ES2651670T3 - Composición y procedimiento para la eliminación continua o intermitente de residuos de una solución de lavado recirculada - Google Patents

Composición y procedimiento para la eliminación continua o intermitente de residuos de una solución de lavado recirculada Download PDF

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Abstract

Un procedimiento para eliminar partículas de residuos alimentarios de una solución acuosa recirculada en lavavajillas que comprende: (a) realizar un ciclo de lavado, que incluye al menos una etapa de lavado y al menos una etapa de aclarado, en donde al menos la etapa de lavado incluye la recirculación de la solución acuosa; (b) añadir un agente floculante a la solución acuosa recirculada para aglomerar las partículas de residuos alimentarios en partículas aglomeradas que tienen densidades mayores que al menos algunas de las partículas de desperdios alimentarios; y (c) separar las partículas aglomeradas que tienen una densidad mayor que la del agua de la solución acuosa recirculada usando un hidrociclón, en donde la densidad del agua se mide en las condiciones de la solución acuosa recirculada.

Description

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DESCRIPCION
Composicion y procedimiento para la eliminacion continua o intermitente de residuos de una solucion de lavado recirculada
Campo tecnico
La presente invencion se refiere en general al campo de la eliminacion de residuos del agua recirculada en lavavajillas. En particular, la presente invencion se refiere a la eliminacion de residuos del agua recirculada usando floculantes en combinacion con un hidrociclon.
Antecedentes
En respuesta a la creciente demanda para reducir la cantidad de agua consumida, se han desarrollado varios lavavajillas con bajo consumo de agua que estan disenados para usar hasta la mitad de la cantidad de agua que los lavavajillas convencionales. Mientras que las maquinas lavavajillas de bajo consumo de agua reducen de manera eficaz la cantidad de agua utilizada durante los ciclos de lavado , los menores volumenes de desague y los volumenes de aclarado finales mas bajos conducen a una mayor acumulacion de suciedad en el desague de los nuevos lavavajillas que ahorran agua. Por ejemplo, si la cantidad de agua de aclarado se reduce a la mitad, la cantidad de residuos en el desague se duplica en concentracion. A medida que el agua en el desague se recircula dentro del lavavajillas, puede producirse filmacion en la vajilla que se esta limpiando en el lavavajillas debido a la acumulacion de residuos alimentarios en el desague.
Los hidrociclones son bien conocidos en la industria del agua residual para separar solidos de la solucion. Debido a que los hidrociclones no tienen partes moviles o filtros, requieren un mantenimiento mmimo. En la industria del agua residual, los hidrociclones se usan actualmente en maquinas lavavajillas de carga frontal para eliminar partfculas que tienen una densidad superior a una cantidad predeterminada. Aunque los hidrociclones son eficaces para eliminar la mayor parte de los residuos alimentarios (es decir, trozos de alimentos tales como lechuga), pueden no ser tan eficaces para eliminar partfculas de alimentos en suspension mas pequenas (es decir, partfculas menores de 2 milfmetros (mm) y mas particularmente menos de 1 mm de tamano).
Por lo tanto, hay necesidad de un procedimiento para reducir la cantidad de residuos alimentarios y mas particularmente, partfculas de residuos alimentarios, en soluciones de lavado recirculadas.
Compendio
La presente invencion se refiere a un procedimiento de reduccion o eliminacion de residuos alimenticios en una solucion acuosa recirculada de un lavavajillas utilizando un tratamiento qmmico en combinacion con un medio ffsico o mecanico. Una vez anadido un agente floculante a la solucion acuosa recirculada del lavavajillas, un hidrociclon elimina las partfculas de residuos alimentarios aglomerados de la solucion recirculada del lavavajillas.
En una realizacion, la presente invencion se refiere a un procedimiento para eliminar partfculas de residuos alimentarios de una solucion de lavado recirculada. El procedimiento incluye agregar un agente floculante a la solucion de lavado recirculada y separar las partfculas de residuos alimentarios aglomeradas de la solucion de lavado recirculada usando un hidrociclon. El agente floculante hace que las partfculas de residuos alimentarios se aglomeren en partfculas que tienen una densidad mayor que al menos algunas de las partfculas de residuos alimentarios.
En otra realizacion, la presente invencion se refiere a un procedimiento para eliminar partfculas de una solucion. El procedimiento incluye formar partfculas aglomeradas que tienen una densidad mayor que el agua y separar las partfculas aglomeradas de la solucion usando un dispositivo de separacion mecanica.
En otra realizacion mas, la presente invencion se refiere a un procedimiento para eliminar partfculas de residuos alimentarios de una solucion de lavado en lavavajillas. El procedimiento incluye formar partfculas de residuos alimentarios aglomeradas, separar las partfculas de residuos alimentarios aglomeradas de la solucion de lavado en lavavajillas en una corriente de concentrado y una corriente saturada usando un hidrociclon y combinar la corriente saturada con la solucion de lavado en lavavajillas. Las partfculas se separan en funcion de la densidad de las partfculas de residuos alimentarios aglomeradas.
Aunque se describen multiples realizaciones, otras realizaciones de la presente invencion seran evidentes para los expertos en la tecnica a partir de la siguiente descripcion detallada, que muestra y describe realizaciones ilustrativas de la invencion. Por consiguiente, los dibujos y la descripcion detallada deben considerarse de naturaleza ilustrativa y no restrictiva.
Breve descripcion de los dibujos
La figura 1 es un diagrama de bloques de un lavavajillas ilustrativo con un hidrociclon.
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La figura 2 es un grafico que ilustra valores reales y teoricos para una fraccion de residuos insolubles en solucion a lo largo del tiempo para soluciones con y sin un agente floculante.
Descripcion detallada
El procedimiento de la presente invencion reduce y/o elimina residuos alimentarios, y mas particularmente partfculas de residuos alimentarios, de un desague o corriente de agua recirculada de un lavavajillas usando un agente floculante en combinacion con un hidrociclon. El agente floculante se agrega al agua en el lavavajillas para hacer que las partfculas de la tierra alimenticia se aglomeren. A continuacion, el hidrociclon separa las partfculas de residuos alimentarios aglomeradas del agua o de la solucion de agua recirculada. El procedimiento mejora el rendimiento de los lavavajillas que recirculan poca agua al reducir la filmacion en la vajilla producida por la acumulacion de residuos alimentarios en el desague del lavavajillas. Una reduccion general de los residuos alimentarios a su vez reducira el consumo de productos. Aunque el procedimientose describe como utilizado en lavavajillas, puede utilizarse en cualquier aplicacion donde haya una solucion de lavado recirculante o un requisito de reutilizacion. Por ejemplo, el procedimiento puede utilizarse en las siguientes industrias: lavandenas, alimentacion y bebidas y lavado de vehfculos.
En una primera etapa del procedimiento de la presente invencion, se agrega un agente floculante al agua o solucion de recirculacion. El agente floculante funciona para aglomerar las partfculas de residuos alimentarios en floculos o agrupaciones de partfculas de residuos alimentarios que tienen una densidad y un tamano de partfcula incrementados en comparacion con al menos una porcion de las partfculas de residuos alimentarios individuales. Los agentes floculantes son polfmeros y la aglomeracion se produce cuando segmentos de la cadena polimerica se adsorben sobre diferentes partfculas. Los ejemplos de agentes floculantes adecuados incluyen, por ejemplo, agentes floculantes cationicos, anionicos y no ionicos. Los ejemplos de agentes floculantes cationicos adecuados incluyen, por ejemplo, emulsiones de copolfmero de acrilamida cationica. Los ejemplos de emulsiones de copolfmero de acrilamida cationica adecuadas disponibles en el mercado incluyen, por ejemplo, CE 884, CE 844, CE 854 y CE 864, disponibles en Hychem, Inc., Tampa, FL. Los ejemplos de agentes floculantes anionicos disponibles en el mercado adecuados incluyen, por ejemplo, emulsiones de copolfmero de acrilamida anionica. Los ejemplos de emulsiones de copolfmero anionico adecuadas disponibles en el mercado incluyen AF 308, disponible en Hychem, Inc. Tampa, FL.
Una cantidad eficaz del agente floculante al agua recirculada para hacer que las partfculas de los residuos alimentarios se aglomeren. Tal como se emplea en la presente memoria, “partfculas de residuos alimentarios” se refiere a porciones de alimentos de tamano de partfculas, tales como los residuos alimentarios de menos de 2 mm y mas particularmente de menos de 1 mm de tamano y "residuos alimentarios gruesos" se refiere a alimentos mayores que el tamano de partfcula, tal como un trozo de lechuga o espinaca. En una realizacion, una cantidad real de agente floculante es de aproximadamente 0,1 partes por millon (ppm) a aproximadamente 100 ppm, particularmente de aproximadamente 0,5 ppm a aproximadamente 50 ppm, y mas particularmente de aproximadamente 1 ppm a aproximadamente 25 ppm. El agua recirculada puede tratarse con el agente floculante de forma continua o intermitente, dependiendo de variables tales como la frecuencia con que se utiliza elel lavavajillas.
El agente floculante puede agregarse directamente en el agua recirculada o puede incluirse como un componente de una composicion detergente que se usa para limpiar la vajilla. Cuando el agente floculante se agrega directamente al agua recirculada, el agente floculante se puede agregar, por ejemplo, en el desague del lavavajillas. Si el agente floculante se agrega como parte de una composicion detergente, la estrategia de formulacion del detergente puede alterarse para proporcionar espacio para el agente floculante. Ademas, la estrategia de formulacion del detergente puede alterarse para evitar la alteracion de la carga del agente floculante. Una vez que las partfculas de residuos alimentarios se han agrupado o aglomerado, la segunda etapa del procedimiento incluye utilizar un hidrociclon para separar las partfculas de residuos alimentarios aglomeradas del agua recirculada. Los hidrociclones adecuados incluyen un hidrociclon de poliuretano de cinco cm (dos pulgadas) disponible en Flo Trends Systems, Inc., Houston, TX. El hidrociclon funciona para separar las partfculas aglomeradas del agua recirculada en funcion de un perfil de densidad en una corriente concentrada y una corriente saturada. Floculando o aglomerando las partfculas de residuos alimentarios mas pequenas para formar partfculas aglomeradas mas grandes que tienen densidades mayores que las de al menos algunas de las partfculas de residuos alimentarios, la separacion ciclonica se puede maximizar, dando como resultado una corriente saturada mas limpia. En un ejemplo, las partfculas aglomeradas tienen densidades mayores que la mayona de las partfculas de residuos alimentarios. Por ejemplo, las partfculas aglomeradas tienen densidades mayores que al menos el 50%, 60%, 70%, 80% o 90% de partfculas de residuos alimentarios. El agente floculante mejora la separacion ciclonica del hidrociclon formando partfculas de residuos alimentarios aglomeradas mas densas que se depositan en el fondo del hidrociclon y son forzadas a traves del fondo del hidrociclon hacia la corriente de concentrado. El hidrociclon separa partfculas de residuos alimentarios aglomeradas que tienen al menos un tamano o densidad minima del agua recirculada. El hidrociclon separa partfculas de residuos alimentarios aglomeradas que no estan completamente disueltas.
