ES2839198T3 - Sistema conservante de piritiona en productos de abrillantador sólido - Google Patents

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Abstract

Una composición sólida de abrillantador que comprende: un conservante de piritiona; un ácido sólido; un agente endurecedor que comprende urea; uno o más tensioactivos no iónicos; y ingredientes funcionales adicionales, en donde la composición es un concentrado en formado de un sólido y el concentrado sólido es útil para preparar una solución de uso acuosa estable que tiene un pH neutro a ácido.

Description

DESCRIPCIÓN
Sistema conservante de piritiona en productos de abrillantador sólido
Campo de la invención
La presente invención se refiere a composiciones sólidas de abrillantador de acuerdo con la reivindicación 1.
En particular, las composiciones sólidas de abrillantador incluyen en una composición concentrada única de un conservante de piritiona, un ácido sólido y/o urea, tensioactivos no iónicos e ingredientes funcionales adicionales. En algunas modalidades, las composiciones coadyuvantes de abrillantador sólidas incluyen además un alquil benceno de cadena corta y/o naftalenosulfonato de alquilo. Los abrillantadores reemplazan a los conservantes convencionales de la familia de las isotiazolinonas, tales como la clorometilisotiazolinona, con un sistema conservante de piritiona que elimina la necesidad de cualquier equipo de protección personal (PPE) para manipular las composiciones sólidas de abrillantador. Los métodos de uso de los abrillantadores incluyen una solución de uso acuoso en artículos que incluyen, por ejemplo, utensilios de cocina, vajilla, cubiertos, vasos, tazas, superficies duras, superficies de vidrio, carritos, superficies de vehículos, etc., además del uso los abrillantadores como agentes humectantes para su uso en los procedimientos de llenado aséptico.
Antecedentes de la invención
Las máquinas lavavajillas mecánicas, que incluyen los lavavajillas, han sido comunes en los entornos institucionales y domésticos durante muchos años. Tales máquinas lavavajillas automáticas limpian los platos mediante el uso de dos o más ciclos que pueden incluir inicialmente un ciclo de lavado seguido de un ciclo de enjuague. Tales máquinas lavavajillas automáticas también pueden utilizar otros ciclos, por ejemplo, un ciclo de remojo, un ciclo de lavado previo, un ciclo de raspado, ciclos de lavado adicionales, ciclos de enjuague adicionales, un ciclo de desinfección y/o un ciclo de secado. Cualquiera de estos ciclos puede repetirse, si se desea, y pueden usarse ciclos adicionales. Los detergentes y/o desinfectantes se usan convencionalmente en estas aplicaciones de lavado de vajilla para proporcionar limpieza, desinfección y/o desinfección. Además de los detergentes y desinfectantes, los abrillantadores también se usan convencionalmente en las aplicaciones de lavado de vajillas para promover el secado y evitar la formación de manchas en la vajilla que se lava. Con el fin de reducir la formación de manchas, comúnmente se han añadido abrillantadores al agua para formar un enjuague acuoso que se rocía sobre la vajilla después de que se completa la limpieza.
Actualmente se conocen varios productos abrillantadores, cada uno de los cuales tiene ciertas ventajas y desventajas. Un componente de las formulaciones de abrillantador es un conservante o un sistema conservante. Un conservante convencional es la isotiazolinona, que incluyen las mezclas de isotiazolinona, como Kathon CG-ICP, que es una mezcla 3:1 de 5-Clor-2-metil-4-isotiazolin-3-ona y 2-Metil-4-isotiazolin-3-ona (CMIT/MIT). El conservante se incluye en la formulación para evitar el crecimiento de microorganismos en la solución de sumidero del dispensador intermedio de la composición de abrillantador, que se crea al rociar agua sobre un producto sólido para disolver el sólido (por ejemplo, bloque) y generar aproximadamente una solución de uso. Habitualmente, se genera una solución de sumidero al 2-5 % en agua y para lograr una eficacia de conservación adecuada, una solución de uso requerirá entre 5-15 ppm de activo de la mezcla de isotiazolinona en el sumidero. Para lograr esta concentración de la solución de uso, el producto abrillantador sólido requiere más de 220 ppm del conservante de isotiazolinona en el bloque sólido, lo que puede invocar la necesidad de equipo de protección personal (por ejemplo, guantes) para manipular la composición abrillantadora sólida concentrada. Para evitar la necesidad de protocolos de seguridad y eliminar cualquier preocupación por la sensibilidad al contacto de la piel con la composición sólida de abrillantador concentrada, sigue existiendo la necesidad de composiciones alternativas de abrillantador que incluyan los sistemas de conservación.
El documento WO 2015030836 describe un abrillantador sólido que comprende un ácido sólido, uno o más alquilbenceno y/o sulfonato de alquilnaftalenos de cadena corta, y uno o más tensioactivos no iónicos. El abrillantador sólido también puede incluir adyuvantes de procesamiento adicionales, tales como el polietilenglicol o la urea.
Por consiguiente, un objetivo de la invención reivindicada es desarrollar composiciones coadyuvantes de abrillantador sólidas para aplicaciones de lavado de vajillas que proporcionen el rendimiento de limpieza y enjuague deseados en una formulación concentrada segura y sostenible.
Otro objeto de la invención es proporcionar composiciones de abrillantador que no requieran equipo de protección personal para manipular una composición sólida concentrada.
Otros objetivos, ventajas y características de la presente invención serán evidentes a partir de la siguiente memoria descriptiva tomada conjuntamente con los dibujos adjuntos.
Breve resumen de la invención
Una ventaja de la invención es la sustitución de los conservantes convencionales por un sistema conservante de piritiona. En particular, una ventaja de la invención es la eliminación de los conservantes de isotiazolinona de las composiciones de abrillantador y reemplazar las composiciones concentradas con un sistema conservante de piritiona. De manera beneficiosa, de acuerdo con las modalidades de la invención, las composiciones de abrillantador mejoradas son seguras y sostenibles, lo que elimina de esta manera la necesidad de cualquier equipo de protección personal para manipular las composiciones sólidas de abrillantador.
En una modalidad, la presente invención describe una composición sólida de abrillantador que comprende: un conservante de piritiona; un ácido sólido; un agente endurecedor que comprende urea; un agente endurecedor; uno o más tensioactivos no iónicos; e ingredientes funcionales adicionales, en donde la composición es un concentrado en formado de un sólido y el concentrado sólido es útil para preparar una solución de uso acuosa estable que tiene un pH ácido.
Aunque se describen múltiples modalidades, aún otras modalidades de la presente invención serán evidentes para los expertos en la técnica a partir de la siguiente descripción detallada, que muestra y describe las modalidades ilustrativas de la invención. Por consiguiente, los dibujos y la descripción detallada deben considerarse de naturaleza ilustrativa y no restrictiva.
Breve descripción de los dibujos
La Figura 1 muestra el impacto evaluado del sistema conservante sobre la reducción de hongos (reducción logarítmica media de hongos) con piritiona que proporciona la máxima eficacia de acuerdo con las modalidades de la invención.
Las figuras 2A-B muestran la eficacia de ensayo antifúngico de las composiciones de abrillantador evaluadas que contienen los sistemas de conservación en agua de pozo de 18,5 granos (mostrada en la Figura 2A) y agua de pozo de 7 granos (mostrada en la Figura 2B) de acuerdo con las modalidades de la invención.
Las Figuras 3A-B muestran la eficacia del ensayo antimicrobiano de composiciones de abrillantador evaluadas que contienen los sistemas de conservación en agua de pozo 18,5 (mostrada en la Figura 3A) y agua de pozo de 7 granos (mostrada en la Figura 3B) de acuerdo con las modalidades de la invención.
Se describirán en detalle varias modalidades de la presente invención con referencia a los dibujos, en donde los números de referencia similares representan partes similares a través de las varias vistas. La referencia a varias modalidades no limita el alcance de la invención. Las figuras representadas en la presente descripción no son limitaciones para las varias modalidades de acuerdo con la invención y se presentan a modo de ejemplo de la invención.
Descripción detallada de la modalidad preferida
Los intervalos numéricos enumerados en la memoria descriptiva incluyen los números que definen el intervalo e incluyen cada número entero dentro del intervalo definido. A lo largo de esta descripción, varios aspectos de esta invención se presentan en un formato de intervalo. Debe entenderse que la descripción en formato de intervalo es meramente por conveniencia y brevedad y no debe interpretarse como una limitación inflexible en el alcance de la invención. Por consiguiente, debe considerarse que la descripción de un intervalo tiene descritos específicamente todos los subintervalos posibles, así como los valores numéricos individuales dentro de ese intervalo. Por ejemplo, debe considerarse que la descripción de un intervalo tal como de 1 a 6 tiene descritos específicamente subintervalos tales como de 1 a 3, de 1 a 4, de 1 a 5, de 2 a 4, de 2 a 6, de 3 a 6, etc., así como números individuales dentro de ese intervalo, por ejemplo, 1, 2, 3, 4, 5 y 6. Esto se aplica independientemente de la amplitud del intervalo.
Para que la invención pueda entenderse más fácilmente, primero se definen ciertos términos. A menos que se defina de cualquier otra manera, todos los términos técnicos y científicos usados en la presente descripción tienen el mismo significado que el entendido comúnmente por un experto en la técnica a la que pertenecen las modalidades de la invención. Al describir y reivindicar las modalidades de la presente invención, se usará la siguiente terminología de acuerdo con las definiciones que se exponen a continuación.
El término "aproximadamente", como se usa en la presente, se refiere a la variación en la cantidad numérica que puede ocurrir, por ejemplo, a través de los procedimientos típicos de medición y manipulación de líquidos usados para hacer concentrados o soluciones de uso en el mundo real; por error accidental en estos procedimientos; a través de diferencias en la fabricación, fuente o pureza de los ingredientes usados para hacer las composiciones o llevar a cabo los métodos; y similares. El término "aproximadamente" abarca además cantidades que difieren debido a diferentes condiciones de equilibrio para una composición que se produce a partir de una mezcla inicial particular. Sea o no modificado por el término "aproximadamente", las reivindicaciones incluyen equivalentes a las cantidades.
El término "activos" o "activos en porcentaje" o "porcentaje de activos en peso" o "concentración de activos" se usan indistintamente en la presente descripción y se refiere a la concentración de aquellos ingredientes implicados en la limpieza expresada como un porcentaje menos los ingredientes inertes, tales como el agua o las sales.
Como se usa en la presente, el término "alquilo" o "grupos alquilo" se refiere a hidrocarburos saturados que tienen uno o más átomos de carbono, que incluyen grupos alquilo de cadena lineal (por ejemplo, metilo, etilo, propilo, butilo, pentilo, hexilo, heptilo, octilo, nonilo, decilo, etc.), grupos alquilo cíclicos (o grupos "cicloalquilo" o "alicíclicos" o "carbocíclicos") (por ejemplo, ciclopropilo, ciclopentilo, ciclohexilo, cicloheptilo, ciclooctilo, etc.), grupos alquilo de cadena ramificada (por ejemplo, isopropilo, terc-butilo, sec-butilo, isobutilo, etc.) y grupos alquilo sustituidos con alquilo (por ejemplo, grupos cicloalquilo sustituidos con alquilo y grupos alquilo sustituidos con cicloalquilo).
A menos que se especifique de cualquier otra manera, el término "alquilo" incluye tanto "alquilos sin sustituir" como "alquilos sustituidos". Como se usa en la presente, el término "alquilos sustituidos" se refiere a grupos alquilo que tienen sustituyentes que reemplazan uno o más hidrógenos en uno o más carbonos de la cadena principal de hidrocarburo. Dichos sustituyentes pueden incluir, por ejemplo, grupos alquenilo, alquinilo, halógeno, hidroxilo, alquilcarboniloxi, arilcarboniloxi, alcoxicarboniloxi, ariloxi, ariloxicarboniloxi, carboxilato, alquilcarbonilo, arilcarbonilo, alcoxicarbonilo, aminocarbonilo, alquilaminocarbonilo, dialquilaminocarbonilo, alquiltiocarbonilo, alcoxilo, fosfato, fosfonato, fosfinato, ciano, amino (que incluye alquil amino, dialquilamino, arilamino, diarilamino y alquilarilamino), acilamino (que incluye alquilcarbonilamino, arilcarbonilamino, carbamoílo y ureido), imino, sulfhidrilo, alquiltio, ariltio, tiocarboxilato, sulfatos, alquilsulfinilo, sulfonatos, sulfamoilo, sulfonamido, nitro, trifluorometilo, ciano, azido, heterocíclico, alquilarilo o aromático (que incluye heteroaromático).
