrílico o las sales del mismo.

5. La composición de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, en la que el agente quelante es un ácido policarboxílico o una sal del mismo, seleccionado preferentemente del grupo que consiste en ácido hidroxietilendiaminotriacético (HEDTA), ácido dietilentriaminopentaacético (DTPA), ácido metilglicinodiacético (MGDA), ácido glutámico-W,W-ácido diacético (GLDA), ácido iminodisuccínico (IDSA), ácido hidroxiiminodisuccínico (HIDS), ácido etilendiaminodisuccínico (EDDS), ácido aspártico-W,A/-ácido diacético (ASDA), sales de los mismos y mezclas de los mismos.

6. La composición de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, en la que la composición está libre de ácido etilendiaminotetraacético (EDTA), ácido nitrilotriacético (NTA) y cualquier compuesto que contenga silicio.

7. Una composición de acuerdo con la reivindicación 1, en la que el tensioactivo aniónico se selecciona del grupo que consiste en sulfatos de alquilo C8-C18, éter sulfatos de alquilo C8-C18, sulfonatos de alquilo C8-C18, aolefinsulfonatos C8-C18, ácidos grasos C8-C18 sulfonados, alquilbencenosulfonatos C8-C18, mono- y di-ésteres sulfosuccínicos C1-C12, carboxilatos de poliglicol éter de alquilo C8-C18, N-acil tauridos C8-C18, N-sarcosinatos C8-C18, isetionatos de alquilo C8-C18 y mezclas de los mismos.

8. Una composición de acuerdo con la reivindicación 1 o 7, en la que la fuente de alcalinidad se selecciona del grupo que consiste en hidróxido de sodio, hidróxido de potasio, carbonato de sodio, carbonato de potasio o mezclas de los mismos y, preferentemente, está presente en una cantidad del 3 al 90 % en peso, más preferentemente en una cantidad de 5 al 50 % en peso, basándose en la composición completa.

9. Una composición de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8, en la que la composición comprende, de manera adicional, aditivos seleccionados del grupo que consiste en modificadores del pH, agentes antimicrobianos, agentes modificadores de la viscosidad, abrillantadores ópticos, disolventes orgánicos, agentes de blanqueo, activadores del blanqueo, colorantes, perfume, agentes antiespumantes compatibles con membranas, agentes para la inhibición de la corrosión, enzimas y mezclas de los mismos.

10. Un método para el lavado de productos textiles usando una composición de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9.

11. Un método de acuerdo con la reivindicación 10, en el que el agua residual acumulada durante todo el proceso de lavado o partes del mismo se purifica en un proceso de filtración usando una o más unidades de filtración con membrana, comprendiendo dicho proceso de filtración preferentemente una o más etapas de ósmosis inversa.

12. Uso de una composición de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9 como detergente en lavadoras para el lavado de ropa comerciales y/o de uso particular, como agente de limpieza y/o agente de lavado y desinfección.