En algunas realizaciones, el hidrociclon puede separar partfculas que tienen una densidad diferente del agua. En algunos casos, el hidrociclon puede configurarse para separar partfculas que son mas densas que el agua. Se
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apreciara que, cuanto mayor es la diferencia en densidad entre el filtrado y el agua, mas eficaz es la separacion ciclonica. El tamano o la densidad a la que se separan las partmulas de residuos alimentarios aglomeradas del agua recirculada es funcion de, por ejemplo: el diametro del ciclon, las dimensiones de la salida, la presion de alimentacion y las caractensticas relativas de las partmulas de residuos alimentarios aglomeradas y el agua recirculada. Tambien se apreciara que la densidad dependa de varias variables, incluida la temperatura, y todas las consideraciones en la presente memoria se refieren al agua en las mismas condiciones que el agua recirculada, es decir, a la misma temperatura.
En algunas realizaciones, el hidrociclon funciona continuamente con la bomba de recirculacion del lavavajillas. Dependiendo de la eficiencia del hidrociclon, en una realizacion alternativa, puede no ser necesario que el hidrociclon funcione continuamente con la bomba de recirculacion. Con eficiencias muy altas, como con la adicion de un agente floculante, el hidrociclon es capaz de mantener el nivel de partmulas de residuos alimentarios alimentarios en el desague del lavavajillas a niveles mmimos deseados mientras se ejecuta de forma intermitente. En un ejemplo, el hidrociclon se ejecuta al mismo tiempo que se recircula el agua dentro del lavavajillas. En otro ejemplo, el hidrociclon no funciona cuando se recircula el agua dentro del lavavajillas. En una realizacion, la eficacia del hidrociclon aumenta en aproximadamente un 90% cuando se anade un agente floculante al agua recirculada para aglomerar y para que las partmulas aglomeradas tengan una densidad mayor que el agua. La combinacion del agente floculante y el hidrociclon puede eliminar eficazmente los residuos os del agua recirculada que tiene una cantidad de residuos alimentarios de aproximadamente 2.000 ppm, aproximadamente 3.000 ppm, aproximadamente 4.000 ppm, aproximadamente 5.000 ppm, aproximadamente 6.000 ppm, aproximadamente 7.000 ppm y aproximadamente 8.000 ppm. , aproximadamente 9.000 ppm, o aproximadamente 10.000 ppm o mas. Siempre que el agente floculante sea capaz de flocular las partmulas de residuos alimentarios en partmulas aglomeradas que tengan una densidad mayor que el agua, el hidrociclon es capaz de separar los- residuos alimentarios del agua. Aunque el procedimiento se trata utilizando un hidrociclon para separar las residuos alimentarios del agua recirculada, se puede usar cualquier dispositivo de separacion mecanico o ffsico sin apartarse del alcance pretendido de la presente invencion.
Una vez que el agua recirculada pasa a traves del hidrociclon, la corriente saturada se vuelve a circular hacia el agua recirculada que se utilizara mientras se desecha la corriente de concentrado. La corriente saturada se recicla de nuevo en el lavavajillas, reduciendo la cantidad de agua que se consume y desperdicia durante cada ciclo.
El procedimiento de la aplicacion actual se describe mas espedficamente con respecto a la figura 1, que es un diagrama de bloques del sistema ilustrativo 10 que incluye el lavavajillas 12 con desague 14 e hidrociclon 16. En uso, el agua entra en contacto con la vajilla en el lavavajillas 12 y se recoge en el desague 14. El agua en el desague 14 se denomina agua de recirculacion o solucion de recirculacion porque el agua del desague 14 se puede recircular sobre la vajilla en el lavavajillas 12 circulando por las lmeas 18a, 18b, 18c y la bomba 20.
El sistema 10 tambien incluye el hidrociclon 16 que elimina partmulas de residuos alimentarios aglomeradas del agua de recirculacion del desague 14. Como se describio anteriormente, las partmulas de residuos alimentarios se aglomeran mediante el uso de una cantidad eficaz de un agente floculante. El agua de recirculacion del desague 14 puede circular por las lmeas 22a, 22b hasta el hidrociclon 16, que separa el agua en saturado 24 y concentrado 26. El saturado 24 se devuelve al desague 14 y se combina con la solucion de recirculacion, mientras que el concentrado 26, que tiene una mayor concentracion de partmulas de residuos alimentarios aglomeradas, puede descartarse. Un experto en la tecnica reconocera que el sistema 10 es una disposicion posible para el hidrociclon 16. Alternativamente, el hidrociclon 16 puede recibir agua de recirculacion de las lmeas 18a, 18b y/o 118c y puede disponerse en paralelo o en serie con la bomba 20.
Un ciclo de lavado completo incluye al menos una etapa de lavado y al menos una etapa de aclarado. El numero y la duracion de cada etapa del ciclo de lavado vanan segun el lavavajillas. Los lavavajillas adecuados incluyen un lavavajillas de tipo puerta o de cinta transportadora y se reconoce que la ubicacion de cada etapa de lavado y aclarado puede variar segun el tipo de lavavajillas.
El agua del desague 14 se puede recircular sobre la vajilla en el lavavajillas 12 durante una etapa de lavado y/o una etapa de aclarado. En un sistema preferido, el agua del desague 14 se recircula durante una etapa de lavado y el agua corriente de la fuente de agua corriente 28 aclara la vajlla durante una etapa de aclarado.
El hidrociclon 16 se puede operar o usar continuamente durante el ciclo de lavado. Alternativamente, el hidrociclon 16 puede hacerse funcionar o usarse durante una parte del ciclo de lavado. Cuando se hace funcionar el hidrociclon 16 durante una parte del ciclo de lavado, el hidrociclon 16 y la bomba 26 pueden operarse al mismo tiempo o en momentos diferentes.
El agua de recirculacion en el desague 14 se puede usar en multiples ciclos de lavado. El agente floculante puede agregarse al comienzo de cada ciclo de lavado o cuando sea necesario. Por ejemplo, el agente floculante se puede agregar cada varios ciclos de lavado.
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Composicion detergente
Como se describio anteriormente, el agente floculante se puede incluir en una composicion detergente. Por ejemplo, una composicion detergente adecuada puede incluir al menos un tensioactivo, al menos una fuente de alcalinidad, al menos un agente floculante y opcionalmente al menos un componente funcional.
Las fuentes de alcalinidad adecuadas incluyen, pero no se limitan a, hidroxidos de metal alcalino, carbonatos de metal alcalino, metasilicatos de metal alcalino y silicatos de metal alcalino. Los ejemplos espedficos incluyen hidroxido de sodio, hidroxido de potasio, carbonato de sodio, carbonato de potasio, una mezcla de hidroxidos de metal alcalino, una mezcla de carbonatos de metal alcalino y una mezcla de hidroxido de metal alcalino y carbonato de metal alcalino. El hidroxido de metal alcalino, silicato de metal alcalino, metasilicato de metal alcalino y/o carbonato de metal alcalino pueden agregarse al detergente en cualquier forma conocida en la tecnica, incluyendo perlas solidas, escamas, polvo, disueltos en una solucion acuosa o una de sus combinaciones.
La fuente de alcalinidad controla el pH de la solucion de uso resultante cuando se agrega agua al detergente. El pH de la solucion de uso debe mantenerse en el intervalo alcalino para proporcionar suficientes propiedades de detergencia. En un ejemplo, el pH de la solucion de uso esta comprendido entre aproximadamente 7 y aproximadamente 13. Particularmente, el pH de la solucion de uso esta entre aproximadamente 9 y aproximadamente 12. Si el pH de la solucion de uso es demasiado alto, por ejemplo, por encima de 13, la solucion de uso puede ser demasiado alcalina y atacar o danar la superficie que se va a limpiar.
La fuente de alcali del detergente y el pH de la solucion de uso resultante pueden diferir dependiendo de si el
detergente es para aplicaciones para organismos o para el consumidor. En un detergente para el consumidor adecuado, la fuente de alcalinidad consiste en al menos un carbonato de metal alcalino, metasilicato de metal alcalino, silicato de metal alcalino o una de sus combinaciones, y la solucion de uso resultante tiene un pH entre aproximadamente 7 y 11. Los detergentes para organismos pueden tener un pH mas alto que los detergentes para el consumidor. En un detergente para organismos adecuado, la fuente de alcalinidad consiste en al menos un hidroxido de metal alcalino, carbonato de metal alcalino, metasilicato de metal alcalino, silicato de metal alcalino o una de sus
combinaciones, y la solucion de uso resultante tiene un pH entre aproximadamente 9,5 y 13.
Cuando el detergente se proporciona en forma solida, la fuente de alcalinidad tambien puede funcionar como una sal hidratable. La sal hidratable puede referirse a sustancialmente anhidra. Por sustancialmente anhidra, se entiende que el componente contiene menos de aproximadamente 2% en peso de agua referido al peso del componente hidratable. La cantidad de agua puede ser inferior a aproximadamente 1% en peso, y puede ser inferior a aproximadamente 0,5% en peso. No hay ningun requisito de que la sal hidratable sea completamente anhidra.