En algunas modalidades, los alquilos sustituidos pueden incluir un grupo heterocíclico. Como se usa en la presente, el término "grupo heterocíclico" incluye estructuras de anillo cerrado análogas a los grupos carbocíclicos en los que uno o más de los átomos de carbono en el anillo es un elemento distinto de carbono, por ejemplo, nitrógeno, azufre u oxígeno. Los grupos heterocíclicos pueden ser saturados o insaturados. Los grupos heterocíclicos ilustrativos incluyen, pero no se limitan a, aziridina, óxido de etileno (epóxidos, oxiranos), tiirano (episulfuros), dioxirano, azetidina, oxetano, tietano, dioxetano, ditietano, ditietina, azolidina, pirrolidina, pirrolina, oxolano, dihidrofurano, y furano.
Un "agente antirredeposición" se refiere a un compuesto que ayuda a mantener la suspensión en agua en lugar de la redeposición sobre el objeto que se limpia. Los agentes antirredeposición son útiles en la presente invención para ayudar a reducir la redeposición de la suciedad eliminada sobre la superficie que se limpia.
Como se usa en la presente, el término "limpieza" se refiere a un método usado para facilitar o ayudar en la eliminación de suciedad, blanqueo, reducción de la población microbiana y cualquier combinación de los mismos. Como se usa en la presente, el término "microorganismo" se refiere a cualquier organismo no celular o unicelular (que incluye colonia). Los microorganismos incluyen todos los procariotas. Los microorganismos incluyen bacterias (que incluye cianobacterias), esporas, líquenes, hongos, protozoos, virinos, viroides, virus, fagos y algunas algas. Como se usa en la presente, el término "microbio" es sinónimo de microorganismo.
Como se usa en la presente, el término "desinfectante" se refiere a un agente que mata a todas las células vegetativas, que incluyen los microorganismos patógenos más reconocidos, mediante el uso del procedimiento descrito en A.O.A.C. Use Dilution Methods, Official Methods of Analysis of the Association of Official Analytical Chemists, párrafo 955.14 y secciones aplicables, 15a edición, 1990 (Directriz de la EPA 91-2). Como se usa en la presente, la expresión "desinfección de alto nivel" o "desinfectante de alto nivel" se refiere a un compuesto o composición que mata sustancialmente a todos los organismos, excepto los altos niveles de esporas bacterianas, y se efectúa con un germicida químico aprobado para su comercialización como esterilizante por la Administración de Alimentos y Medicamentos. Como se usa en la presente, el término "desinfección de nivel intermedio" o "desinfectante de nivel intermedio" se refiere a un compuesto o composición que mata a las micobacterias, la mayoría de los virus y las bacterias con un germicida químico registrado como un tuberculocida por la Agencia de Protección Ambiental (EPA). Como se usa en la presente, la expresión "desinfección de bajo nivel" o "desinfectante de bajo nivel" se refiere a un compuesto o composición que destruye algunos virus y bacterias con un germicida químico registrado como desinfectante hospitalario por la EPA.
Como se usa en la presente, la frase "superficie de procesamiento de alimentos" se refiere a una superficie de una herramienta, una máquina, un equipo, una estructura, un edificio o similar que se emplea como parte de una actividad de procesamiento, preparación o almacenamiento de alimentos. Los ejemplos de superficies de procesamiento de alimentos incluyen superficies de equipos de procesamiento o preparación de alimentos (por ejemplo, equipos de corte, enlatado o transporte, que incluyen canales), de productos de procesamiento de alimentos (por ejemplo, utensilios, vajilla, utensilios de lavado y vasos de bar), carros y de pisos, paredes o accesorios de estructuras en las que se produce el procesamiento de alimentos. Las superficies de procesamiento de alimentos se encuentran y se emplean en sistemas de circulación de aire anti-descomposición de alimentos, desinfección de empaques asépticos, refrigeración de alimentos y limpiadores y desinfectantes para refrigeradores, artículos de desinfección de lavado, limpieza y desinfección del tercer fregadero, materiales de empaque de alimentos, aditivos de corte de mesa, desinfección de tercio del disipador, enfriadores de bebidas y calentadores, carne de refrigeración o de escaldado aguas, desinfectantes de lavadora de platos, geles desinfectantes, torres de enfriamiento, la comida procesada de los aerosoles de prendas de vestir antimicrobianos, y lubricantes de preparación de alimentos no muy bajos en agua, aceites, y aditivos de lavado.
El término "superficie dura" se refiere a una superficie sólida, sustancialmente no flexible, tal como una encimera, baldosa, piso, pared, panel, ventana, accesorio de plomería, mobiliario de cocina y baño, electrodoméstico, motor, tarjeta de circuitos y plato. Las superficies duras pueden incluir, por ejemplo, superficies de atención sanitaria y superficies de procesamiento de alimentos.
El término "generalmente reconocido como seguro" o "GRAS", como se usa en la presente, se refiere a los componentes clasificados por la Administración de Fármacos y Alimentos como seguros para el consumo alimentario humano directo o como un ingrediente basado en las condiciones de uso actuales de buenas prácticas de fabricación, como se define por ejemplo en el C.F.R. 21 Capítulo 1, §170,38 y/o 570,38.
Como se usa en la presente, la frase "superficie de atención sanitaria" se refiere a una superficie de un instrumento, un dispositivo, un carro, una jaula, mobiliario, una estructura, un edificio o similar que se emplea como parte de una actividad de atención sanitaria. Los ejemplos de superficies de atención sanitaria incluyen superficies de instrumentos médicos o dentales, de dispositivos médicos o dentales, de aparatos electrónicos empleados para vigilar la salud del paciente, y de suelos, paredes o accesorios de estructuras en los que se produce la atención sanitaria. Las superficies de atención sanitaria se encuentran en hospitales, quirófanos, enfermerías, salas de parto, morgues y salas de diagnóstico clínico. Estas superficies pueden ser aquellas tipificadas como "superficies duras" (tales como paredes, pisos, orinales de cama, etc.) o superficies de tela, por ejemplo, superficies tejidas, tejidas y no tejidas (tales como prendas quirúrgicas, cortinas, camas ropa de cama, vendajes, etc.) o equipo para el cuidado del paciente (tales como respiradores, equipo de diagnóstico, derivaciones, visores corporales, sillas de ruedas, camas, etc.) o equipo quirúrgico y de diagnóstico. Las superficies de atención sanitaria incluyen los artículos y las superficies empleadas para la atención veterinaria.
Como se usa en la presente, el término "instrumento" se refiere a los diversos instrumentos o dispositivos médicos o dentales que pueden beneficiarse de la limpieza con una composición de acuerdo con la presente invención. Como se usa en la presente, las frases "instrumento médico", "instrumento dental", "dispositivo médico", "dispositivo dental", "equipo médico" o "equipo dental" se refieren a instrumentos, dispositivos, herramientas, electrodomésticos, aparatos y equipos usados en medicina u odontología. Dichos instrumentos, dispositivos y equipos pueden esterilizarse en frío, remojarse o lavarse y después esterilizarse con calor, o beneficiarse de otro modo de la limpieza en una composición de la presente invención. Estos diversos instrumentos, dispositivos y equipos incluyen, pero no se limitan a: instrumentos de diagnóstico, bandejas, cubetas, soportes, bastidores, fórceps, tijeras, cizallas, sierras (por ejemplo, sierras para huesos y sus cuchillas), hemostatos, cuchillos, cinceles, trépanos, limas, tenazas, taladros, brocas, escofinas, fresas, separadores, trituradores, elevadores, pinzas, portaagujas, soportes, grapas, ganchos, gubias, curetas, retractores, enderezadores, punzones, extractores, palas, querátomos, espátulas, expresores, trocares, dilatadores, jaulas, cristalería, tubos, catéteres, cánulas, tapones, endoprótesis, periscopios (por ejemplo, endoscopios, estetoscopios y artroscopios) y equipo relacionado, y similares, o sus combinaciones. Como se usa en la presente, el término "libre de fósforo" o "sustancialmente libre de fósforo" se refiere a una composición, mezcla o ingrediente que no contiene fósforo o un compuesto que contiene fósforo o que no contiene fósforo o que no se ha añadido un compuesto que contiene fósforo. En caso de que el fósforo o un compuesto que contenga fósforo esté presente a través de la contaminación de una composición, mezcla o ingredientes libres de fósforo, la cantidad de fósforo deberá ser inferior a 0,5 % en peso. Con mayor preferencia, la cantidad de fósforo es menos del 0,1 % en peso, y con la máxima preferencia la cantidad de fósforo es menos del 0,01 % en peso en las composiciones sin fósforo.
Para los fines de esta solicitud de patente, la reducción microbiana exitosa se logra cuando las poblaciones microbianas se reducen en al menos aproximadamente 50 %, o en una cantidad significativamente mayor a la que se logra mediante un lavado con agua. Las mayores reducciones en la población microbiana proporcionan mayores niveles de protección.
Por el término "sólido" como se usa para describir la composición procesada, se entiende que significa que la composición endurecida no fluirá perceptiblemente y mantendrá sustancialmente su forma bajo tensión o presión moderada o mera gravedad, como, por ejemplo, la forma de un molde cuando se retira del molde, la forma de un artículo como se forma tras la extrusión de un extrusor, y similares. El grado de dureza de la composición sólida puede variar desde la de un bloque sólido fusionado que es relativamente denso y duro, por ejemplo, como el hormigón, hasta una consistencia caracterizada por ser maleable y similar a una esponja, similar al material de la masilla.
Como se usa en la presente, el término "suelo" o "mancha" se refiere a una sustancia aceitosa no polar que puede contener o no material particulado, tal como arcillas minerales, arena, materia mineral natural, negro de humo, grafito, caolín, polvo ambiental, etc.
La diferenciación de la actividad antimicrobiana "microbiocida" o "microbioestática", las definiciones que describen el grado de eficacia y los protocolos oficiales de laboratorio para medir esta eficacia son consideraciones para comprender la relevancia de los agentes y las composiciones antimicrobianos. Las composiciones antimicrobianas pueden efectuar dos tipos de daños en las células microbianas. El primero es una acción letal e irreversible que da como resultado la destrucción o inhabilitación completa de las células microbianas. El segundo tipo de daño celular es reversible, de modo que, si el organismo se libera del agente, puede multiplicarse nuevamente. El primero se denomina microbicida y el segundo, microbiestático. Un antiséptico y un desinfectante son, por definición, agentes que proporcionan actividad antimicrobiana o microbiocida. Por el contrario, un conservante se describe generalmente como una composición inhibidora o microbiostática
Como se usa en la presente, el término "sustancialmente libre" se refiere a composiciones que carecen por completo del componente, o que tienen una cantidad tan pequeña del componente, que el componente no afecta el rendimiento de la composición. El componente puede estar presente como impureza o como contaminante y debe ser inferior a 0,5 % en peso. En otra modalidad, la cantidad del componente es inferior a 0,1 % en peso y en otra modalidad más, la cantidad del componente es inferior a 0,01 % en peso.
El término "rendimiento de limpieza sustancialmente similar" se refiere generalmente al logro mediante un producto de limpieza y/o enjuague sustituto o un sistema de limpieza y/o enjuague sustituto de generalmente el mismo grado (o al menos no un grado significativamente menor) de limpieza o con el mismo gasto (o al menos no un gasto significativamente menor) de esfuerzo, o ambos.
Como se usa en la presente, el término "vajilla" se refiere a los artículos tales como utensilios para comer y cocinar, platos y otras superficies duras tales como duchas, lavados, inodoros, bañeras, encimeras, ventanas, espejos, vehículos de transporte y pisos. Como se usa en la presente, el término "lavado de vajilla" se refiere al lavado, limpieza o enjuague de vajilla. Vajilla también se refiere a artículos de plástico. Los tipos de plásticos que pueden limpiarse con las composiciones de acuerdo con la invención incluyen, pero no se limitan a, los que incluyen polímeros de policarbonato (PC), polímeros de acrilonitrilo-butadieno-estireno (ABS) y polímeros de polisulfona (PS). Otro plástico ilustrativo que puede limpiarse al usar los compuestos y composiciones de la invención incluye tereftalato de polietileno (PET).
El término "por ciento en peso", "% en peso," "porcentaje por peso", "% por peso" y variaciones de los mismos, como se usa en la presente, se refieren a la concentración de una sustancia como el peso de esa sustancia dividido por el peso total de la composición y multiplicado por 100. Se entiende que, tal y como se usa en la presente, "porcentaje", "%" y similares se pretende que sean sinónimos de "por ciento en peso", "% en peso", etc.
Las composiciones de la presente invención pueden comprender, consistir esencialmente en, o consistir en los componentes e ingredientes de la presente invención, así como otros ingredientes descritos en este documento. Como se usa en la presente, "que consiste esencialmente en" significa que los métodos y composiciones pueden incluir etapas, componentes o ingredientes adicionales, pero solo si las etapas, componentes o ingredientes adicionales no alteran materialmente las características básicas y nuevas de los métodos y composiciones reivindicados.