Se puede usar una variedad de tensioactivos en la composicion detergente, incluidos, pero no limitados a: tensioactivos anionicos, no ionicos, cationicos y zwitterionicos. Los tensioactivos son un componente opcional de la composicion detergente y se pueden excluir del concentrado. Los tensioactivos que se pueden usar a modo de ejemplo estan disponibles en el mercado procedentes de varias fuentes. Para una exposicion de tensioactivos, vease Kirk-Othmer, Encyclopedia of Chemical Technology, tercera edicion, volumen 8, paginas 900-912. Cuando la composicion detergente incluye un tensioactivo tal como un agente de limpieza, el agente de limpieza se proporciona en una cantidad eficaz para proporcionar un nivel deseado de limpieza. La composicion detergente, cuando se proporciona como un concentrado, puede incluir el agente tensioactivo de limpieza en un intervalo de aproximadamente 0,05% a aproximadamente 20% en peso, aproximadamente 0,5% a aproximadamente 15% en peso, aproximadamente 1% a aproximadamente 15% en peso, aproximadamente 1,5% a aproximadamente 10% en peso, y aproximadamente 2% a aproximadamente 8% en peso. Los intervalos adicionales a modo de ejemplo de tensioactivo en un concentrado incluyen aproximadamente 0,5% a aproximadamente 8% en peso, y aproximadamente 1% a aproximadamente 5% en peso.
Los ejemplos de tensioactivos anionicos utiles en la composicion detergente incluyen, pero no se limitan a: carboxilatos tales como alquilcarboxilatos y polialcoxicarboxilatos, carboxilatos de alcohol etoxilato, carboxilatos de nonilfenol etoxilato; sulfonatos tales como alquilsulfonatos, alquilbencenosulfonatos, alquilarilsulfonatos, esteres de acidos grasos sulfonados; sulfatos tales como alcoholes sulfatados, alcoholes etoxilados sulfatados, alquilfenoles sulfatados, alquilsulfatos, sulfosuccinatos y alquiletersulfatos. Los tensioactivos anionicos a modo de ejemplo incluyen, pero no se limitan a: alquilarilsulfonato de sodio, alfa-olefinsulfonato y sulfatos de alcohol graso.
Los ejemplos de tensioactivos no ionicos utiles en la composicion detergente incluyen, pero no se limitan a, los que tienen un polfmero de oxido de polialquileno como una parte de la molecula tensioactiva. Dichos tensioactivos no ionicos incluyen, pero no se limitan a: eteres de polietilenglicol de alcoholes grasos con: cloro, bencilo, metilo, etilo, propilo, butilo, alquilo y otros similares ; compuestos no ionicos sin oxido de polialquileno tales como alquil poliglucosidos; esteres de sorbitan y sacarosa y sus etoxilatos; aminas alcoxiladas tales como etilendiamina alcoxilada; alcoxilatos de alcohol tales como etoxilato propoxilatos de alcohol, propoxilatos de alcohol, etoxilato propoxilato propoxilatos de alcohol, etoxilato butoxilatos de alcohol; etoxilato de nonilfenol, eter de polioxietilenglicol; esteres de acido carboxflico tales como esteres de glicerol, esteres de polioxietileno, esteres de acidos grasos
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etoxilados y glicolicos; amidas carboxflicas tales como condensados de dietanolamina, condensados de monoalcanolamina, amidas de acido graso de polioxietileno; y copoUmeros de bloques de oxido de polialquileno. Cuando un tensioactivo no ionico esta presente en la composicion detergente o en el solido de liberacion controlada, tambien puede estar presente un hidrotropo. Los hidrotropos adecuados incluyen, pero no se limitan a, xilenosulfonato de sodio, cumenosulfonato de sodio, disulfonatos de oxido de alquildifenilo, fenol etoxilado, alcohol bendlico etoxilado y similares. Un ejemplo de un copolfmero de bloques de oxido de etileno/oxido de propileno disponible en el mercado incluye, pero no esta limitado a, PLURONIC®, disponible en BASF Corporation, Florham Park, NJ. Un ejemplo de un tensioactivo de silicona disponible en el mercado incluye, pero no se limita a, ABIL® B8852, disponible en Goldschmidt Chemical Corporation, Hopewell, VA. Un tensioactivo particularmente adecuado es D500, un copolfmero de oxido de etileno/oxido de propileno disponible en BASF Corporation, Florham Park, NJ.
Los ejemplos de tensioactivos cationicos que se pueden usar en la composicion detergente incluyen, pero no se limitan a: aminas tales como monoaminas primarias, secundarias y terciarias con cadenas de alquilo o alquenilo de C18, alquilaminas etoxiladas, alcoxilatos de etilendiamina, imidazoles tales como 1- (2-hidroxietil) -2-imidazolina, una 2-alquil-1-(2-hidroxietil)-2-imidazolina y similares; y sales de amonio cuaternario, como por ejemplo, tensioactivos de cloruro de amonio alquil cuaternario tales como cloruro de n-alquil(C12-C18)dimetilbencilamonio, cloruro de n- tetradecildimetilbencilamonio monohidratado, y un cloruro de amonio cuaternario sustituido con naftileno tal como cloruro de dimetil-1-naftilmetilamonio. El tensioactivo cationico se puede usar para proporcionar propiedades desinfectantes.
Los ejemplos de tensioactivos zwitterionicos que se pueden usar en la composicion detergente incluyen, pero no se limitan a: betamas, imidazolinas y propionatos.
Cuando la composicion detergente esta destinada a ser utilizada en un lavavajillas o fregadora automatica, los tensioactivos seleccionados pueden ser los que proporcionan un nivel aceptable de formacion de espuma cuando se usan dentro de un lavavajillas o maquina fregadora. Las composiciones detergentes para usar en lavavajillas automaticos o maquinas fregadoras generalmente se consideran composiciones de baja formacion de espuma. Los tensioactivos de baja formacion de espuma que proporcionan el nivel deseado de actividad detergente presentan ventajas en un contexto tal como una maquina lavavajillas donde la presencia de grandes cantidades de espuma puede ser problematica. Ademas de seleccionar tensioactivos de baja formacion de espuma, tambien se pueden utilizar agentes desespumantes para reducir la generacion de espuma. Por consiguiente, se pueden usar tensioactivos que se consideran tensioactivos de baja formacion de espuma. Ademas, se pueden usar otros tensioactivos junto con un agente antiespumante para controlar el nivel de formacion de espuma.
El agente floculante esta presente en una cantidad eficaz para aglomerar partfculas de residuos alimentarios. Los agentes floculantes adecuados se han descrito anteriormente. Por ejemplo, el agente floculante comprende un agente floculante cationico, una emulsion de copolfmero de acrilamida cationica o un agente floculante anionico. El agente floculante tambien puede incluir una combinacion de agentes floculantes.
La composicion de detergente puede proporcionarse en cualquier forma, incluida una composicion detergente solida o una composicion detergente lfquida. Ejemplos de composiciones detergentes solidas y lfquidas se presentan en las tablas Ay B a continuacion.
Tabla A: Ejemplos de composiciones solidas de detergente
Intervalo del ejemplo 1 Intervalo del ejemplo 2 Intervalo del ejemplo 3
Fuente de alcalinidad
0,1-90% en peso 1-75wt% 5-60% en peso
Agua
0-50% en peso 0-35% en peso 0-25% en peso
Tensioactivo
0,1-15% en peso 1-10% en peso 1-5% en peso
Agente floculante
0,01-15% en peso 0,01-10% en peso 0,01-5% en peso
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Tabla B: Ejemplos de composiciones de detergente liquido
Intervalo del ejemplo 1 Intervalo del ejemplo 2 Intervalo del ejemplo 3
Fuente de alcalinidad
0,1-60% en peso 1-45% en peso 1-30% en peso
Agua
0,1-70% en peso 1-45% en peso 1-30% en peso
Tensioactivo
0,1-15% en peso 1-10% en peso 1-5% en peso
Agente floculante
0,01-15% en peso 0,01-10% en peso 0,01-5% en peso
Las composiciones detergentes pueden proporcionarse en cualquiera de una variedad de realizaciones de composiciones detergentes. En una realizacion, la composicion detergente puede estar sustancialmente exenta de fosforo, acido nitrilotriacetico (NTA) y acido etilendiamintetraacetico (EDTA). Exenta de fosforo significa una composicion que tiene menos de aproximadamente 0,5% en peso, mas espedficamente, menos de aproximadamente 0,1% en peso, e incluso mas espedficamente menos de aproximadamente 0,01% en peso de fosforo referido al peso total de la composicion. Exenta de NTA significa una composicion que tiene menos de aproximadamente 0,5% en peso, menos de aproximadamente 0,1% en peso, y espedficamente menos de aproximadamente 0,01% en peso de NTA referido al peso total de la composicion. Cuando la composicion esta exenta de NTA, tambien es compatible con cloro, que funciona como un agente contra la redeposicion y eliminador de residuos. Cuando se diluye para una solucion de uso, la composicion detergente incluye concentraciones de fosforo, NTAy EDTA de menos de aproximadamente 100 ppm, particularmente menos de aproximadamente 10 ppm, y mas particularmente menos de aproximadamente 1 ppm.
La composicion detergente se puede diluir con agua, conocida como agua de dilucion, para formar una solucion concentrada o una solucion de uso. En general, un concentrado se refiere a una composicion que se destina a diluir con agua para proporcionar una solucion de uso; una solucion de uso se dispersa o se usa sin mas dilucion. La solucion de uso se puede usar para limpiar sustratos, como durante el fregado.
En un ejemplo, la composicion detergente se diluye de tal manera que la solucion de uso tiene suficiente poder detergente. El factor de dilucion tfpico esta comprendido entre aproximadamente 1 y aproximadamente 10.000, pero dependera de factores como por ejemplo la dureza del agua, la cantidad de residuos que se va a eliminar y similares. En una realizacion, la composicion detergente solida se diluye en una proporcion de entre aproximadamente 1:10 y aproximadamente 1:1000 de concentrado a agua. Mas espedficamente, la composicion detergente solida se diluye a una proporcion de entre aproximadamente 1:100 y aproximadamente 1:5000 de concentrado a agua. Mas espedficamente, la composicion detergente solida se diluye en una proporcion de aproximadamente 1:250 a 1:2000 de concentrado a agua.
Los intervalos de concentracion adecuados para la solucion de uso se presentan en la tabla C.
Tabla C: Concentraciones de ejemplos en una solucion de uso
Intervalo del ejemplo 1 Intervalo del ejemplo 2 Intervalo dl ejemplo 3 Intervalo del ejemplo 4 Intervalo del ejemplo 5
Fuente de alcalinidad
1-1800 ppm 1-900 ppm 10-750 ppm 50-600 ppm 50-1200 ppm
Tensioactivo
1-300 ppm 1-150 ppm 10-100 ppm 10-50 ppm 10-100 ppm
Agente floculante
0,1-300 ppm 0.1-150 ppm 0,1-100 ppm 0.1-50 ppm 0,1-100 ppm
Otros materiales funcionales
Las composiciones detergentes tambien pueden incluir diversos otros componentes funcionales. En algunas realizaciones, la fuente de alcalinidad, tensioactivo o sistema tensioactivo, agente floculante, opcionalmente agua puede constituir una gran cantidad, o incluso sustancialmente la totalidad del peso de la composicion detergente, por ejemplo, en realizaciones que tienen pocos o ningun otro material funcional dispuestos en la misma.
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En realizaciones alternativas, se anaden materiales funcionales para proporcionar propiedades y funcionalidades deseadas a la composicion detergente. Para el proposito de esta solicitud, la expresion "materiales funcionales" incluye un material que cuando se dispersa o disuelve en una solucion de uso y/o concentrada, tal como una solucion acuosa, proporciona una propiedad beneficiosa en un determinado uso. Algunos ejemplos concretos de materiales funcionales se tratan con mas detalle a continuacion, aunque los materiales concretos tratados se dan a modo de ejemplo solamente, y puede usarse una amplia variedad de otros materiales funcionales. Ademas, los componentes tratados anteriormente pueden ser multifuncionales y tambien pueden proporcionar varios de los beneficios funcionales que se describen tratados a continuacion.
Fuente alcalina secundaria
La composicion detergente puede incluir una o mas fuentes alcalinas secundarias. Los ejemplos de fuentes alcalinas secundarias adecuadas de la composicion detergente incluyen, pero no se limitan a, carbonatos de metales alcalinos, hidroxidos de metales alcalinos y silicatos de metales alcalinos. Ejemplos de carbonatos de metales alcalinos que se pueden usar incluyen, pero no se limitan a: carbonato, bicarbonato, sesquicarbonato de sodio o potasio y una de sus mezclas. Ejemplos de hidroxidos de metales alcalinos que se pueden usar incluyen, pero no se limitan a: hidroxido de sodio o potasio. El hidroxido de metal alcalino puede anadirse a la composicion detergente en cualquier forma conocida en la tecnica, incluidas como perlas solidas, disueltos en solucion acuosa, o una de sus combinaciones. Los ejemplos de silicatos de metal alcalino incluyen, pero sin limitacion, silicato o polisilicato de sodio o potasio, metasilicato de sodio o potasio y metasilicato de sodio o potasio hidratado o una de sus combinaciones.
Adyuvantes o acondicionadores de agua
La composicion detergente puede incluir uno o mas agentes adyuvantes, tambien llamados agentes quelantes o secuestrantes (p. ej., adyuvantes), que incluyen, pero no se limitan a: fosfatos condensados, carbonatos de metales alcalinos, fosfonatos, acidos aminocarboxflicos y/o acidos policarboxflicos. En general, un agente quelante es una molecula capaz de coordinar (es decir, unir) los iones metalicos comunmente encontrados en el agua natural para evitar que los iones metalicos interfieran con la accion de los demas ingredientes con poder detergente de una composicion limpiadora. Los niveles de adicion preferidos para los adyuvantes que tambien pueden ser agentes quelantes o secuestrantes estan comprendidos entre aproximadamente 0,1% y aproximadamente 70% en peso, aproximadamente 1% y aproximadamente 60% en peso, o aproximadamente 1,5% y aproximadamente 50% en peso. Si la composicion detergente solida se proporciona como concentrado, el concentrado puede incluir entre aproximadamente 1% y aproximadamente 60% en peso, entre aproximadamente 3% y aproximadamente 50% en peso, y entre aproximadamente 6% y aproximadamente 45% en peso de los adyuvantes. Mas intervalos de adyuvantes incluyen entre aproximadamente 3% y aproximadamente 20% en peso, entre aproximadamente 6% y aproximadamente 15% en peso, entre aproximadamente 25% y aproximadamente 50% en peso y entre aproximadamente 35% y aproximadamente 45% en peso.
Los ejemplos de fosfatos condensados incluyen, pero no se limitan a: ortofosfato de sodio y potasio, pirofosfato de sodio y potasio, tripolifosfato de sodio y hexametafosfato de sodio. Un fosfato condensado tambien puede ayudar, en un grado limitado, a la solidificacion de la composicion detergente fijando el agua libre presente en la composicion detergente como agua de hidratacion.
Los ejemplos de fosfonatos incluyen, pero no estan limitados a: acido 2-fosfonobutano-1,2,4-tricarboxflico (PBTC), acido 1-hidroxietano-1,1-difosfonico, CH2C(OH)[PO(OH)2]2; aminotri(acido metilenfosfonico), N[CH2PO(OH)2]3; sal sodica de aminotri(metilenfosfonato) (ATMP), N[CH2PO(ONa)2]3; 2-hidroxietiliminobis (acido metilenfosfonico), HOCH2CH2N[CH2PO(OH)2]2; dietilentriaminapenta(acido metilenfosfonico),
(HO)2POCH2N[CH2cH2N[CH2PO(OH)2]2]2; sal sodica de dietilentriaminpenta(metilenfosfonato) (DTPMP), CgH(28-x) N3 NaxOi5 P5 (x=7); sal potasica de hexametilendiamin(tetrametilenfosfonato), CioH(28-x)N2KxOi2P4(x=6);
bis(hexametilen)triamin(acido pentametilenfosfonico), (HO2)POCH2N[(CH2)2N[CH2PO(OH)2]2]2; y acido fosforoso, H3PO3. Los fosfonatos preferidos incluyen HEDP, PBTC, ATMP y una de sus combinaciones. Una combinacion de fosfonato preferida es ATMP y DTPMP. Se prefiere un fosfonato neutralizado o alcalino, o una combinacion del fosfonato con una fuente de alcali antes de anadirse a la mezcla de manera que haya poco o ningun calor o gas generado por una reaccion de neutralizacion cuando se anade el fosfonato. En una realizacion, sin embargo, la composicion detergente esta exenta de fosforo.
Los materiales de acido aminocarboxflico utiles que contienen poco o nada de NTA incluyen, pero no estan limitados a: acido N-hidroxietilamindiacetico, acido etilendiamintetraacetico (EDTA), acido hidroxietilendiamintetraacetico, acido dietilentriaminpentaacetico, acido N-hidroxietil-etilendiamintriacetico (HEDTA), acido dietilentriaminpentaacetico (DTPA), acido metilglicindiacetico (MGDA), acido glutamico-acido N, N-diacetico (GLDA), acido etilendiaminsuccmico (EDDS), acido 2-hidroxietiliminodiacetico (HEIDA), acido iminodisuccmico (IDS), acido 3- hidroxi-2-2'-iminodisuccmico (HIDS) y otros de sus acidos o sales similares que tienen un grupo amino con un sustituyente de acido carboxflico. En una realizacion, sin embargo, la composicion detergente esta exenta de aminocarboxilatos.
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Los poUmeros de acondicionamiento en agua pueden usarse como adyuvantes que no contienen fosforo. Ejemplos de poKmeros acondicionadores en agua incluyen, pero no estan limitados a: policarboxilatos. Los ejemplos de policarboxilatos que pueden usarse como adyuvantes y/o polfmeros acondicionadores en agua incluyen, pero no estan limitados a: los grupos que tienen carboxilato (-CO2") pendiente tales como acido poliacnlico, acido maleico, acido tartarico, acido gluconico, acido acetico, acido benzoico, acido cftrico, acido formico, acido lactico, acido malico, acido glutamico, acido adfpico, acido oxalico, maleico/ polfmero olefrnico, poUmero sulfonado o terpolfmero, poKmero acnlico/maleico, acido polimetacnlico, polfmeros de acido acnlico-acido metacnlico, poliacrilamida hidrolizada, polimetacrilamida hidrolizada, poUmeros hidrolizados de poliamida-metacrilamida, poliacrilonitrilo hidrolizado, polimetacrilonitrilo hidrolizado y poKmeros hidrolizados de acrilonitrilo-metacrilonitrilo. Otros polfmeros acondicionadores en agua adecuados incluyen almidon, azucar o polioles que comprenden grupos funcionales acido carboxflico o ester. Ejemplos de acidos carbox^licos incluyen, pero no se limitan a, acido maleico, acidos acnlico, metacnlico e itaconico o una de sus sales. Ejemplos de grupos funcionales de ester incluyen esteres anlicos, dclicos, aromaticos y lineales, ramificados o sustituidos de C1-C10. Para un analisis adicional de los agentes quelantes / secuestrantes, vease Kirk-Othmer, Encyclopedia of Chemical Technology, tercera edicion, volumen 5, paginas 339-366 y volumen 23, paginas 319-320, cuya descripcion se incorpora en la presente memoria como referencia. Estos materiales tambien se pueden usar en niveles subestequiometricos para funcionar como modificadores de cristales.
Agentes endurecedores
Las composiciones detergentes tambien pueden incluir un agente endurecedor ademas de, o en forma de, el adyuvante. Un agente endurecedor es un compuesto o sistema de compuestos, organicos o inorganicos, que contribuye significativamente a la solidificacion uniforme de la composicion de detergente. Preferiblemente, los agentes endurecedores son compatibles con el agente de limpieza y otros ingredientes activos de la composicion detergente y son capaces de proporcionar una cantidad eficaz de dureza y/o solubilidad acuosa a la composicion de detergente procesada. Los agentes endurecedores tambien debenan ser capaces de formar una matriz homogenea con el agente de limpieza y otros ingredientes cuando se mezclen y solidifiquen para proporcionar una disolucion uniforme del agente de limpieza de la composicion detergente durante su uso.