También debe tenerse en cuenta que, tal y como se usa en esta especificación y en las reivindicaciones adjuntas, el término "configurado" describe un sistema, aparato u otra estructura que se construye o configura para realizar una tarea particular o adoptar una configuración particular. El término "configurado" puede usarse indistintamente con otras expresiones similares tales como organizado y configurado, construido y organizado, adaptado y configurado, adaptado, construido, fabricado y organizado, y similares.
Composiciones sólidas de abrillantador
Las composiciones sólidas de abrillantador de acuerdo con la presente invención proporcionaron una sostenibilidad y seguridad mejoradas mediante el uso de un sistema conservante de piritiona para reemplazar los conservantes de isotiazolinona convencionales. Beneficiosamente, las composiciones sólidas de abrillantador eliminan la necesidad de equipo protector para manipular las composiciones sólidas concentradas. El sistema conservante para las composiciones sólidas de abrillantador de acuerdo con la invención proporciona beneficios inesperados en la estabilidad del producto, tanto en composiciones ácidas como neutras, a pesar de los desafíos de formulación para diversas formulaciones de productos sólidos. Los sistemas conservantes mantienen la eficacia en la conservación de la solución diluida intermedia de la composición auxiliar de enjuague que requiere conservación.
En un aspecto adicional, las composiciones de abrillantador concentradas proporcionan una estabilidad en almacenamiento de al menos un año a temperatura ambiente (22 °C). La estabilidad en almacenamiento de las composiciones de abrillantador concentradas proporciona una eficacia antimicrobiana mantenida de las composiciones de abrillantador después de un almacenamiento de al menos un año a temperatura ambiente. La actividad antimicrobiana retenida se mide por la eficacia del rendimiento en la conservación de la solución diluida intermedia de la composición de abrillantador en lugar de la concentración del sistema conservante de piritiona. Como comprobará un experto en la técnica, el sistema conservante de piritiona puede degradarse en compuestos activos antimicrobianos diferentes del sistema conservante de piritiona, tales como, por ejemplo, 2,2'-Ditiobis (piridina-N-óxido). En un aspecto, las composiciones de abrillantador concentradas proporcionan estabilidad en almacenamiento de al menos un año a temperatura ambiente, medida por una eficacia de rendimiento mantenida de al menos 75 %, 80 %, 85 %, 90 %, 95 % o 100 % después de un año o más en la conservación de la solución diluida intermedia de la composición de abrillantador.
En otro aspecto más, las composiciones sólidas de abrillantador concentradas proporcionan un rendimiento de conservación al menos sustancialmente similar en una solución de sumidero a los conservantes convencionales, que incluyen las isotiazolinonas. En aspectos preferidos, las composiciones sólidas de abrillantador concentradas proporcionan un rendimiento de conservación mejorado en comparación con los conservantes convencionales, que incluyen las isotiazolinonas, medido por la eficacia antimicrobiana del abrillantador en una solución de sumidero diluida intermedia de la composición de abrillantador. En un aspecto, las composiciones de abrillantador concentradas que emplean conservantes de piritiona mantienen la eficacia conservante en la solución de sumidero durante al menos 2 semanas, o al menos 4 semanas, o al menos 8 semanas. En aspectos adicionales, las composiciones sólidas de abrillantador concentradas que emplean conservantes de piritiona mantienen la eficacia conservante en la solución del sumidero durante al menos 3 meses.
En aspectos adicionales, la composición sólida de abrillantador concentrada tiene estabilidad en almacenamiento como un sólido durante al menos aproximadamente 1 año.
En un aspecto no conforme con la invención, la composición sólida de abrillantador concentrada que tiene un sistema conservante de seguridad y sostenibilidad mejoradas comprende: un sistema conservante de piritiona, un ácido sólido, un alquilbenceno o alquilnaftaleno sulfonato de cadena corta, uno o más tensioactivos abrillantadores y otros ingredientes funcionales adicionales opcionales. En un aspecto que no está de acuerdo con la invención, la composición sólida de abrillantador concentrada incluye los intervalos ilustrativos mostrados en la Tabla 1.
Tabla 1
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En un aspecto, una modalidad ilustrativa de la composición sólida de abrillantador concentrada que tiene un sistema conservante de seguridad y sostenibilidad mejorada comprende: un sistema conservante de piritiona, una urea, un ácido sólido, uno o más tensioactivos abrillantadores y otros ingredientes funcionales adicionales opcionales. En un aspecto, la composición sólida de abrillantador concentrada incluye los intervalos ilustrativos mostrados en la Tabla 2.
Tabla 2
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Las modalidades ilustrativas adicionales de las composiciones coadyuvantes de abrillantador concentradas que emplean conservantes de piritiona incluyen los intervalos ilustrativos mostrados en las siguientes Tablas 3, 5-7 y 9. Las composiciones de las tablas 4, 8A, 8B y en la primera columna de la Tabla 9 son composiciones de referencia no de acuerdo con la invención.
Tabla 3
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Tabla 4
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Tabla 5
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Tabla 6
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Tabla 7
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Tabla 8A
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Tabla 8B
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Tabla 9
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Modalidades de las composiciones de abrillantador concentrado sólido
De acuerdo con la invención, las composiciones sólidas concentradas expuestas en las Tablas 1 y 2 tienen un pH de neutro a ácido tras la dilución en una solución de sumidero en la que se proporciona conservación de acuerdo con la invención. De acuerdo con los aspectos de la invención, las soluciones de sumidero diluidas pueden tener un pH ácido o neutro en dependencia de una aplicación particular de uso de las mismas de la dilución adicional a una solución de uso de la composición. En un aspecto, el pH de la solución de sumidero de las composiciones está entre aproximadamente 0 a aproximadamente 7, entre aproximadamente 1 a aproximadamente 6, entre aproximadamente 2 a aproximadamente 6, entre aproximadamente 2,5 a aproximadamente 5,5, o por debajo de aproximadamente 6, o por debajo de aproximadamente 5,7. Sin limitarse a un mecanismo de acción particular, la solución de uso conservado de la composición sólida se comporta mejor a un pH ácido, en algunas modalidades a un pH de aproximadamente 6 o aproximadamente 5,7 o inferior debido al pKa del sistema conservante de aproximadamente 4,7.
En un aspecto, una solución de sumidero es de un 1 % a un 20 % de la composición sólida de abrillantador, de aproximadamente un 2 % a un 20 % de la composición sólida de abrillantador, o preferentemente de aproximadamente un 2 % a un 15 % de la composición sólida de abrillantador. En un aspecto, un intervalo deseado del sistema conservante de piritiona en la solución de sumidero es de aproximadamente 100 ppm a aproximadamente 1000 ppm, de aproximadamente 100 ppm a aproximadamente 500 ppm, o de aproximadamente 150 ppm a aproximadamente 300 ppm.
En aspectos adicionales, las composiciones expuestas en las Tablas anteriores son adecuadas para dilución y uso a temperaturas de hasta aproximadamente 38 °C (100 °F), hasta aproximadamente 43 °C (110 °F), hasta aproximadamente 49 °C (120 °F), hasta aproximadamente 85 °C (185 °F), a temperaturas de aproximadamente 38 °C (100 °F) a aproximadamente 60 °C (140 °F), a temperaturas superiores a aproximadamente 60 °C (140 °F) °F) y a temperaturas de hasta 85 °C (185 °F) o superiores. Sin limitar el alcance de la invención, los intervalos numéricos incluyen los números que definen el intervalo e incluyen cada número entero dentro del intervalo definido.
Las composiciones de abrillantador se formulan preferentemente como composiciones concentradas que se diluyen para formar una solución de sumidero para la conservación de una solución intermedia que puede diluirse más para generar composiciones de uso para una aplicación de uso como se describe en la presente descripción. En general, un concentrado se refiere a una composición que está destinada a ser diluida con agua para proporcionar una solución de sumidero y, posteriormente, una solución de uso que entra en contacto con un objeto para proporcionar la limpieza, enjuague o similares deseados. La composición de abrillantador que entra en contacto con los artículos a lavar puede denominarse concentrado o composición de uso (o solución de uso) en dependencia de la formulación empleada en los métodos de acuerdo con la invención.
Puede prepararse una solución de sumidero y, a continuación, una solución de uso a partir del concentrado al diluir el concentrado con agua en una relación de dilución que proporcione una solución de sumidero y, opcionalmente, a continuación, una solución de uso que tenga las propiedades de enjuague deseadas. El agua que se usa para diluir el concentrado puede denominarse agua de dilución o diluyente, y puede variar de un lugar a otro. El factor de dilución típico está entre aproximadamente 1 y aproximadamente 25 000, o entre aproximadamente 1 y aproximadamente 20000, lo que dependerá de factores que incluyen la dureza del agua, las superficies a tratar y similares. En una modalidad, el concentrado se diluye en una relación entre aproximadamente 1:10 000 y aproximadamente 1:20 000 de concentrado a agua para generar una solución de sumidero. Una solución de sumidero generalmente se diluye más en el intervalo tal como de aproximadamente 0,5 ml a aproximadamente 10 ml de solución de sumidero por 3000 ml de agua de enjuague para formar una solución de uso para su aplicación a una superficie. Sin limitar el alcance de la invención, los intervalos numéricos incluyen los números que definen el intervalo e incluyen cada número entero dentro del intervalo definido.
Sistema conservante de piritiona
De acuerdo con la invención, la composición sólida de abrillantador incluye una cantidad eficaz de un conservante de piritiona. En un aspecto, el conservante de piritiona incluye una sal metálica de piritiona (por ejemplo, zinc), que incluye además sales de metales alcalinos de piritiona (por ejemplo, sodio, potasio, litio), una sal de amina de piritiona o una forma ácida de piritiona. Las sales de amina de piritiona adecuadas incluyen, por ejemplo, piritiona de amonio o piritiona de monoetanolamina.
En un aspecto preferido, el conservante de piritiona es piritiona de sodio, a la que también puede hacerse referencia con los nombres comerciales Sodium Omadine y Sodium Pyrion, o con los nombres químicos 1-hidroxi-2(1H)-piridintiona, sal de sodio (15922-78-8) y 2-piridinotio-1-óxido, sal de sodio (3811-73-2), 2-piridinotiol 1-óxido de sodio, 1 -hidroxipiridin-2-tiona de sodio y 2-mercaptopiridin-N-óxido de sodio.
En un aspecto, el conservante de piritiona es una sal metálica de piritionas, que incluye, por ejemplo, sales metálicas polivalentes de piritiona (también conocida como 1 -hidroxi-2-piridintiona; 2-piridinotiol-1 -óxido; 2-piridintiona; 2-mercaptopiridina-N-óxido; piridintiona; y piridintiona-N-óxido). En la composición pueden usarse sales metálicas o complejos de piritionas adecuados, tales como zinc, cobre, bismuto, estaño, cadmio, magnesio, aluminio y circonio. La descripción adicional de sales de metales polivalentes de compuestos de piritiona y la síntesis de los mismos se describe en la patente de Estados Unidos Núms. 2,786,847, 2,809,971, 3,589,999, 3,590,035 y 3,773,770. En un aspecto, la sal de zinc (piritiona de zinc u omadina de zinc) es un conservante de piritiona adecuado.
En algunas modalidades, el sistema conservante de piritiona para la composición sólida de abrillantador es más estable en formulaciones ácidas de las composiciones sólidas de abrillantador. Los conservantes de piritiona, a específicamente, la piritiona de sodio tienen un pKa de aproximadamente 4,6 a aproximadamente 4,7, y a medida que se acerca el pKa, el conservante puede ser más sensible a la fotodegradación y degradación oxidativa.
En una modalidad, el sistema conservante de piritiona es un sistema conservante GRAS para la acidificación de la composición sólida de abrillantador. En al menos algunas modalidades, las composiciones sólidas de abrillantador generan un pH ácido en una solución de sumidero. En algunas modalidades, el pH del sumidero es de 0 a 7, tan alto como 6,7, de 1 a 6, de 2 a 6 o de 2,5 a aproximadamente 5,5. Típicamente, el abrillantador sólido está formulado para incluir componentes que son adecuados para uso en las industrias de servicios alimentarios, por ejemplo, ingredientes GrAs , una lista parcial está disponible en 21 CFR 184. En algunas modalidades, el abrillantador sólido está formulado para incluir solo ingredientes GRAS. En otras modalidades, el abrillantador sólido se formula para incluir ingredientes GRAS y biodegradables.
En otras modalidades, puede emplearse un sistema conservante de piritiona recubierto o encapsulado.