La cantidad de agente endurecedor incluido en la composicion detergente variara segun factores que incluyen, pero no se limitan a: el tipo de composicion detergente que se prepara, los ingredientes de la composicion detergente, el uso previsto de la composicion detergente, la cantidad de solucion de distribucion aplicada a la composicion detergente solida a lo largo del tiempo durante su uso, la temperatura de la solucion de distribucion, la dureza de la solucion de distribucion, el tamano ffsico de la composicion detergente, la concentracion de los demas ingredientes y la concentracion del agente de limpieza en la composicion detergente. Se prefiere que la cantidad del agente endurecedor incluido en la composicion detergente sea eficaz para combinarse con el agente de limpieza y otros ingredientes de la composicion detergente para formar una mezcla homogenea en condiciones de mezclado continuo y una temperatura igual o inferior a la temperatura de fusion del agente endurecedor.
Tambien se prefiere que el agente endurecedor forme una matriz con el agente de limpieza y otros ingredientes que se endurezcan hasta una forma solida a temperaturas ambiente de aproximadamente 30°C a aproximadamente 50°C, en particular aproximadamente de 35°C a aproximadamente 45°C, despues del mezclado cesa y la mezcla se distribuye desde el sistema de mezclado, en aproximadamente 1 minuto a aproximadamente 3 horas, en particular aproximadamente 2 minutos a aproximadamente 2 horas, y en particular aproximadamente 5 minutos a aproximadamente 1 hora. Se puede aplicar una cantidad minima de calor de una fuente externa a la mezcla para facilitar el tratamiento de la mezcla. Se prefiere que la cantidad del agente endurecedor incluido en la composicion detergente sea eficaz para proporcionar la dureza deseada y la velocidad deseada de solubilidad controlada de la composicion tratada cuando se coloca en un medio acuoso para lograr un ritmo deseado de distribucion del agente limpiador en la composicion solidificada durante su uso.
El agente endurecedor puede ser un agente endurecedor organico o inorganico. Un agente endurecedor organico preferido es un compuesto de polietilenglicol (PEG). La velocidad de solidificacion de las composiciones que comprenden un agente endurecedor de polietilenglicol variara, al menos en parte, segun la cantidad y el peso molecular del polietilenglicol anadido a la composicion detergente. Los ejemplos de polietilenglicoles adecuados incluyen, pero no se limitan a: polietilenglicoles solidos de formula general H(oCH)2CH2)nOH, donde n es mayor que 15, en particular aproximadamente 30 a aproximadamente 1.700. Por lo general, el polietilenglicol es un solido en forma de polvo suelto o escamas, que tiene un peso molecular de aproximadamente 1.000 a aproximadamente
100.000, particularmente que tiene un peso molecular de al menos aproximadamente 1.450 a aproximadamente
20.000, mas espedficamente entre aproximadamente 1.450. y aproximadamente 8.000. El polietilenglicol esta presente a una concentracion de aproximadamente 1% a 75% en peso y en particular aproximadamente de 3% a aproximadamente 15% en peso. Los compuestos de polietilenglicol adecuados incluyen, pero no se limitan a: PEG 4000, PEG 1450 y PEG 8000, entre otros, siendo los mas preferidos PEG 4000 y PEG 8000. Un ejemplo de un polietilenglicol solido disponible en el mercado incluye, pero no se limita a: CARBOWAX, disponible en Union Carbide Corporation, Houston, TX.
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Los agentes endurecedores inorganicos preferidos son sales inorganicas hidratables, que incluyen, pero no se limitan a: sulfatos y bicarbonatos. Los agentes endurecedores inorganicos estan presentes en concentraciones de hasta aproximadamente 50% en peso, en particular de aproximadamente 5% a aproximadamente 25% en peso, y mas en particular de aproximadamente 5% a aproximadamente 15% en peso. En una realizacion, sin embargo, la composicion de liberacion controlada solida esta exenta de sulfatos y carbonatos, incluido el carbonato sodico.
Las partfculas de urea tambien se pueden emplear como endurecedores en las composiciones detergentes. La velocidad de solidificacion de las composiciones variara, al menos en parte, a factores que incluyen, pero no se limitan a: la cantidad, el tamano de partfcula y la forma de la urea anadida a la composicion. Por ejemplo, una forma de urea en partfculas se puede combinar con un agente de limpieza y otros ingredientes, y preferiblemente una cantidad menor pero eficaz de agua. La cantidad y el tamano de partfcula de la urea es eficaz para combinarse con el agente de limpieza y otros ingredientes para formar una mezcla homogenea sin la aplicacion de calor de una fuente externa para fundir la urea y otros ingredientes en una etapa fundida. Se prefiere que la cantidad de urea incluida en la composicion sea eficaz para proporcionar la dureza deseada y la velocidad de solubilidad deseada de la composicion cuando se coloca en un medio acuoso para lograr una velocidad deseada de distribucion del agente de limpieza de la composicion solidificada durante su uso. En algunas realizaciones, la composicion incluye entre aproximadamente 5% a aproximadamente 90% en peso de urea, en particular entre aproximadamente 8% y aproximadamente 40% en peso de urea, y mas particularmente entre aproximadamente l0% y aproximadamente 30% en peso de urea.
La urea puede estar en forma de perlas comprimidas o de polvo. La urea comprimida esta generalmente disponible en proveedores comerciales como una mezcla de tamanos de partfcula que vanan de aproximadamente 8 a 15 mallas U.S., como por ejemplo, de Arcadian Sohio Company, Nitrogen Chemicals Division. Una forma comprimida de urea se muele preferiblemente para reducir el tamano de partfcula a aproximadamente 50 mallas U.S. a aproximadamente 125 mallas U.S., en particular aproximadamente 75 a 100 mallas U.S., preferiblemente usando un molino en humedo tal como una extrusora de doble husillo o una mezcladora Teledyne, un emulsionador Ross y similares.
Agentes blanqueadores
Los agentes blanqueadores adecuados para usar en la composicion detergente para aclarar o blanquear un sustrato incluyen compuestos blanqueadores capaces de liberar una especie de halogeno activo, tal como Cl2, Br2, -OCl" y/o - OBr", en condiciones generalmente encontradas durante el proceso de limpieza. Los agentes blanqueadores adecuados para usar en las composiciones detergentes incluyen, pero no se limitan a: compuestos que contienen cloro, tales como cloro, hipocloritos o cloraminas. Ejemplos de compuestos liberadores de halogenos incluyen, pero no se limitan a: los dicloroisocianuratos de metales alcalinos, fosfato trisodico clorado, los hipocloritos de metales alcalinos, monocloramina y dicloramina. Las fuentes de cloro encapsuladas tambien se pueden usar para mejorar la estabilidad de la fuente de cloro en la composicion (vease, por ejemplo, las patentes de EE.UU. n° 4,618,914 y n° .830.773, cuya descripcion se incorpora como referencia en la presente memoria). Un agente blanqueador tambien puede ser una fuente de peroxfgeno u oxfgeno activo tal como peroxido de hidrogeno, perboratos, carbonato de sodio peroxihidratado, perosulfato de potasio y perborato de sodio mono y tetrahidratado, con y sin activadores tales como tetraacetiletilendiamina. Cuando el concentrado incluye un agente blanqueador, se puede incluir en una cantidad entre aproximadamente 0,1% y aproximadamente 60% en peso, entre aproximadamente 1% y aproximadamente 20% en peso, entre aproximadamente 3% y aproximadamente 8% en peso, y entre aproximadamente 3% y aproximadamente 6% en peso.
Cargas
La composicion de detergente puede incluir una cantidad eficaz de cargas de detergente que no funcionan como un agente de limpieza por si mismas, pero cooperan con el agente de limpieza para mejorar la capacidad de limpieza general de la composicion detergente. Los ejemplos de cargas de detergente adecuadas para uso en las presentes composiciones detergentes incluyen, pero no se limitan a: sulfato de sodio y cloruro de sodio. Cuando el concentrado incluye una carga de detergente, se puede incluir en una cantidad de hasta aproximadamente 50% en peso, entre aproximadamente 1% y aproximadamente 30% en peso, o entre aproximadamente 1,5% y aproximadamente 25% en peso.
Agentes antiespumantes
Tambien se puede incluir un agente antiespumante para reducir la estabilidad de la espuma en la composicion detergente. Los ejemplos de agentes antiespumantes incluyen, pero no se limitan a: polfmeros de bloque de oxido de etileno/propileno tales como los disponibles bajo el nombre Pluronic® N-3 disponible en BASF Corporation, Florham Park, NJ; compuestos de silicona tales como sflice dispersada en polidimetilsiloxano, polidimetilsiloxano y polidimetilsiloxano funcionalizado tales como los disponibles bajo el nombre Abil® B9952 disponible en Goldschmidt Chemical Corporation, Hopewell, VA; amidas grasas, ceras de hidrocarburos, acidos grasos, esteres grasos, alcoholes grasos, jabones de acidos grasos, etoxilatos, aceites minerales, esteres de polietilenglicol y esteres de
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alquilfosfato tales como fosfato de monoestearilo. Se puede encontrar una exposicion sobre agentes antiespumantes, por ejemplo, en la patente de EE.UU.n0 3,048,548 de Martin et al., patente de EE.UU.n0 3.334.147 de Brunelle et al. y patente de EE.UU. n° 3.442.242 de Rue et al., cuyas descripciones se incorporan como referencia en la presente memoria. Cuando el concentrado incluye un agente antiespumante, el agente antiespumante se puede proporcionar en una cantidad entre aproximadamente 0,0001% y aproximadamente 10% en peso, entre aproximadamente 0,001% y aproximadamente 5% en peso, o entre aproximadamente 0,01% y aproximadamente 1,0% en peso.
Agentes contra la redeposicion
La composicion detergente puede incluir un agente contra la redeposicion para facilitar la suspension continua de residuos en una solucion de limpieza y evitar que lo residuos eliminados se vuelvan a depositar sobre el sustrato que se esta limpiando. Los ejemplos de agentes contra la redeposicion adecuados incluyen, pero no se limitan a: poliacrilatos, polfmeros de estireno antndrido maleico, derivados celulosicos tales como hidroxietilcelulosa, hidroxipropilcelulosa y carboximetilcelulosa. Cuando el concentrado incluye un agente contra la redeposicion, el agente contra la redeposicion se puede incluir en una cantidad entre aproximadamente 0,5% y aproximadamente 10% en peso, y entre aproximadamente 1% y aproximadamente 5% en peso.
Agentes estabilizantes
La composicion detergente tambien puede incluir agentes estabilizantes. Los ejemplos de agentes estabilizantes adecuados incluyen, pero no se limitan a: borato, iones calcio/magnesio, propilenglicol y una de sus mezclas. El concentrado no necesita incluir un agente estabilizante, pero cuando el concentrado incluye un agente estabilizante, se puede incluir en una cantidad que proporcione el nivel deseado de estabilidad del concentrado. Los ejemplos de intervalos del agente estabilizante incluyen hasta aproximadamente 20% en peso, entre aproximadamente 0,5% y aproximadamente 15% en peso, y entre aproximadamente 2% y aproximadamente 10% en peso.
Dispersantes
La composicion detergente tambien puede incluir dispersantes. Los ejemplos de dispersantes adecuados que pueden usarse en la composicion detergente incluyen, pero no se limitan a: polfmeros de acido maleico/olefina, acido poliacnlico y una de sus mezclas. El concentrado no necesita incluir un dispersante, pero cuando se incluye un dispersante puede incluirse en una cantidad que proporcione las propiedades dispersantes deseadas. Ejemplos de intervalos del dispersante en el concentrado pueden ser de hasta aproximadamente 20% en peso, entre aproximadamente 0,5% y aproximadamente 15% en peso, y entre aproximadamente 2% y aproximadamente 9% en peso.
Enzimas
Las enzimas que se pueden incluir en la composicion detergente incluyen las enzimas que ayudan a la eliminacion y/o contra la redeposicion de almidon, protema, grasas, aceites y una de sus combinaciones. Los ejemplos de tipos de enzimas incluyen, pero no se limitan a: proteasas, alfa-amilasas, lipasas y una de sus mezclas. Ejemplos de proteasas que se pueden usar incluyen, pero no se limitan a: las procedentes de Bacillus licheniformix, Bacillus lenus, Bacillus alcalophilus y Bacillus amyloliquefaciens. Ejemplos de alfa-amilasas incluyen Bacillus subtilis, Bacillus amyloliquefaciens y Bacillus licheniformis. El concentrado no necesita incluir una enzima, pero cuando el concentrado incluye una enzima, puede incluirse en una cantidad que proporcione la actividad enzimatica deseada cuando la composicion de detergente se proporciona como una composicion para uso. Ejemplos de intervalos de la enzima en el concentrado incluyen hasta aproximadamente 15% en peso, entre aproximadamente 0,5% y aproximadamente 10% en peso, y entre aproximadamente 1% y aproximadamente 5% en peso.
Fragancias y colorantes
Diversos colorantes, aromatizantes incluidos perfumes y otros agentes potenciadores esteticos tambien se pueden incluir en la composicion detergente. Los colorantes adecuados que pueden incluirse para alterar el aspecto de la composicion detergente incluyen, entre otros: Direct Blue 86, disponible en Mac Dye-Chem Industries, Ahmedabad, India; Fastusol Blue, disponible en Mobay Chemical Corporation, Pittsburgh, PA; Acid Orange 7, disponible en American Cyanamid Company, Wayne, NJ; Basic Violet 10 y Sandolan Blue/Acid Blue 182, disponible en Sandoz, Princeton, NJ; Acid Yellow 23, disponible en Chemos GmbH, Regenstauf, Alemania; Acid Yellow 17, disponible en Sigma Chemical, St. Louis, MO; Sap Green y Metanil Yellow, disponibles en Keyston Analine and Chemical, Chicago, IL; Acid Blue 9, disponible en Emerald Hilton Davis, LLC, Cincinnati, OH; Hisol Fast Red y Fluorescein, disponibles en Capitol Color y Chemical Company, Newark, NJ; y Acid Green 25, Ciba Specialty Chemicals Corporation, Greensboro, NC.
Las fragancias o perfumes que pueden incluirse en las composiciones detergentes incluyen, pero no se limitan a: terpenoides tales como citronelol, aldehfdos tales como amilcinamaldefndo, ajasmina tal como C1S-jazmm o jasmal y vainillina.
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Espesantes
Las composiciones detergentes pueden incluir un modificador de reolog^a o un espesante. El modificador de reolog^a puede proporcionar las siguientes funciones: aumentar la viscosidad de las composiciones detergentes; aumentar el tamano de partfcula de las composiciones de uso lfquido cuando se distribuyen a traves de una boquilla de pulverizacion; proporcionar las composiciones de uso con adherencia vertical a las superficies; proporcionar suspension de partfculas dentro de las composiciones de uso; o reducir la tasa de evaporacion de las composiciones de uso.
El modificador de reologfa puede proporcionar una composicion de uso que es pseudoplastica, en otras palabras, la composicion o el material de uso cuando se deja inalterado (en modo de cizalla), conserva una alta viscosidad. Sin embargo, cuando se cizalla, la viscosidad del material se reduce de forma sustancial pero reversible. Una vez se elimina la accion de cizalla, la viscosidad vuelve. Estas propiedades permiten la aplicacion del material a traves de un cabezal de pulverizacion. Cuando se pulveriza a traves de una boquilla, el material se somete a cizalladura a medida que se aproxima un tubo de alimentacion hacia un cabezal de pulverizacion bajo la influencia de la presion y se cizalla por la accion de una bomba en un pulverizador accionado por bomba. En cualquier caso, la viscosidad puede caer hasta un punto tal que se pueden aplicar cantidades sustanciales del material utilizando dispositivos de pulverizacion usados para aplicar el material a una superficie sucia. Sin embargo, una vez que el material se posa sobre una superficie sucia, los materiales pueden recuperar una alta viscosidad para garantizar que el material permanezca en su lugar en la suciedad. Preferiblemente, el material se puede aplicar a una superficie que da como resultado un revestimiento sustancial del material que proporciona los componentes de limpieza en concentracion suficiente para dar como resultado la elevacion y la eliminacion de la suciedad endurecida o cocida. Mientras estan en contacto con la suciedad en superficies verticales o inclinadas, los espesadores junto con los otros componentes del limpiador minimizan el goteo, la cafda, el descenso u otros movimientos del material bajo los efectos de la gravedad. El material debena formularse de manera que la viscosidad del material sea adecuada para mantener el contacto entre cantidades sustanciales de la pelfcula del material con la suciedad durante al menos un minuto, particularmente cinco minutos o mas.
Ejemplos de espesantes o modificadores de la reologfa adecuados son los espesantes polimericos que incluyen, pero no se limitan a: polfmeros, polfmeros naturales o gomas procedentes de fuentes vegetales o animales. Dichos materiales pueden ser polisacaridos tales como moleculas de polisacaridos grandes que tienen una capacidad de espesamiento sustancial. Los espesantes o modificadores de la reologfa tambien incluyen arcillas.
Se puede usar un espesante polimerico sustancialmente soluble para proporcionar un aumento de viscosidad o un aumento de conductividad a las composiciones de uso. Los ejemplos de espesantes polimericos para las composiciones acuosas de la invencion incluyen, pero no se limitan a: polfmeros de vinilo carboxilados tales como acidos poliacnlicos y sus sales sodicas, celulosa etoxilada, espesantes de poliacrilamida, composiciones de xantano reticuladas, alginato de sodio y productos de algina, hidroxipropilcelulosa, hidroxietilcelulosa y otros espesantes acuosos similares que tienen alguna proporcion sustancial de solubilidad en agua. Los ejemplos de espesantes adecuados disponibles en el mercado incluyen, pero no se limitan a: Acusol, disponible en Rohm & Haas Company, Philadelphia, PA; y Carbopol, disponible en B.F Goodrich, Charlotte, NC.
Los ejemplos de espesantes polimericos adecuados incluyen, pero no se limitan a: polisacaridos. Un ejemplo de un polisacarido disponible en el mercado adecuado incluye, pero no se limita a, Diutan, disponible en Kelco Division de Merck, San Diego, CA. Los espesantes para su uso en las composiciones incluyen ademas espesantes de alcohol polivimlico, tales como, (mas de 98,5 mol de acetato sustituido con la funcion -OH) completamente hidrolizado.
Un ejemplo de un polisacarido particularmente adecuado incluye, pero no se limita a, xantanos. Se prefieren dichos polfmeros de xantano debido a su alta solubilidad en agua y gran poder espesante. El xantano es un polisacarido extracelular de Xanthomonas campestris. El xantano se puede preparar por fermentacion a base de azucar de mafz u otros subproductos edulcorantes de mafz. El xantano comprende una cadena principal poli beta- (1-4) -D- glucopiranosilo, similar a la que se encuentra en la celulosa. Las dispersiones acuosas de goma xantana y sus derivados presentan nuevas y notables propiedades reologicas. Las bajas concentraciones de la goma tienen viscosidades relativamente altas que permiten su uso economico. Las soluciones de goma xantana presentan una pseudoplasticidad alta, es decir, en un amplio intervalo de concentraciones, se produce espesamiento por cizallamiento rapido que generalmente se entiende que es instantaneamente reversible. Los materiales no cizallados tienen viscosidades que parecen ser independientes del pH e independientes de la temperatura en amplios intervalos. Los materiales de xantano preferidos incluyen materiales de xantano reticulados. Los polfmeros de xantano se pueden reticular con una variedad de agentes reticulantes de reaccion covalente conocidos reactivos con el grupo funcional hidroxilo de moleculas de polisacaridos grandes y tambien se pueden reticular usando iones metalicos divalentes, trivalentes o polivalentes. Dichos geles de xantano reticulados se describen en la patente de EE.UU. n° 4.782.901, que se incorpora en la presente memoria como referencia. Los agentes de reticulacion adecuados para materiales de xantano incluyen, pero no se limitan a: cationes metalicos tales como Al+3, Fe+3, Sb+3, Zr+4 y otros metales de transicion. Los ejemplos de xantanos adecuados disponibles en el mercado incluyen, pero no se limitan a: KELTROL®, KELZAN® AR, KELZAN® D35, KELZAN® S, KELZAN® XZ, disponibles en Kelco Division
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de Merck, San Diego, CA. Tambien se pueden usar agentes reticulantes organicos conocidos. Un xantano reticulado preferido es KELZAN® AR, que proporciona una composicion de uso pseudoplastico que puede producir niebla o aerosol de gran tamano de partfculas cuando se pulveriza.