El componente conservante está presente en las composiciones sólidas de abrillantador de la invención en una cantidad de la composición sólida de abrillantador de aproximadamente 0,05 % en peso a aproximadamente 20 % en peso, de aproximadamente 0,1 % en peso a aproximadamente 10 % en peso, a partir de aproximadamente 0,5 % en peso a aproximadamente 10 % en peso, de aproximadamente 1 % en peso a aproximadamente 10 % en peso, y preferentemente de aproximadamente 0,5 % en peso a aproximadamente 5 % en peso, y aún con mayor preferencia de aproximadamente 0,75 % en peso hasta aproximadamente el 2 % en peso.
En modalidades adicionales, la composición sólida de abrillantador puede incluir además conservantes y/o desinfectantes/agentes antimicrobianos adicionales además del sistema conservante de piritiona. En un aspecto, las composiciones sólidas de abrillantador no incluyen conservantes de isotiazolinona. En un aspecto, las composiciones sólidas de abrillantador no incluyen ningún conservante adicional que requiera el uso de equipo de protección personal para su manipulación.
Ácidos sólidos
De acuerdo con la invención, las composiciones sólidas de abrillantador incluyen uno o más ácidos sólidos como agente endurecedor de la composición sólida. El ácido sólido de la composición incluye cualquier ácido que sea natural o tratado para estar en forma sólida a temperatura ambiente. El término sólido aquí incluye formas tales como formas en polvo, en partículas o granulares. Las sustancias ácidas (denominadas en la presente descripción como "ácidos") incluyen, pero no se limitan a, ácidos orgánicos o inorgánicos farmacéuticamente aceptables, hidroxiácidos, aminoácidos, ácidos de Lewis, sales mono o di-alcalinas o de amonio de moléculas que contienen dos o más grupos ácidos y monómeros o moléculas poliméricas que contienen al menos un grupo ácido. Los ejemplos de grupos ácidos adecuados incluyen carboxílico, hidroxámico, amida, fosfatos (por ejemplo, monohidrogenofosfatos y dihidrogenofosfatos), sulfatos y bisulfitos.
En particular, los ácidos son ácidos orgánicos con 2-18 átomos de carbono, que incluyen, pero no se limitan a, ácidos grasos de cadena corta, media o larga, ácidos hidroxilados, ácidos inorgánicos, aminoácidos y mezclas de los mismos. Preferentemente, el ácido se selecciona del grupo que consiste en ácido láctico, ácido glucónico, ácido cítrico, ácido tartárico, ácido clorhídrico, ácido fosfórico, ácido maleico, citrato monosódico, citrato disódico, citrato potásico, tartrato monosódico, tartrato disódico, tartrato potásico, ácido aspártico, carboximetilcelulosa, polímeros acrílicos, polímeros metacrílicos y mezclas de los mismos. Se prefieren las formas anhidras de los ácidos.
Por ejemplo, muchos ácidos orgánicos son sólidos cristalinos en forma pura (y a temperatura ambiente), por ejemplo, ácido cítrico, ácido oxálico, ácido benzoico. El ácido sulfámico en un ejemplo de un ácido inorgánico que es sólido a temperatura ambiente. En otras modalidades, puede emplearse un ácido recubierto o encapsulado.
El ácido sólido o la combinación de uno o más ácidos sólidos está presente en las composiciones de abrillantador sólido de la invención en una cantidad de aproximadamente 5 % en peso a aproximadamente 40 % en peso, preferentemente de aproximadamente 7,5 % en peso a aproximadamente 27,5 % en peso y con mayor preferencia de aproximadamente 10 % en peso a aproximadamente 25 % en peso.
Alquilbenceno de cadena corta o sulfonato de alquilnaftaleno
De acuerdo con la invención, las composiciones sólidas de abrillantador pueden incluir un alquilbenceno de cadena corta y/o alquilnaftaleno sulfonato. La clase de alquilbenceno o de alquilnaftaleno sulfonato de cadena corta funciona como un agente endurecedor y como un hidrótropo y control de TDS activo en la composición. El grupo incluye alquilbenceno sulfonatos basados en tolueno, xileno y cumeno, y sulfonato de alquilnaftalenos. El toluenosulfonato de sodio y el xilenosulfonato de sodio son los hidrótropos más conocidos. Estos tienen la siguiente fórmula general:
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ALQUILBENCENO SULFONATO ALQUILNAFTALENO SULFONATO
Este grupo incluye, pero no se limita a, xileno sulfonato de sodio, tolueno sulfonato de sodio, cumeno sulfonato de sodio, tolueno sulfonato de potasio, xileno sulfonato de amonio, xileno sulfonato de calcio y butilnaftaleno sulfonato de sodio y butilnaftaleno sulfonato de sodio. En una modalidad preferida, el agente de solidificación es xileno sulfonato de sodio (SXS).
La invención proporciona una composición sólida de abrillantador que incluye cantidades efectivas de uno o más de un alquilbenceno o alquilnaftaleno sulfonatos de cadena corta. Sorprendentemente, se ha descubierto que esta clase de hidrótropos aumenta el rendimiento del abrillantador sólido y funciona como agente de solidificación. El alquilbenceno o el de alquilnaftaleno sulfonato de cadena corta también pueden funcionar como mejoradores. La composición sólida de abrillantador tiene típicamente un punto de fusión mayor de 38 °C (110 °F) y es dimensionalmente estable. En algunas modalidades, el agente endurecedor de un alquilbenceno o alquilnaftaleno sulfonato de cadena corta está presente en una cantidad de aproximadamente 40 % en peso a aproximadamente 90 % en peso, preferentemente de aproximadamente 45 % en peso a aproximadamente 85 % en peso y con mayor preferencia de aproximadamente 50 % en peso a aproximadamente 80 % en peso.
El abrillantador sólido incluye un coadyuvante de procesamiento adicional para el endurecimiento y la solidificación (también denominados agentes endurecedores), que es urea, incluida una cantidad de aproximadamente 0,1 % en peso a aproximadamente 10 % en peso.
Tensioactivos
De acuerdo con la invención, se incluye(n) Tensioactivo(s) de abrillantador para la eficacia de enjuague en las composiciones de enjuague descritas en la presente descripción. Se requiere que el(los) tensioactivo(s) de enjuague(s) proporcionen un rendimiento de agente de enjuague, que incluye láminas, artículos sin manchas y sin película y rendimiento de secado rápido en presencia de ácido peroxicarboxílico y peróxido de hidrógeno. En aspectos adicionales, el o los tensioactivos de abrillantador proporcionan propiedades antiespumantes para vencer la espuma generada por la agitación de las soluciones del sumidero de la máquina (por ejemplo, las que contienen suciedades alimentarias proteicas). En algunas modalidades, el o los tensioactivos de abrillantador son estables y proporcionan tal rendimiento de abrillantador en condiciones ácidas y, por consiguiente, se denominan compatibles con ácidos.
En algunas modalidades, las composiciones de la presente invención incluyen más de un tensioactivo de abrillantador y preferentemente incluyen una combinación de al menos dos tensioactivos de abrillantador. En algunas modalidades se proporciona una combinación de tensioactivos en donde un tensioactivo proporciona predominantemente propiedades antiespumantes, y en donde el segundo tensioactivo ayuda predominantemente a laminar y secar (es decir, tensioactivo humectante). Los tensioactivos adecuados para usar con las composiciones de la presente invención son tensioactivos no iónicos.
En algunas modalidades, las composiciones concentradas de la presente invención incluyen aproximadamente 0,1 % en peso a aproximadamente 75 % en peso de un tensioactivo no iónico. En otras modalidades, las composiciones de la presente invención incluyen aproximadamente 1 % en peso a aproximadamente 75 % en peso de un tensioactivo no iónico, de aproximadamente 1 % en peso a aproximadamente 50 % en peso de un tensioactivo no iónico, o de aproximadamente 5 % en peso hasta aproximadamente el 30 % en peso de un tensioactivo no iónico. Además, sin estar limitado de acuerdo con la invención, todos los intervalos incluyen los números que definen el intervalo e incluyen cada número entero dentro del intervalo definido.
En algunos aspectos, la relación de una combinación de tensioactivos no iónicos, tal como un tensioactivo antiespumante a humectante, puede afectar la vida útil de la composición de abrillantador de acuerdo con la invención. En un aspecto adicional, la relación entre los tensioactivos antiespumantes y humectantes impacta en las capacidades antiespumantes de la composición. De acuerdo con la invención, en aspectos preferidos, la concentración de los tensioactivos antiespumantes supera la concentración del tensioactivo humectante. En otros aspectos, la relación es de aproximadamente 1:1 a aproximadamente 100:1, preferentemente de aproximadamente 1:1 a aproximadamente 50:1. En algunos aspectos, la relación de los tensioactivos antiespumantes a los tensioactivos humectantes es de aproximadamente 1,5:1 a aproximadamente 10:1, preferentemente de aproximadamente 2:1 a aproximadamente 5:1. Además, sin estar limitados de acuerdo con la invención, todos los intervalos para las relaciones enumeradas incluyen los números que definen el intervalo e incluyen cada número entero dentro del intervalo definido de relaciones.
Tensioactivos no iónicos
Los tensioactivos no iónicos útiles se caracterizan generalmente por la presencia de un grupo hidrofóbico orgánico y un grupo hidrofílico orgánico y se producen típicamente por la condensación de un compuesto hidrofóbico orgánico alifático, alquil aromático o polioxialquileno con un resto de óxido alcalino hidrofílico que en la práctica común es el óxido de etileno o un producto de polihidratación del mismo, polietilenglicol. Prácticamente cualquier compuesto hidrofóbico que tenga un grupo hidroxilo, carboxilo, amino o amido con un átomo de hidrógeno reactivo puede condensarse con óxido de etileno, o sus aductos de polihidratación, o sus mezclas con alcoxilenos tales como el óxido de propileno para formar un agente tensioactivo no iónico. La longitud del resto de polioxialquileno hidrófilo que se condensa con cualquier compuesto hidrófobo particular puede ajustarse fácilmente para producir un compuesto dispersable en agua o soluble en agua que tenga el grado deseado de equilibrio entre las propiedades hidrofílicas e hidrofóbicas.
En un aspecto, los tensioactivos no iónicos preferidos para su uso como tensioactivo antiespumante incluyen compuestos poliméricos de polioxipropileno-polioxietileno en bloque tales como tensioactivos no iónicos de alcohol-EO-PO. Los no iónicos de alcohol-EO-PO ilustrativos están disponibles comercialmente con el nombre comercial Plurafac®. Sin limitarse a una teoría particular de la invención, los tensioactivos de alcohol-EO-PO conservan las propiedades antiespumantes durante más tiempo que los compuestos poliméricos de polioxipropileno-polioxietileno que tienen un EOm-POn-EOm (donde m es un número entero entre 1-200 y n es un número entero entre 1-100) estructura de tipo (tales como las disponibles comercialmente con el nombre comercial Pluronic®, fabricado por BASF Corp.) y compuestos que tienen un POm-EOn-POm (donde m es un número entero entre 1-100 y n es un número entero entre 1-200) (tales como las disponibles comercialmente con el nombre comercial Pluronic® R, también fabricadas por BASF Corp.) debido a la presencia del ácido peroxicarboxílico y peróxido de hidrógeno en las formulaciones de acuerdo con la invención.
Un grupo particularmente útil de alcoxilatos de alcohol son los que tienen la fórmula general R-(EO)m-(PO)n, en la que m es un número entero de aproximadamente 1-20, preferentemente 1-10 y n es un número entero de aproximadamente 1-20, preferentemente 2-20, y en donde R es cualquier radical adecuado, que incluye, por ejemplo, un grupo alquilo de cadena lineal que tiene aproximadamente 6-20 átomos de carbono.
En un aspecto adicional, los tensioactivos no iónicos preferidos incluyen tensioactivos bloqueados o bloqueados en los extremos (en los que el grupo (o grupos) hidroxilo terminal) está bloqueado. En una modalidad, los alcoxilatos de alcohol alifático bloqueados incluyen aquellos que tienen tapas terminales que incluyen metilo, etilo, propilo, butilo, bencilo y cloro y pueden tener un peso molecular de aproximadamente 400 a aproximadamente 10000. Sin limitarse a una teoría particular de la invención, los tensioactivos no iónicos protegidos proporcionan una estabilidad mejorada sobre los no iónicos de estructura de tipo PO-EO-PO o tipo EO-PO-EO (tales como los disponibles comercialmente con los nombres comerciales Pluronic® y Pluronic® R, fabricado por BASF Corp). De acuerdo con la invención, el bloqueo mejora la compatibilidad entre los tensioactivos no iónicos y el peróxido de hidrógeno oxidante y los ácidos peroxicarboxílicos cuando se formulan en una composición única.
En un aspecto adicional, los tensioactivos no iónicos preferidos para usar como tensioactivo humectante incluyen etoxilatos de alquilo y/o etoxilatos de alcohol. En algunas modalidades, el agente humectante incluye uno o más compuestos de etoxilato de alcohol que incluyen un grupo alquilo que tiene 12 o menos átomos de carbono. Por ejemplo, los compuestos de etoxilato de alcohol para uso en los abrillantadores de la presente invención pueden tener cada uno independientemente una estructura representada por la siguiente fórmula: RO-(CH2CH2O)n-H, en donde R es un grupo alquilo C1-C16 y n es un número entero en el intervalo de 1 a 100. En otras modalidades, R puede ser un grupo alquilo (C8-C12), o puede ser un grupo alquilo (C8-C10). De manera similar, en algunas modalidades, n es un número entero en el intervalo de 1-50, o en el intervalo de 1-30, o en el intervalo de 1-25. En algunas modalidades, el uno o más compuestos de etoxilato de alcohol son hidrofóbicos de cadena lineal. Un ejemplo de tal tensioactivo humectante de etoxilato de alcohol está disponible comercialmente de Sasol con el nombre comercial NOVEL® 1012-21 GB.
En al menos algunas modalidades, los tensioactivos no iónicos de la composición sólida de abrillantador incluyen al menos dos compuestos de etoxilato de alcohol diferentes, cada uno con una estructura representada por la Fórmula I. Es decir, las variables R y/o n de la Fórmula I, o ambas, pueden ser diferente en los dos o más compuestos de etoxilato de alcohol diferentes presentes en el agente de laminación. Por ejemplo, los tensioactivos no iónicos de la composición sólida de abrillantador en algunas formas de modalidad pueden incluir un primer compuesto alcohol etoxilado en el cual R es un grupo alquilo (C8-C10), y un segundo compuesto alcohol etoxilado en el cual R es un grupo alquilo (C10-C12). En al menos algunas modalidades, los tensioactivos no iónicos de la composición sólida de abrillantador no incluyen ningún compuesto de alcohol etoxilado que incluya un grupo alquilo que tenga más de 12 átomos de carbono. En algunas modalidades, los tensioactivos no iónicos de la composición sólida de abrillantador incluyen sólo compuestos etoxilados de alcohol que incluyen un grupo alquilo que tiene 12 o menos átomos de carbono.
En algunas modalidades en las que, por ejemplo, los tensioactivos no iónicos de la composición sólida de abrillantador incluyen al menos dos compuestos de alcohol etoxilato diferentes, la relación de los diferentes compuestos de alcohol etoxilato puede variarse para lograr las características deseadas de la composición final. Por ejemplo, en algunas modalidades que incluyen un primer compuesto de etoxilato de alcohol y un segundo compuesto de etoxilato de alcohol, la relación del primer porcentaje en peso de compuesto de etoxilato de alcohol al segundo compuesto en porcentaje de peso puede estar en el intervalo de aproximadamente 1:1 a aproximadamente 10:1 o más. Por ejemplo, en algunas modalidades, los tensioactivos no iónicos de la composición sólida de abrillantador pueden incluir en el intervalo de aproximadamente 50 % en peso o más del primer compuesto, y en el intervalo de aproximadamente 50 % en peso o menos del segundo compuesto, y/o en el intervalo de aproximadamente 75 por ciento en peso o más del primer compuesto, y en el intervalo de aproximadamente 25 por ciento en peso o menos del segundo compuesto, y/o en el intervalo de aproximadamente 85 por ciento en peso o más del primer compuesto, y en el intervalo de aproximadamente 15 por ciento en peso o menos del segundo compuesto. De manera similar, el intervalo de relación molar del primer compuesto al segundo compuesto puede ser de aproximadamente 1:1 a aproximadamente 10:1, y en algunas modalidades, en el intervalo de aproximadamente 3:1 a aproximadamente 9:1.
Se conocen tensioactivos de etoxilato de alquilo terminados con grupos de "bloqueo" de metilo, bencilo y butilo, que están disponibles comercialmente las versiones con bloqueo de metilo y butilo. Sin embargo, los diversos etoxilatos de alquilo pueden contener una cantidad significativa de grupos hidroxilo no protegidos (es decir, sin bloquear). Por lo tanto, existe una preferencia por el uso de tensioactivos de etoxilato de alquilo que se van a cerrar para eliminar la reactividad de los grupos hidroxilo no protegidos. En una modalidad adicional, el tensioactivo tiene solo un grupo hidroxilo sin bloquear, tal como las siguientes estructuras ilustrativas: Alquil-(EO)m-(PO)n-POH y Alquil-(EO)n-EOR, en donde R = alquilo (60-80 %), R = H (20-40 %), y en donde m es un número entero en el intervalo de 1 a 20 y n es un número entero en el intervalo de 1 a 20.
En algunas modalidades, los tensioactivos humectantes y antiespumantes usados pueden elegirse de modo que tengan determinadas características, por ejemplo, sean respetuosos con el medio ambiente, sean adecuados para su uso en las industrias de servicios alimentarios y/o similares. Por ejemplo, los etoxilatos de alcohol particulares usados en el agente laminador pueden cumplir con los requisitos reglamentarios del servicio alimentario o ambiental, por ejemplo, los requisitos de biodegradabilidad. En un aspecto preferido, los tensioactivos no iónicos empleados en las composiciones de abrillantador están aprobados por la EPA de Estados Unidos bajo CFR 180.940 para uso en desinfectantes para contacto con alimentos. Los tensioactivos no iónicos adicionales incluyen:
1. Los compuestos poliméricos en bloque de polioxipropileno-polioxietileno basados en propilenglicol, etilenglicol, glicerol, trimetilolpropano y etilendiamina como el compuesto de hidrógeno reactivo iniciador. Los ejemplos de compuestos poliméricos hechos a partir de una propoxilación y etoxilación secuenciales del iniciador están disponibles comercialmente con los nombres comerciales Pluronic® y Tetronic® fabricados por BASF Corp. Los compuestos Pluronic® son compuestos difuncionales (dos hidrógenos reactivos) formados por condensación de óxido de etileno con una base hidrofóbica formada por la adición de óxido de propileno a los dos grupos hidroxilo del propilenglicol. Esta porción hidrófila de la molécula pesa de aproximadamente 1000 a aproximadamente 4000. Luego se añade óxido de etileno para envolver este resto hidrófobo entre grupos hidrófilos, controlado mediante la longitud para constituir desde aproximadamente un 10 % en peso hasta aproximadamente un 80 % en peso de la molécula final. Los compuestos Tetronic® son copolímeros de bloqueos tetrafuncionales derivados de la adición secuencial de óxido de propileno y óxido de etileno a etilendiamina. El peso molecular del hidrotipo de óxido de propileno varía de aproximadamente 500 a aproximadamente 7000; y, el hidrófilo, óxido de etileno, se añade para constituir de aproximadamente 10 % en peso a aproximadamente 80 % en peso de la molécula.
2. Los productos de condensación de un mol de alquilfenol en los que la cadena de alquilo, de configuración de cadena lineal o cadena ramificada, o de constituyente alquilo simple o doble, contiene de aproximadamente 8 a aproximadamente 18 átomos de carbono con aproximadamente 3 a aproximadamente 50 moles de óxido de etileno. El grupo alquilo puede estar representado, por ejemplo, por diisobutileno, diamilo, propileno polimerizado, iso-octilo, nonilo y di-nonilo. Estos tensioactivos pueden ser condensados de óxido de polietileno, polipropileno y polibutileno de alquilfenoles. Los ejemplos de los compuestos comerciales de esta química están disponibles comercialmente con los nombres comerciales Igepal® fabricado por Rhone-Poulenc y Triton® fabricado por Union Carbide.
3. Productos de condensación de un mol de un alcohol de cadena lineal o ramificada, saturado o insaturado, que tiene de aproximadamente 6 a aproximadamente 24 átomos de carbono con aproximadamente 3 a aproximadamente 50 moles de óxido de etileno. El resto alcohol puede consistir en mezclas de alcoholes en el intervalo de carbonos descrito anteriormente o puede consistir en un alcohol que tenga un número específico de átomos de carbono dentro de este intervalo. Se encuentran disponibles los ejemplos de tensioactivos comerciales similares con los nombres comerciales Neodol™ fabricado por Shell Chemical Co. y Alfonic™ fabricado por Vista Chemical Co.
4. Los productos de condensación de un mol de ácido carboxílico de cadena lineal o ramificada, saturado o insaturado, que tiene de aproximadamente 8 a aproximadamente 18 átomos de carbono con de aproximadamente 6 a aproximadamente 50 moles de óxido de etileno. El resto ácido puede consistir en mezclas de ácidos en el intervalo de átomos de carbono definido anteriormente o puede consistir en un ácido que tenga un número específico de átomos de carbono dentro del intervalo. Los ejemplos de compuestos comerciales de esta química disponibles en el mercado con los nombres comerciales Nopalcol™ fabricado por Henkel Corporation y Lipopeg™ fabricado por Lipo Chemicals, Inc.
Además de los ácidos carboxílicos etoxilados, comúnmente llamados ésteres de polietilenglicol, otros ésteres de ácido alcanoico formados por reacción con glicéridos, glicerina y alcoholes polihídricos (sacárido o sorbitán/sorbitol) tienen aplicación en esta invención para las modalidades especializadas, particularmente aplicaciones indirectas de aditivos alimentarios. Todos estos restos de éster tienen uno o más sitios de hidrógeno reactivos en su molécula que pueden sufrir acilación adicional o adición de óxido de etileno (alcóxido) para controlar la hidrofilia de estas sustancias. Se debe tener cuidado cuando se añaden estos ésteres grasos o carbohidratos acilados a las composiciones de la presente invención que contienen enzimas amilasa y/o lipasa debido a la incompatibilidad potencial.
Los ejemplos de tensioactivos no iónicos de baja espumosidad incluyen:
5. Los compuestos a partir de (1) que se modifican, esencialmente se invierten, mediante la adición del óxido de etileno al etilenglicol para proporcionar un hidrófilo de peso molecular designado y luego la adición del óxido de propileno para obtener bloques hidrófobos en el exterior (extremos) de la molécula. La porción hidrófoba de la molécula pesa entre aproximadamente 1000 y aproximadamente 3100, que incluye el hidrófilo central del 10 % en peso a aproximadamente el 80 % en peso de la molécula final. Estos Pluronics™ inversos se fabrican por BASF Corporation con el nombre comercial de tensioactivos Pluronic™R. Asimismo, los tensioactivos Tetronic™R son producidos por BASF Corporation mediante la adición secuencial de óxido de etileno y óxido de propileno a etilendiamina. La porción hidrófoba de la molécula pesa de aproximadamente 2100 a aproximadamente 6700, que incluye el hidrófilo central del 10 % en peso al 80 % en peso de la molécula final. 6. Compuestos de los grupos (1), (2), (3) y (4) que se modifican mediante el "bloqueo" o "bloqueando el extremo" el grupo o grupos hidroxi terminales (de restos multifuncionales) para reducir la formación de espuma mediante la reacción con una molécula hidrófoba pequeña tal como óxido de propileno, óxido de butileno, cloruro de bencilo; y ácidos grasos de cadena corta, alcoholes o haluros de alquilo que contienen de 1 a aproximadamente 5 átomos de carbono; y mezclas de los mismos. También se incluyen reactivos, tales como el cloruro de tionilo, que convierten los grupos hidroxi terminales en un grupo cloruro. Dichas modificaciones en el grupo hidroxilo terminal pueden conducir a compuestos no iónicos completamente en bloque, bloque-hetérico, hetérico-bloque o totalmente hetérico.
Los ejemplos adicionales de los compuestos no iónicos efectivos de baja espumosidad incluyen:
7. Los alquilfenoxipolietoxialcanoles de la patente de Estados Unidos Núm. 2,903,486, expedida el 8 de septiembre de 1959 a Brown y otros y representados por la fórmula
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en la que R es un grupo alquilo de 8 a 9 átomos de carbono, A es una cadena de alquileno de 3 a 4 átomos de carbono, n es un número entero de 7 a 16 y m es un número entero de 1 a 10.
8. Los condensados de polialquilenglicol de la patente de Estados Unidos Núm. 3,048,548, expedida el 7 de agosto de 1962 a Martin y otros que tienen las cadenas de oxietileno hidrófilas y las cadenas de oxipropileno hidrófobas alternas donde el peso de las cadenas hidrófobas terminales, el peso de la unidad hidrófoba media y el peso de las unidades hidrófilas de unión representan cada uno aproximadamente un tercio del condensado.
9. Los tensioactivos no iónicos antiespumantes descritos en la patente de Estados Unidos Núm. 3,382,178, expedida el 7 de mayo de 1968 a Lissant y otros, que tienen la fórmula general Z[(OR)nOH]z en la que Z es un material alcoxilable, R es un radical derivado de un óxido alcalino que puede ser etileno y propileno y n es un número entero, por ejemplo, de 10 a 2000 o más y z es un número entero determinado por el número de grupos reactivos oxialquilables.