Ejemplos
La presente invencion se describe mas particularmente en los siguientes ejemplos que estan destinados unicamente a tttulo ilustrativo, ya que numerosas modificaciones y variaciones dentro del alcance de la presente invencion seran evidentes para los expertos en la tecnica. A menos que se indique lo contrario, todas las partes, porcentajes y relaciones publicados en los siguientes ejemplos estan expresados en peso, y todos los reactivos empleados en los ejemplos se obtuvieron, o estan disponibles, de los proveedores qmmicos descritos a continuacion, o pueden sintetizarse mediante tecnicas convencionales.
Ejemplos 1, 2, 3 y 4
Se usaron cuatro frascos de 237 ml (8 onzas) para simular un desague de un lavavajillas. Para determinar si un agente floculante aumentana la eficiencia de un hidrociclon, se analizaron en primer lugar cuatro agentes floculantes para ver sus efectos sobre los residuos alimenticios. Se anadieron a cada frasco aproximadamente 3.000 ppm de residuo de judia, preparado a partir de una lata de judias cocinadas, y aproximadamente 10 ppm de un floculante. En particular, el ejemplo 1 uso Hyperfloc CR 844, el ejemplo 2 uso Hyperfloc CR 854, el ejemplo 3 uso Hyperfloc CR 864 y el ejemplo 4 uso Hyperfloc CE 884, que son cada uno agentes floculantes copolfmeros de acrilamida cationicos.
Cada uno de los frascos se agito durante aproximadamente 5 segundos y se coloco en una plataforma estacionaria. Los frascos se observaron inmediatamente despues de agitarlos y aproximadamente 24 horas despues de agitarlos.
Inmediatamente despues de la agitacion, todos los agentes floculantes de los Ejemplos 1-4 paredan flocular aproximadamente la misma cantidad de partfculas de residuos alimentarios. Todas las partfculas de residuos alimentarios floculadas se recogieron en la parte superior de los frascos en la superficie del agua. Despues de aproximadamente 24 horas, todas las partfculas de residuos alimentarios floculadas se depositaron en el fondo de los frascos, lo que indica que la densidad de los residuos alimentarios floculados habfa aumentado. Por lo tanto, los agentes floculantes de los Ejemplos 1, 2, 3 y 4 fueron eficaces en la aglomeracion de las partfculas de residuos alimentarios en partfculas aglomeradas que tienen una densidad mayor que el agua.
Ejemplos 5, 6, 7 y 8
Se usaron cuatro frascos de 237 ml (8 onzas) para simular un desague de un lavavajillas. Para determinar si un agente floculante usado en combinacion con un detergente aumentana la eficiencia de un hidrociclon, se combinaron cada uno de los cuatro agentes floculantes con un detergente y se analizaron para ver sus efectos en los residuos alimentarios. Se anadieron aproximadamente 3.000 ppm de residuo de judfas, 1.000 ppm de detergente Solid Power, disponible en Ecolab Inc., Saint Paul, MN, y aproximadamente 10 ppm de un floculante a cada frasco. En particular, en el ejemplo 5 se utilizo Hyperfloc CR 844, el ejemplo 6 se utilizo Hyperfloc CR 854, en el ejemplo 7 se utilizo Hyperfloc CR 864 y en el ejemplo 8 se utilizo Hyperfloc CE 884.
Cada uno de los frascos se agito durante aproximadamente 5 segundos y se coloco en una plataforma estacionaria. Inmediatamente despues de la agitacion, todos los agentes floculantes de los ejemplos 5, 6, 7 y 8 paredan flocular aproximadamente la misma cantidad de partfculas de residuos alimentarios. La ubicacion de las partfculas de residuos alimentarios floculadas para cada uno de los ejemplos 5, 6, 7 y 8 se enumera a continuacion en la tabla 1.
Tabla 1.
Lugar del residuo
Ejemplo 5
Todas las partfculas de residuos alimentarios floculadas sedimentaron en el fondo del frasco
Ejemplo 6
Las partfculas de residuos alimentarios floculadas se depositaron en el fondo del frasco y flotaron en la parte superior del frasco
Ejemplo 7
Todas las partfculas de residuos alimentarios floculadas flotaban en la parte superior del frasco
Ejemplo 8
Las partfculas de residuos alimentarios floculadas sedimentaron en el fondo del frasco y flotaron en la parte superior del frasco
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Como se puede ver comparando los resultados de agregar solo un agente floculante (Ejemplos 1-4) a una solucion de partfculas de residuos alimentarios y agregar un agente floculante y detergente (Ejemplo 5-8) a una solucion de partfculas de residuos alimentarios, el detergente cambio la tension superficial de los agentes floculantes. El detergente permitio que alguno de los residuos alimentarios floculados sedimentara mas rapidamente que otros. El residuo alimentario floculado que sedimenta mas rapido es beneficioso para la separacion del agua con un hidrociclon. Por lo tanto, debido a que la composicion del ejemplo 5 hizo que el residuo alimentario sedimente en el fondo del frasco, lo que indica un aumento de densidad, el agente floculante del ejemplo 5 sena el mas eficaz cuando se usa con un hidrociclon, seguido de las composiciones de los ejemplos 6 y 8. Por ultimo, aunque la composicion del ejemplo 7 podna usarse con un hidrociclon, puede no ser tan eficaz inmediatamente como las composiciones de los ejemplos 5, 6 y 8 cuando se usan con un hidrociclon.
Debido a que la composicion del Ejemplo 5 hizo que los residuos alimentarios floculados sedimentaran en el penodo de tiempo mas corto en comparacion con las composiciones de los ejemplos 6-8, la composicion del ejemplo 5 se analizo entonces para determinar si habfa una diferencia visual en la corriente efluente de un hidrociclon con y sin un agente floculante agregado al desague. Las pruebas se realizaron en un volumen de desague de aproximadamente 92,8 litros (24,5 galones) y una presion de aproximadamente 1,4 bar (20 libras por pulgada cuadrada) (psi).
Las residuos alimentarios y el detergente se agregaron al desague y se puso en marcha la bomba para mezclar completamente el desague. El hidrociclon se puso en marcha a continuacion durante aproximadamente 30 segundos y se recogieron las mismas muestras como anteriormente.
El hidrociclon se puso en derivacion a continuacion mientras se agregaba el agente floculante y se dejaba mezclar con los residuos alimentarios. El hidrociclon se puso en marcha durante aproximadamente 30 segundos y se recogieron las mismas muestras como anteriormente.
Tras la observacion visual, las muestras con y sin el agente floculante no difirieron sustancialmente en su aspecto. Sin embargo, cuando se alteraron las muestras, los residuos alimentarios floculados en las muestras volvieron a sedimentar en el fondo del desague mucho mas rapidamente que las residuos alimentarios en las muestras que no inclrnan un agente floculante.
La composicion del ejemplo 5 se ensayo a continuacion para determinar si la eficiencia de un hidrociclon mejoraba cuando se agregaba un agente floculante al desague. Se tomaron muestras una vez cada minuto durante 10 minutos y a continuacion una vez cada dos minutos durante otros 10 minutos. Se midio el porcentaje de transmitancia y se registro en cada intervalo.
Como se muestra en la tabla 2, mientras que el porcentaje de transmitancia aumento con el tiempo, el modelo se baso en la disminucion de la concentracion de residuos alimentarios con el tiempo, por lo que los datos se transformaron y se utilizo 100% de transmitancia. Ademas, debido a que no se desarrollo una escala absoluta para relacionar la concentracion de residuos alimentarios con el porcentaje de transmitancia, tanto los datos como el modelo teorico se normalizaron en el intervalo 0-1. La tabla 2 muestra el porcentaje de transmitancia, el 100% de transmitancia y el valor normalizado en cada intervalo de tiempo.
Tabla 2.
Tiempo (min)
%T 100-%T Normalizado
0
75,8 24,2 1,000
1
79,0 21,0 0,868
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80,6 19,4 0,802
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82,6 17,4 0,719
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83,4 16,6 0,686
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84,0 16,0 0,661
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83,2 16,8 0,694
7
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Tiempo (min)
%T 100-%T Normalizado
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84,4 15,6 0,645
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83,6 16,4 0,678
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83,8 16,2 ,0669
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84,2 15,8 0,653
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85,0 15,0 0,620
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84,6 15,4 0,636
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84,4 15,6 0,645
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84,8 15,2 0,628
En la figura 2, la fraccion de residuos insolubles en el desague se represento frente al tiempo para una solucion sin agente floculante y una solucion con agente floculante. La figura 2 tambien incluye la curva de separacion teorica para ambas soluciones (eficiencia del ciclon), que se determino mediante la ecuacion 1.
imagen1
donde:
x = concentracion de residuos en el desague de la maquina en el tiempo t xo = concentracion inicial de residuos en el desague de la maquina (t = 0) r| = eficiencia de la separacion t = tiempo
t = tiempo de residencia = volumen de desague de lavado / caudal volumetrico de agua de aclarado que ingresa al desague
La curva de separacion teorica se ajusto a los datos ajustando la eficiencia de la separacion (n) y de tal modo que la asmtota se puso a cero. El hidrociclon fue aproximadamente un 20% eficiente sin agente floculante. Al agregar una pequena cantidad de agente floculante al desague, la eficiencia del hidrociclon aumento hasta aproximadamente el 90%.
Ejemplos 9, 10, 11, 12, 13, 14 y 15
Se usaron siete frascos de 237 ml (8 onzas) para simular un desague de un lavavajillas. Para determinar si los agentes floculantes cationicos, anionicos y no ionicos funcionanan de manera similar, se probaron cinco floculantes cationicos, uno anionico y uno no ionico para ver sus efectos sobre las residuos alimentarios. Se anadieron aproximadamente 5 ppm de agente floculante a cada frasco que contema una solucion de residuos alimentarios de espinacas al 5%. En particular, los ejemplos 9, 10, 11, 12 y 13 usaron los floculantes cationicos CE 884, CE 874, CE 864, CE 854 y CE 844, respectivamente, el ejemplo 14 utilizo el floculante anionico AF 308, y el ejemplo 15 uso el floculante no ionico NF 301.