10. Los compuestos de polioxialquileno conjugados descritos en la patente de Estados Unidos Núm. 2,677,700, expedida el 4 de mayo de 1954 a Jackson y otros correspondiente a la fórmula Y (C3HaO)n(C2H4O)mH donde Y es el residuo de un compuesto orgánico que tiene de aproximadamente 1 a 6 átomos de carbono y un átomo de hidrógeno reactivo, n tiene un valor promedio de al menos aproximadamente 6,4, determinado por el índice de hidroxilo y m tiene un valor tal que la porción de oxietileno constituye de aproximadamente 10 % a aproximadamente 90 % en peso de la molécula.
Los compuestos de polioxialquileno conjugados descritos en la patente de Estados Unidos Núm. 2,674,619, concedida el 6 de abril de 1954 a Lundsted y otros que tiene la fórmula Y[(C3HaOn(C2H4O)mH]x donde Y es el residuo de un compuesto orgánico que tiene de aproximadamente 2 a 6 átomos de carbono y que contiene x átomos de hidrógeno reactivos en el que x tiene un valor de al menos aproximadamente 2, n tiene un valor tal que el peso molecular de la base hidrófoba de polioxipropileno es al menos aproximadamente 900 y m tiene un valor tal que el contenido de oxietileno de la molécula es de aproximadamente 10 % a aproximadamente 90 % en peso. Los compuestos que se encuentran dentro del alcance de la definición de Y incluyen, por ejemplo, propilenglicol, glicerina, pentaeritritol, trimetilolpropano y etilendiamina y similares. Las cadenas de oxipropileno contienen opcionalmente, pero ventajosamente, pequeñas cantidades de óxido de etileno y las cadenas de oxietileno también contienen opcionalmente, pero ventajosamente, pequeñas cantidades de óxido de propileno.
Los agentes tensioactivos de polioxialquileno conjugado adicionales que se usan ventajosamente en las composiciones de esta invención corresponden a la fórmula: P[(C3HaO)n(C2H4O)m H]x en donde P es el residuo de un compuesto orgánico que tiene de aproximadamente 8 a 18 átomos de carbono y que contiene x átomos de hidrógeno reactivos en el que x tiene un valor de 1 o 2, n tiene un valor tal que el peso molecular de la porción de polioxietileno es al menos aproximadamente 44 y m tiene un valor de manera que el contenido de oxipropileno de la molécula es de aproximadamente un 10 % a aproximadamente un 90 % en peso. En cualquier caso, las cadenas de oxipropileno pueden contener opcionalmente, pero ventajosamente, pequeñas cantidades de óxido de etileno y las cadenas de oxietileno pueden contener también opcionalmente, pero ventajosamente, pequeñas cantidades de óxido de propileno.
11. Los tensioactivos de amida de ácido graso polihidroxi adecuados para usar en las presentes composiciones incluyen aquellos que tienen la fórmula estructural R2CONR1Z en la que: R1 es H, hidrocarbilo C1-C4, 2-hidroxietil, 2-hidroxipropilo, grupo etoxi, propoxi, o una mezcla de los mismos; R2 es un hidrocarbilo C5-C31, que puede ser de cadena lineal; y Z es un polihidroxihidrocarbilo que tiene una cadena hidrocarbilo lineal con al menos 3 hidroxilos directamente conectados a la cadena, o un derivado alcoxilado (preferentemente etoxilado o propoxilado) de la misma. Z puede derivar de un azúcar reductor en una reacción de aminación reductora, tal como un resto glicitilo.
12. Los productos de condensación de etoxilato de alquilo de alcoholes alifáticos con de aproximadamente 0 a aproximadamente 25 moles de óxido de etileno son adecuados para su uso en las presentes composiciones. La cadena alquílica del alcohol alifático puede ser lineal o ramificada, primaria o secundaria y generalmente contiene de 6 a 22 átomos de carbono.
13. Los alcoholes grasos etoxilados C6-C18 y alcoholes grasos etoxilados y propoxilados C6-C18 mezclados son tensioactivos adecuados para usar en las presentes composiciones, en particular los que son solubles en agua. Los alcoholes grasos etoxilados adecuados incluyen los alcoholes grasos etoxilados C6-C18 con un grado de etoxilación de 3 a 50.
14. Los tensioactivos de alquilpolisacárido no iónicos adecuados, particularmente para su uso en las presentes composiciones, incluyen los descritos en las patentes de Estados Unidos núm. 4,565,647, Llenado, expedida el 21 de enero de 1986. Estos tensioactivos incluyen un grupo hidrófobo que contiene de aproximadamente 6 a aproximadamente 30 átomos de carbono y un polisacárido, por ejemplo, un poliglicósido, grupo hidrófilo que contiene de aproximadamente 1,3 a aproximadamente 10 unidades de sacárido. Puede usarse cualquier sacárido reductor que contenga 5 o 6 átomos de carbono, por ejemplo, los restos de glucosa, galactosa y galactosilo pueden sustituirse por los restos glucosilo. (Opcionalmente, el grupo hidrofóbico está unido en las posiciones 2-, 3-, 4-, etc., lo que da así una glucosa o galactosa en lugar de un glucósido o galactósido). Los enlaces intersacáridos pueden estar, por ejemplo, entre una posición de las unidades de sacárido adicionales y las posiciones 2-, 3-, 4- y/o 6- en las unidades de sacárido anteriores.
15. Los tensioactivos de amida de ácido graso adecuados para usar en las presentes composiciones incluyen aquellos que tienen la fórmula: R6CON(Rz)2 en la que R6 es un grupo alquilo que contiene de 7 a 21 átomos de carbono y cada R7 es independientemente hidrógeno, alquilo C1-C4, hidroxialquilo C1-C4, o --(C2H4O)xH, donde x está en el intervalo de 1 a 3.
16. Una clase útil de tensioactivos no iónicos incluye la clase definida como aminas alcoxiladas o, más particularmente, tensioactivos alcoxilados/aminados/alcoxilados con alcohol. Estos tensioactivos no iónicos pueden estar representados, al menos en parte, por las fórmulas generales: R20-(PO)sN-(EO)tH, R20-(PO)sN-(EO)tH(EO)tH, y R20-N(EO)tH; en el que R20 es un grupo alquilo, alquenilo u otro grupo alifático, o un grupo alquilarilo de 8 a 20, preferentemente de 12 a 14 átomos de carbono, EO es oxietileno, PO es oxipropileno, s es de 1 a 20, preferentemente 2- 5, t es 1-10, preferentemente 2-5, y u es 1-10, preferentemente 2-5. Otras variaciones en el alcance de estos compuestos pueden representarse mediante la fórmula alternativa: R20--(PO)v-N[(EO)wH][(EO)zH] en la que R20 es como se definió anteriormente, v es de 1 a 20 (por ejemplo, 1, 2, 3 o 4 (preferentemente 2)), y w y z son independientemente 1-10, preferentemente 2-5. Estos compuestos están representados comercialmente por una línea de productos vendidos por Huntsman Chemicals como tensioactivos no iónicos. Un producto químico preferido de esta clase incluye Surfonic™ PEA 25 Alcoxilato de amina. Los tensioactivos no iónicos preferidos para las composiciones de la invención incluyen alcoxilatos de alcohol, copolímeros de bloques de EO/PO, alcoxilatos de alquilfenol y similares.
The treatise Nonionic Surfactants, editado por Schick, M.J., vol. 1 de Surfactant Science Series, Marcel Dekker, Inc., Nueva York, 1983 es una excelente referencia sobre la amplia variedad de compuestos no iónicos generalmente empleados en la práctica de la presente invención. Una lista típica de clases no iónicas, y especies de estos tensioactivos, se da en la patente de Estados Unidos Núm. 3,929,678 emitida a Laughlin y Heuring el 30 de diciembre de 1975. Se dan ejemplos adicionales en "Surface Active Agents and detergents" (Vol. I y II por Schwartz, Perry y Berch).
Los empaques de tensioactivos particularmente adecuados para su incorporación en las composiciones sólidas de abrillantador de la invención incluyen los descritos en las solicitudes de Estados Unidos de números de serie 15/157,021, 15/157,124 y 15/157,194, cada uno titulado Efficient Surfactant System On Plastic And All Types Of Ware. En algunas modalidades, los sistemas tensioactivos pueden incluir los que se muestran en las combinaciones ilustrativas descritas en la presente descripción:
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En un aspecto, el sistema tensioactivo incluye el tensioactivo A que tiene la siguiente fórmula: R1-O-(EO)x3(PO)y3-H, en donde R1 es un alquilo C10-C16 de cadena lineal, y en donde x3 = 5-8, preferentemente 5,5-7, y en donde y3 = 2-5, preferentemente 2-3,5. En un aspecto, el sistema tensioactivo incluye de aproximadamente 5-80 partes en peso de al menos un alcoxilato de fórmula R1-O-(EO)x3(PO)y3-H, en donde R1 es un alquilo C10-C16 de cadena lineal, y en donde x3 = 5-8, preferentemente 5,5-7, y en donde y3 = 2-5, preferentemente 2-3,5.
En un aspecto, el sistema tensioactivo incluye el tensioactivo A2 que tiene la siguiente fórmula: R1-O-(EO)x4(PO)y4-H, en donde R1 es un alquilo C10-C16 de cadena lineal, y en donde x4 = 4-8, preferentemente 4-5,5, y en donde y4 = 2-5, preferentemente 3,5-5. En un aspecto, el sistema tensioactivo incluye de aproximadamente 5-80 partes en peso de al menos un alcoxilato de fórmula R1-O-(EO)x4(PO)y4-H, en donde R1 es un alquilo C10-C16 de cadena lineal, y en donde x4 = 4-8, preferentemente 4-5,5, y en donde y4 = 2-5, preferentemente 3,5-5.
En un aspecto, el sistema tensioactivo incluye el tensioactivo B tiene la siguiente fórmula: R2-O-(EO)x1-H, en donde R2 es un alquilo C10-C14, o preferentemente un alquilo C12-C14, un promedio de al menos 1 ramificación por residuo, o preferentemente al menos 2 ramificaciones por residuo, y en donde x1 = 5-10. En un aspecto, el sistema tensioactivo incluye de aproximadamente 0-80 partes en peso de al menos un alcoxilato de fórmula R2-O-(EO)x1-H, donde R2 es un alquilo C12- C14 con un promedio al menos 2 ramificaciones por residuo, y en donde x1 = 5-10, preferentemente de 5-8.
En un aspecto, el sistema tensioactivo incluye el tensioactivo C que tiene la siguiente fórmula: R2-O-(EO)x2-H, en donde R2 es un alquilo C10-C14, o preferentemente un alquilo C12-C14 con un promedio de al menos 1 ramificación por residuo, o preferentemente al menos 2 ramificación por residuo, y en donde x2 = 2-4. En un aspecto, el sistema tensioactivo incluye de aproximadamente 0-80 partes en peso de al menos un alcoxilato de fórmula R2-O-(EO)x2-H, en donde R2 es un alquilo C12-C14 con un promedio de al menos 2 ramificaciones por residuo, y en donde x2 = 2-4.
En un aspecto, el sistema tensioactivo incluye el tensioactivo D que tiene la siguiente fórmula: R7-O-(PO)y5(EO)x5(PO)y6, en donde R7 es un alcohol de Guerbet C8-C16, preferentemente un alcohol de Guerbet C8-12, o con mayor preferencia un alcohol de Guerbet C8-C10, en donde xs = 5-30, preferentemente 9-22, en donde y5 = 1-5, preferentemente 1-4, y en donde y6 = 10-20. En un aspecto, el sistema tensioactivo incluye de aproximadamente 0­ 80 partes en peso de un tensioactivo R7-O-(PO)y5(EO)x5(PO)y6, en donde R7 es un alcohol de Guerbet C8-C16, en donde x5 = 5-30, preferentemente 9-22, en donde y5 = 1-5, preferentemente 1-4, y en donde y6 = 10-20.
En un aspecto, el sistema tensioactivo incluye el tensioactivo E que tiene la siguiente fórmula: R6-O-(PO)y4(EO)x4, en donde R6 es un alcohol de Guerbet C8 -C16, preferentemente un alcohol de Guerbet C8-12, o con mayor preferencia un alcohol de Guerbet C8-C10, en donde x4 = 2-10, preferentemente 3-8, en donde y4 = 1-2. En un aspecto, el sistema tensioactivo incluye de aproximadamente 0-80 partes en peso de un tensioactivo R6-O-(PO)y4(EO)x4, en donde R6 es un alcohol de Guerbet C8-C16, en donde x4 = 2-10, preferentemente 3-8, en donde y4 = 1-2.
Agentes endurecedores
Las composiciones sólidas de abrillantador incluyen un ácido sólido y un agente endurecedor que comprende urea. En un aspecto, la composición de abrillantador incluye una cantidad eficaz de un sulfato para solidificar. Ejemplos de sulfatos adecuados para usar en la composición de la invención incluyen, pero no se limitan a, etil hexil sulfato de sodio, octil sulfato lineal de sodio, lauril sulfato de sodio y sulfato de sodio. Los sulfatos adicionales, que incluyen alquilbenceno y/o sulfonato de alquilnaftaleno, se describen anteriormente y se pueden formular para que sean eficaces como agentes endurecedores. En general, una cantidad efectiva de una cantidad efectiva de sulfato de sodio se considera una cantidad que actúa con o sin otros materiales para solidificar la composición de abrillantador. Típicamente, la cantidad de sulfato de sodio en una composición sólida de abrillantador está en un intervalo de 1 a 70 % en peso de la composición sólida de abrillantador, preferentemente de aproximadamente 1 a 25 % en peso de sulfato de sodio.
En un aspecto, la composición de abrillantador incluye una cantidad efectiva de urea para solidificar. En general, una cantidad efectiva de urea se considera una cantidad que actúa con o sin otros materiales para solidificar la composición de abrillantador. En algunas modalidades, la urea puede estar en forma de perlas o polvo. La urea granulada está generalmente disponible de fuentes comerciales como una mezcla de tamaños de partículas que varían de aproximadamente 2,38 mm (malla 8 Estados Unidos) - malla 15 Estados Unidos, como, por ejemplo, de Arcadian Sohio Company, Nitrogen Chemicals Division. Una forma granulada de urea se muele preferentemente para reducir el tamaño de partícula a aproximadamente 0,297 mm (malla 50 Estados Unidos) A aproximadamente 125 malla Estados Unidos, preferentemente aproximadamente 75 malla Estados Unidos - 0,149 mm (malla 100 Estados Unidos) preferentemente mediante el uso un molino húmedo como una sola o extrusora de doble tornillo, un mezclador Teledyne, un emulsionante Ross y similares. Se describen agentes endurecedores de urea, que incluyen proporciones de urea a agua u otros componentes en una composición ácida, por ejemplo, en las patentes de Estados Unidos Núms. 5,698,513 y 7,2792,455. En general, una cantidad efectiva de cantidad efectiva de urea se considera una cantidad que actúa con o sin otros materiales para solidificar la composición de abrillantador. Típicamente, la cantidad de urea en una composición sólida de abrillantador está en un intervalo de 1 a 70 % en peso de la composición sólida de abrillantador, preferentemente de aproximadamente 15-50 % en peso de urea. En un aspecto adicional, la composición de abrillantador incluye una cantidad efectiva de polietilenglicol. Puede emplearse además una combinación de los agentes endurecedores como se describe en la presente descripción. En algunas modalidades, los agentes endurecedores pueden incluir además una combinación o un agente único seleccionado del grupo que consiste en xilenosulfonato de sodio, acetato de sodio, sulfato de sodio, carbonato de sodio, tripolifosfato de sodio, polietilenglicol y sus combinaciones. La combinación de un ácido sólido y un agente endurecedor de urea produce una modalidad sólida preferida con el uso de la sal del ácido sólido, tal como citrato monosódico en combinación con urea en lugar de ácido cítrico con urea.
Agua
La composición sólida de abrillantador puede en algunas modalidades incluir agua. El agua puede añadirse independientemente a la composición sólida de abrillantador o puede proporcionarse en la composición sólida de abrillantador como resultado de su presencia en un material que se añade a la composición sólida de abrillantador. Por ejemplo, los materiales añadidos a la composición sólida de abrillantador incluyen agua o pueden prepararse en una premezcla acuosa disponible para reacción con el(los) componente(s) del agente de solidificación. Típicamente, el agua se introduce en la composición sólida de abrillantador para proporcionar a la composición una viscosidad deseada antes de la solidificación, y para proporcionar una velocidad de solidificación deseada.
En general, se espera que el agua pueda estar presente como un auxiliar de procesamiento y pueda ser eliminada o convertirse en agua de hidratación. Se espera que el agua pueda estar presente en la composición sólida. En la composición sólida, se espera que el agua esté presente en la composición sólida de abrillantador en el intervalo de entre 0 % en peso y 5 % en peso. Por ejemplo, el agua está presente en las modalidades de la composición sólida de abrillantador en el intervalo de entre 0,1 % en peso y aproximadamente 5 % en peso, o modalidades adicionales en el intervalo de entre 0,5 % en peso y aproximadamente 4 % en peso, u otras modalidades más en el intervalo de entre 1 % en peso y 3 % en peso. Debe apreciarse adicionalmente que el agua puede proporcionarse como agua desionizada o como agua ablandada.
Los componentes usados para formar la composición sólida pueden incluir agua como hidratos o formas hidratadas del agente de unión, hidratos o formas hidratadas de cualquiera de los otros ingredientes, y/o medio acuoso añadido como auxiliar en el procesamiento. Se espera que el medio acuoso ayude a proporcionar a los componentes una viscosidad deseada para el procesamiento. Además, se espera que el medio acuoso pueda ayudar en el proceso de solidificación cuando se desee formar el concentrado como un sólido.
Ingredientes funcionales adicionales
Los componentes de las composiciones de enjuague pueden combinarse además con varios componentes funcionales adecuados para su uso en el lavado de vajilla y otras aplicaciones. En algunas modalidades, se disponen en ellas pocos o ningún ingrediente funcional adicional.
En otras modalidades, pueden incluirse ingredientes funcionales adicionales en las composiciones. Los ingredientes funcionales proporcionan propiedades y funcionalidades deseadas a las composiciones. Para el propósito de esta aplicación, el término "ingrediente funcional" incluye un material que cuando se dispersa o disuelve en una solución de uso y/o concentrado, tal como una solución acuosa, proporciona una propiedad beneficiosa en un uso particular. Algunos ejemplos particulares de materiales funcionales se analizan con más detalle a continuación, que incluyen los auxiliares de procesamiento, inhibidores de umbral, adyuvantes, hidrótropos o acopladores, agentes desespumantes, agentes blanqueadores, activadores, rellenos, agentes anti-redeposición, enzimas, colorantes/odorantes y tensioactivos adicionales. Los materiales particulares discutidos se dan a modo de ejemplo solamente y puede usarse una amplia variedad de otros ingredientes funcionales. Por ejemplo, muchos de los materiales funcionales analizados más abajo se refieren a materiales usados en la limpieza, específicamente en aplicaciones de lavado de vajillas. Sin embargo, otras modalidades pueden incluir ingredientes funcionales para el uso en otras aplicaciones.
En otras modalidades, las composiciones pueden incluir agentes antiespumantes, tensioactivos y clases de tensioactivos adicionales, agentes anti-redeposición, agentes blanqueadores, modificadores de solubilidad, dispersantes, adyuvantes de enjuague adicionales, agentes anti-redeposición, un agente antimicrobiano, agentes protectores de metales y/o grabado. convención de protección para uso en aplicaciones de lavado, agentes estabilizantes, inhibidores de corrosión, agentes secuestrantes y/o quelantes adicionales, inhibidores de umbral, enzimas, humectantes, modificadores de pH, fragancias y/o colorantes, modificadores reológicos o espesantes, hidrótropos o acopladores, tampones, solventes y similares.
Auxiliares de procesamiento
En algunas modalidades, la composición sólida de abrillantador puede incluir auxiliares de procesamiento adicionales. Los ejemplos de auxiliares de procesamiento incluyen una amida tal como monoetanolamida esteárica o dietanolamida láurica, o una alquilamida, y similares; un polietilenglicol sólido o un copolímero de bloques de EO/PO sólido y similares; almidones que se han hecho solubles en agua mediante un proceso de tratamiento ácido o alcalino; varios inorgánicos que imparten propiedades solidificantes a una composición calentada al enfriarse, y similares. Dichos compuestos también pueden variar la solubilidad de la composición en un medio acuoso durante el uso, de manera que el abrillantador y/u otros ingredientes activos pueden dispensarse desde la composición sólida durante un período prolongado de tiempo. La composición puede incluir un agente endurecedor secundario en una cantidad en el intervalo de hasta aproximadamente el 10 % en peso. En algunas modalidades, los agentes endurecedores secundarios pueden estar presentes en una cantidad en el intervalo de 0 a 10% en peso, a menudo en el intervalo de 0 a 7,5 % en peso y algunas veces en el intervalo de aproximadamente 0 a aproximadamente 5 % en peso.
Inhibidor de umbral
La composición sólida de abrillantador también puede incluir cantidades efectivas de un inhibidor de umbral. El inhibidor de umbral inhibe la precipitación en dosis por debajo del nivel estequiométrico (es decir, subestequiométrico) requerido para el secuestro o quelación. Beneficiosamente, el inhibidor de umbral afecta la cinética de la nucleación y el crecimiento de cristales de sales formadoras de escamas para prevenir la formación de escamas. Una clase preferida de agentes umbral para las composiciones sólidas de abrillantador incluye polímeros de ácido poliacrílico, preferentemente polímeros de acrilato de bajo peso molecular. Los homopolímeros de ácido poliacrílico pueden contener una unidad de polimerización derivada del monómero seleccionado del grupo que consiste en ácido acrílico, ácido metacrílico, acrilato de metilo, metacrilato de metilo, acrilato de etilo, metacrilato de etilo, acrilato de butilo, metacrilato de butilo, acrilato de isobutilo, acrilato de isobutilo. metacrilato, acrilato de isooctilo, metacrilato de iso-octilo, acrilato de ciclohexilo, metacrilato de ciclohexilo, acrilato de glicidilo, metacrilato de glicidilo, acrilato de hidroxietilo, acrilato de hidroxipropilo, acrilato de 2-hidroxietilo, 2-hidroxipropil metacrilato de 2-hidroxietilo, metacrilato de 2-hidroxietilo, metacrilato de 2-hidroxietilo y metacrilato de hidroxipropilo y una mezcla de los mismos, entre los que se encuentran el ácido acrílico. ácido metacrílico, acrilato de metilo, metacrilato de metilo, acrilato de butilo, metacrilato de butilo, acrilato de isobutilo, metacrilato de isobutilo, acrilato de hidroxietilo, acrilato de 2-hidroxietilo, metacrilato de 2-hidroxietilo, acrilato de 2-hidroxipropilo y metacrilato de 2-hidroxipropilo y metacrilato de 2-hidroxipropilo se prefiere una mezcla de los mismos.
Los preferidos son los ácidos poliacrílicos, (C3H4O2)n o 2 propenoico homopolímeros de ácido; polímero de ácido acrílico; Ácido poliacrílico); Polímero de ácido propenoico; PAA tiene la siguiente fórmula estructural:
Figure imgf000020_0001
donde n es cualquier número entero.
Una fuente de poliacrilatos disponibles comercialmente (homopolímeros de ácido poliacrílico) útiles para la invención incluye la serie Acusol 445 de The Dow Chemical Company, Wilmington Delaware, Estados Unidos, que incluye, por ejemplo, Acusol® 445 (polímero de ácido acrílico, 48 % de sólidos totales) (4500 MW), Acusol® 445N (homopolímero de acrilato de sodio, 45 % de sólidos totales) (4500 MW) y Acusol®445ND (homopolímero de acrilato de sodio en polvo, 93 % de sólidos totales) (4500 MW) Otros poliacrilatos (homopolímeros de ácido poliacrílico) disponibles comercialmente en Dow Chemical Las compañías adecuadas para la invención incluyen, pero no se limitan a Acusol 929 (10 000 MW) y Acumer 1510. Otro ejemplo más de un ácido poliacrílico disponible comercialmente es Aq Ua TREAT AR-6 (100 000 MW) de AkzoNobel Strawinskylaan 2555 1077 ZZ Amsterdam Postbus 75730 1070 AS Amsterdam. Otros poliacrilatos adecuados (homopolímeros de ácido poliacrílico) para usar en la invención incluyen, pero no se limitan a, los obtenidos de proveedores adicionales tales como Aldrich Chemicals, Milwaukee, Wis., Y ACROS Organics and Fine Chemicals, Pittsburg, Pa, BASF Corporation y SNF Inc. Se describe una descripción adicional de poliacrilatos adecuados para su uso en las composiciones sólidas de abrillantador en la Solicitud de Estados Unidos Núm. de serie 62,043,572.
El inhibidor de umbral, si está presente, puede estar en una cantidad de aproximadamente 0,1 % en peso a aproximadamente 30 % en peso, preferentemente de aproximadamente 1 % en peso a aproximadamente 25 % en peso y con mayor preferencia de aproximadamente 5 % en peso a aproximadamente 20 % en peso de la composición sólida de abrillantador.