La prueba demostro que los floculantes cationicos y anionicos (ejemplos 9-14) presentaban floculacion de las partfculas de espinaca, presentando los floculantes cationicos el mayor efecto. El floculante no ionico no presento ningun efecto sobre los residuos de espinacas.
El procedimiento de la presente invencion incluye la utilizacion de un agente floculante en combinacion con un hidrociclon para eliminar los residuos alimentarios, y mas espedficamente, las partfculas de residuos alimentarios en el agua recirculada. El agente floculante hace que las partfculas de residuos alimentarios se aglomeren y formen partfculas floculadas mas grandes y mas densas. El hidrociclon separa a continuacionlas partfculas de residuos
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alimentarios floculadas del agua recirculada para crear una corriente saturada y una corriente de concentrado. La corriente saturada se combina con el agua recirculada mientras se dispone la corriente de concentrado. El procedimiento aumenta la eficiencia del hidrociclon y reduce la cantidad de agua utilizada en una maquina lavavajillas, al aumentar la cantidad de residuos alimentarios filtrados del agua recirculada y al reciclar el agua en la corriente saturada.
En algunas realizaciones, uno o mas agentes floculantes pueden formularse en una composicion detergente. En algunas realizaciones, una composicion detergente tal como una composicion detergente de fregado puede incluir cualquier numero de componentes diferentes. Por ejemplo, una composicion detergente para fregar puede incluir una o mas fuentes de alcalinidad, uno o mas adyuvantes y uno o mas tensioactivos no ionicos, anionicos, cationicos y/o anfoteros, asf como uno o mas agentes floculantes tales como los floculantes cationicos descritos en la presente memoria. En algunas realizaciones, un detergente para fregar tambien puede incluir uno o mas agentes espesantes, un adyuvante de aclarado, un agente de blanqueo, un agente desinfectante, un agente antiespumante, un agente contra la redeposicion y un agente estabilizante.
Debe observarse que, tal como se usa en esta memoria descriptiva y en las reivindicaciones adjuntas, las formas singulares "un", “uno”, "una" y “el”, "la" incluyen referencias plurales a menos que el contenido indique claramente lo contrario. Por lo tanto, por ejemplo, la referencia a una composicion que contiene "un compuesto" incluye una mezcla de dos o mas compuestos. Tambien debe observarse que el termino "o" se emplea generalmente en su sentido, que incluye "y/o", a menos que el contenido indique claramente lo contrario.
Todas las publicaciones y solicitudes de patente en esta memoria descriptiva son indicativas del nivel de experiencia habitual en la tecnica a la que corresponde esta invencion. Todas las publicaciones y solicitudes de patente se incorporan en la presente memoria por referencia en la misma medida que si cada una de las publicaciones o solicitudes de patente se indicara espedfica e individualmente por referencia.
Se pueden realizar diversas modificaciones y adiciones a las realizaciones de los ejemplos expuestos sin apartarse del alcance de la presente invencion. Por ejemplo, aunque las realizaciones descritas anteriormente se refieren a caractensticas particulares, el alcance de esta invencion tambien incluye realizaciones que tienen diferentes combinaciones de caractensticas y realizaciones que no incluyen todas las caractensticas descritas anteriormente.

Claims (7)

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    REIVINDICACIONES
    1. Un procedimiento para eliminar partfculas de residuos alimentarios de una solucion acuosa recirculada en lavavajillas que comprende:
    (a) realizar un ciclo de lavado, que incluye al menos una etapa de lavado y al menos una etapa de aclarado, en donde al menos la etapa de lavado incluye la recirculacion de la solucion acuosa;
    (b) anadir un agente floculante a la solucion acuosa recirculada para aglomerar las partfculas de residuos alimentarios en partfculas aglomeradas que tienen densidades mayores que al menos algunas de las partfculas de desperdios alimentarios; y
    (c) separar las partfculas aglomeradas que tienen una densidad mayor que la del agua de la solucion acuosa recirculada usando un hidrociclon, en donde la densidad del agua se mide en las condiciones de la solucion acuosa recirculada.
  2. 2. El procedimiento de la reivindicacion 1, en donde el hidrociclon se usa durante al menos una parte del ciclo de lavado.
  3. 3. El procedimiento de una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 2, en donde el hidrociclon se usa continuamente durante el ciclo de lavado.
  4. 4. El procedimiento de una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en donde la adicion del agente floculante comprende la adicion de una composicion detergente que incluye el agente floculante.
  5. 5. El procedimiento de una de las reivindicaciones 1 a 4, en donde la separacion de las partfculas aglomeradas comprende dividir la solucion acuosa recirculada en una corriente de concentrado y una corriente saturada.
  6. 6. El procedimiento de una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, que comprende ademas combinar la corriente saturada con la solucion acuosa recirculada.
  7. 7. El procedimiento de una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, en donde el agente floculante comprende un agente floculante anionico o no ionico cationico.
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Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8951956B2 (en) 2008-01-04 2015-02-10 Ecolab USA, Inc. Solid tablet unit dose oven cleaner
US10287192B2 (en) 2011-03-17 2019-05-14 Ecolab Usa Inc. Composition and method for continuous or intermittent removal of soil from recirculated washing solution
US9605236B2 (en) * 2012-10-26 2017-03-28 Ecolab Usa Inc. Low alkaline low temperature ware wash detergent for protein removal and reducing scale build-up
US9574163B2 (en) 2012-10-26 2017-02-21 Ecolab Usa Inc. Caustic free low temperature ware wash detergent for reducing scale build-up
US9267096B2 (en) 2013-10-29 2016-02-23 Ecolab USA, Inc. Use of amino carboxylate for enhancing metal protection in alkaline detergents
US9752237B2 (en) * 2014-05-29 2017-09-05 Ecolab Usa Inc. Control of sugar evaporator scale using sugar or sugar moieties
SG10201406555XA (en) * 2014-10-13 2016-05-30 K One Ind Pte Ltd Automatic Dishwasher for Eateries Centre
CN106283488B (zh) * 2015-05-29 2019-06-28 青岛海尔洗衣机有限公司 一种絮凝洗衣机的控制方法及洗衣机
WO2017137072A1 (en) * 2016-02-09 2017-08-17 Arcelik Anonim Sirketi Dishwasher and washing cycle for such dishwasher
CN106564973A (zh) * 2016-10-20 2017-04-19 郑州丽福爱生物技术有限公司 一种生活污水处理剂及其制备方法
CN106564972A (zh) * 2016-10-20 2017-04-19 郑州丽福爱生物技术有限公司 一种生活污水净化剂及其制备方法
CN108004717A (zh) * 2016-10-28 2018-05-08 青岛海尔洗衣机有限公司 一种带有水处理功能的洗衣机控制方法和洗衣机
CN114269692A (zh) * 2019-06-28 2022-04-01 埃科莱布美国股份有限公司 再循环洗涤溶液
CN115869683A (zh) * 2021-09-29 2023-03-31 广东美的白色家电技术创新中心有限公司 旋流分离器和洗碗机

Family Cites Families (26)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3048548A (en) 1959-05-26 1962-08-07 Economics Lab Defoaming detergent composition
NL128174C (es) 1962-02-28
US4280520A (en) 1979-09-12 1981-07-28 Hobart Corporation Warewashing machine splashover return system
JPS60189108A (ja) 1984-03-08 1985-09-26 日本石油化学株式会社 電気絶縁油
US4782901A (en) 1986-12-12 1988-11-08 Mobil Oil Corporation Minimizing gravity override of carbon dioxide with a gel
US4830773A (en) 1987-07-10 1989-05-16 Ecolab Inc. Encapsulated bleaches
SU1666057A1 (ru) * 1988-09-28 1991-07-30 Э.М.Константинов Бытова посудомоечна машина
US6001190A (en) 1995-04-06 1999-12-14 General Electric Company Reduced energy cleaning appliance
US5770058A (en) 1995-09-29 1998-06-23 Whirlpool Corporation Centrifugal separator
CA2161864A1 (en) * 1995-10-31 1997-05-01 Gilles Tastayre Regeneration of used cleaning solution
US6280301B1 (en) * 1998-04-17 2001-08-28 National Conveyor Corp. Granule dishwashing apparatus and method of use
SE521117C2 (sv) * 1998-04-17 2003-09-30 Nat Conveyor Corp Metod och anordning för att separera granulat från rengöringsvätska i en rengöringsmaskin
US6589932B1 (en) * 1998-07-17 2003-07-08 The Procter & Gamble Company Detergent tablet
GB2348434A (en) * 1999-04-01 2000-10-04 Procter & Gamble Detergent compositions
US6689739B1 (en) * 1999-04-01 2004-02-10 The Procter & Gamble Company Detergent compositions
US6548467B2 (en) * 1999-09-02 2003-04-15 The Procter & Gamble Company Sanitizing compositions and methods
US6372145B1 (en) 2000-06-05 2002-04-16 Power Engineering Company Fat and protein removal from process streams
JP2002119794A (ja) * 2000-10-16 2002-04-23 Sharp Corp 洗濯機
US7153436B2 (en) * 2003-02-13 2006-12-26 Patrick W Bair Method for enhancing cyclonic vessel efficiency with polymeric additives
US7255750B2 (en) 2003-03-24 2007-08-14 The Clorox Company Cleaner with soil flocculant
US7196044B2 (en) * 2003-07-02 2007-03-27 Ecolab, Inc. Warewashing composition for use in automatic dishwashing machines, comprising a zinc ion and aluminum ion corrosion inhibitor
EP1819421A1 (de) * 2004-11-26 2007-08-22 Ashland Licensing and Intellectual Property LLC Verfahren zur feststoffabtrennung aus gasw[schern
JP2007244447A (ja) * 2006-03-14 2007-09-27 Winterhalter Japan Co Ltd 食器洗浄機
US8974547B2 (en) * 2008-07-30 2015-03-10 Appvion, Inc. Delivery particle
US8852353B2 (en) * 2008-12-10 2014-10-07 Michael Oberlander Solid dishmachine detergent not requiring a separate rinse additive
US10287192B2 (en) 2011-03-17 2019-05-14 Ecolab Usa Inc. Composition and method for continuous or intermittent removal of soil from recirculated washing solution

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