Mejoradores
La composición sólida de abrillantador también puede incluir cantidades efectivas de un mejorador. Mejoradores adicionales adecuados incluyen policarboxilatos. Algunos ejemplos de policarboxilatos poliméricos adecuados para uso como agentes secuestrantes incluyen aquellos que tienen grupos carboxilato colgantes (--CO2) e incluyen, por ejemplo, ácido poliacrílico, copolímero maleico/olefina, copolímero acrílico/maleico, ácido polimetacrílico, copolímeros de ácido acrílico-ácido metacrílico, poliacrilamida hidrolizada, polimetacrilamida hidrolizada, copolímeros de poliamida hidrolizada-metacrilamida, poliacrilonitrilo hidrolizado, polimetacrilonitrilo hidrolizado, copolímeros de acrilonitrilo hidrolizado-metacrilonitrilo y similares.
En las modalidades de la composición sólida de abrillantador que no está exenta de aminocarboxilatos pueden incluir coadyuvantes añadidos que son aminocarboxilatos. Algunos ejemplos de ácidos aminocarboxílicos incluyen, ácido N-hidroxietiliminodiacético, ácido nitrilotriacético (NTA), ácido etilendiaminotetraacético (EDTA), ácido N-hidroxietil-etilendiaminotriacético (HEDTA) (además del HEDTA usado en el aglutinante), ácido dietilentriaminopentaacético (DTPA), y similares.
En algunas solicitudes, la composición sólida de abrillantador también está libre de fosfatos y/o aminocarboxilato. En las modalidades de la composición sólida de abrillantador que está libre de fosfato, los materiales funcionales adicionales, que incluyen los inhibidores de umbral y/o mejoradores, excluyen los compuestos que contienen fósforo tales como fosfatos y fosfonatos condensados.
En modalidades de la composición sólida de abrillantador que no está libre de fosfato, los mejoradores de la detergencia añadidos pueden incluir, por ejemplo, un fosfato condensado, un fosfonato y similares. Algunos ejemplos de fosfatos condensados incluyen ortofosfato de sodio y potasio, pirofosfato de sodio y potasio, tripolifosfato de sodio, hexametafosfato de sodio y similares. Un fosfato condensado también puede ayudar, en un grado limitado, a la solidificación de la composición al fijar el agua libre presente en la composición como agua de hidratación.
En modalidades de la composición sólida de abrillantador que no está libre de fosfato, la composición puede incluir un fosfonato tal como ácido 1-hidroxietano-1,1-difosfónico CH3C(OH)[PO(OH)2]2; ácido aminotri(metilenfosfónico) N[CH2PO(OH)2]3; aminotri (metilenfosfonato), sal de sodio
0 N a '
POCH2N[CH2PO(ONa)2] 2
OH
Ácido 2-hidroxietiliminobis(metilenfosfónico) HOCH2CH2N[CH2PO(OH)2]2; dietilentriaminopenta (ácido metilenfosfónico) (HO)2POCH2N[CH2N[CH2PO(OH)2]2]2; dietilentriaminopenta (metilenfosfonato), sal de sodio CgH^8-x)N3NaxOi5P5 (x = 7); hexametilendiamina (tetrametilenfosfonato), sal de potasio CioH(28-x)N2KxOi2P4 (x = 6); bis(hexametilen)triamina (ácido pentametilenfosfónico) (HO2)POCH2N[(CH2)6N[CH2PO(OH)2]2]2; y ácido fosforoso H3PO3. En algunas modalidades, puede usarse una combinación de fosfonato tal como ATMp y DTPMP. Puede usarse un fosfonato neutralizado o alcalino, o una combinación del fosfonato con una fuente de álcali antes de añadirse a la mezcla, de manera que se genere poco o ningún calor o gas por una reacción de neutralización cuando se añade el fosfonato.
Para obtener más información sobre los mejoradores, consulte Kirk-Othmer, Encyclopedia of Chemical Technology, Tercera edición, volumen 5, páginas 339-366 y volumen 23, páginas 319-320.
El adyuvante, si está presente, puede estar en una cantidad de aproximadamente 0,1 % en peso a aproximadamente 30 % en peso, preferentemente de aproximadamente 1 % en peso a aproximadamente 25 % en peso y con mayor preferencia de aproximadamente 5 % en peso a aproximadamente 20 % en peso. En algunas modalidades, el ácido sólido también puede funcionar como un quelante.
Hidrótropos o acopladores
En algunas modalidades, las composiciones de la presente invención pueden incluir un hidrótropo o acoplador. Estos pueden usarse para ayudar a mantener la solubilidad de los tensioactivos humectantes y/o antiespumantes, así como un agente de acoplamiento para los componentes de ácido peroxicarboxílico. En algunas modalidades, los hidrótropos son materiales de sulfonato de n-octano y sulfonato aromático de bajo peso molecular tales como alquilbenceno sulfonato, xileno sulfonatos, naftaleno sulfonato, materiales de dialquildifenilóxido sulfonato y cumenosulfonatos.
Un hidrótropo o una combinación de hidrótropos pueden estar presentes en las composiciones en una cantidad de entre aproximadamente 1 % en peso y aproximadamente 50 % en peso. En otras modalidades, puede estar presente un hidrótropo o combinación de hidrótropos en aproximadamente un 10 % en peso a aproximadamente un 40 % en peso de la composición. Sin limitar el alcance de la invención, los intervalos numéricos incluyen los números que definen el intervalo e incluyen cada número entero dentro del intervalo definido.
Agente antiespumante
La presente invención puede incluir un agente antiespumante. Los agentes antiespumantes adecuados para su uso en las composiciones sólidas de abrillantador mantienen un perfil de espuma bajo en diversas condiciones de agua, preferentemente en condiciones de agua desionizada o blanda y/o bajo acción mecánica. En otro aspecto más, los agentes antiespumantes son compatibles con tensioactivos, preferentemente tensioactivos no iónicos, para lograr un rendimiento crítico tal como acoplamiento/humectación y compatibilidad mejorada del material.
El agente antiespumante está presente en una cantidad efectiva para reducir la estabilidad de la espuma que puede crear el agente de laminación en una solución acuosa. El agente antiespumante también puede contribuir al comportamiento de formación de láminas de las composiciones de la presente invención. Puede usarse cualquiera de una amplia variedad de antiespumantes adecuados, por ejemplo, cualquiera de una amplia variedad de tensioactivos que contienen óxido de etileno (EO) no iónico. Muchos tensioactivos derivados de óxido de etileno no iónicos son solubles en agua y tienen puntos de enturbiamiento por debajo de la temperatura de uso pretendida de la composición de abrillantador y, por tanto, pueden ser agentes antiespumantes útiles.
Si bien no desea limitarse a ninguna teoría, se cree que los tensioactivos que contienen EO no iónicos adecuados son hidrófilos y solubles en agua a temperaturas relativamente bajas, por ejemplo, temperaturas por debajo de las temperaturas a las que se usará el abrillantador. Se teoriza que el componente EO forma enlaces de hidrógeno con las moléculas de agua, lo que solubiliza de esta manera el tensioactivo. Sin embargo, a medida que aumenta la temperatura, estos enlaces de hidrógeno se debilitan y el tensioactivo que contiene EO se vuelve menos soluble o insoluble en agua. En algún punto, a medida que aumenta la temperatura, se alcanza el punto de enturbiamiento, punto en el que el tensioactivo precipita de la disolución y funciona como un antiespumante. Por lo tanto, el tensioactivo puede actuar para eliminar la espuma del componente del agente laminador cuando se usa a temperaturas en o por encima de este punto de enturbiamiento.
Algunos ejemplos de tensioactivos derivados de óxido de etileno que pueden usarse como antiespumantes incluyen copolímeros de bloque de polioxietileno-polioxipropileno, alcoxilatos de alcohol, tensioactivos que contienen EO de bajo peso molecular o similares, o derivados de los mismos. Algunos ejemplos de copolímeros de bloque de polioxietileno-polioxipropileno incluyen los que tienen las siguientes fórmulas:
(EO)x(PO)y(EO)x
(PO)y(EO)x(PO)y
(PO)y(EO)x(PO)y(EO)x(PO)y
(EO)x (PO)y (PO)y(EO) x
\ /
N N
/ \
(EO)x(PO)y (PO)y(EO) x
(PO)y(EO)x (EO) x(PO)y
\ /
N - N
/ \
(PO)y(EO)x (EO) x(PO)y
en donde EO representa un grupo de óxido de etileno, PO representa un grupo de óxido de propileno y x e y reflejan la relación molecular promedio de cada monómero de óxido de alquileno en la composición de copolímero de bloque global. En algunas modalidades, x está en el intervalo de aproximadamente 10 a aproximadamente 130, y está en el intervalo de aproximadamente 15 a aproximadamente 70, y x más y está en el intervalo de aproximadamente 25 a aproximadamente 200. Debe entenderse que cada x e y en una molécula pueden ser diferentes. En algunas modalidades, el componente de polioxietileno total del copolímero de bloque puede estar en el intervalo de al menos aproximadamente 20 % en moles del copolímero de bloque y en algunas modalidades, en el intervalo de al menos aproximadamente 30 % en moles del copolímero de bloque. En algunas modalidades, el material puede tener un peso molecular mayor que aproximadamente 400, y en algunas modalidades, mayor que aproximadamente 500. Por ejemplo, en algunas modalidades, el material puede tener un peso molecular en el intervalo de aproximadamente 500 a aproximadamente 7000 o más, o en el intervalo de aproximadamente 950 a aproximadamente 4000 o más, o en el intervalo de aproximadamente 1000 a aproximadamente 3100 o más, o en el intervalo de aproximadamente 2100 a aproximadamente 6700 o más.
Aunque las estructuras de copolímero de bloque de polioxietileno-polioxipropileno ilustrativas proporcionadas anteriormente tienen 3-8 bloques, debe apreciarse que los tensioactivos de copolímero de bloque no iónico pueden incluir más o menos de 3 u 8 bloques. Además, los tensioactivos de copolímero de bloque no iónicos pueden incluir unidades de repetición adicionales, tales como unidades de repetición de óxido de butileno. Además, los tensioactivos de copolímeros de bloques no iónicos que pueden usarse de acuerdo con la invención pueden caracterizarse por copolímeros de bloques de polioxietileno-polioxipropileno hetéricos. Algunos ejemplos de tensioactivos de copolímero de bloque adecuados incluyen productos comerciales tales como los tensioactivos PLURONIC® y TETRONIC®, disponibles comercialmente de BASF. Por ejemplo, PLURONIC® 25-R2 es un ejemplo de un tensioactivo copolímero de bloques útil disponible comercialmente de BASF.
El componente antiespumante puede comprender un intervalo muy amplio de porcentaje en peso de toda la composición, en dependencia de las propiedades deseadas. Por ejemplo, para modalidades concentradas, el componente antiespumante puede comprender en el intervalo de 1 a aproximadamente 10 % en peso de la composición total, en algunas modalidades en el intervalo de aproximadamente 2 a aproximadamente 5 % en peso de la composición total, en algunas modalidades en el intervalo de aproximadamente 20 a aproximadamente 50 % en peso de la composición total, y en algunas modalidades en el intervalo de aproximadamente 40 a aproximadamente 90 % en peso de la composición total. Para algunas disoluciones diluidas o de uso, el componente antiespumante puede comprender en el intervalo de 5 a aproximadamente 60 ppm de la disolución de uso total, en algunas modalidades en el intervalo de aproximadamente 50 a aproximadamente 150 ppm de la disolución de uso total, en algunas modalidades en el intervalo de aproximadamente 100 a aproximadamente 250 ppm de la disolución de uso total, y en algunas modalidades en el intervalo de aproximadamente 200 a aproximadamente 500 ppm de la disolución de uso.
La cantidad de agente antiespumante presente en la composición también puede depender de la cantidad de agente de laminación presente en la composición. Por ejemplo, menos agente laminante presente en la composición puede permitir el uso de menos componente antiespumante. En algunos ejemplos de modalidades, la relación de componente de agente laminador en porcentaje en peso a componente antiespumante en porcentaje en peso puede estar en el intervalo de aproximadamente 1:5 a aproximadamente 5:1, o en el intervalo de aproximadamente 1:3 a aproximadamente 3:1. La relación de componente de agente de laminación a componente antiespumante puede depender de las propiedades de uno y/o ambos componentes reales usados, y estas relaciones pueden variar de los intervalos de ejemplo dados para lograr el efecto antiespumante deseado.
En un aspecto alternativo de la invención, el agente antiespumante es una sal metálica, que incluye, por ejemplo, aluminio, magnesio, calcio, zinc y/u otras sales de metales de tierras raras. En un aspecto preferido, el agente antiespumante es un catión con alta densidad de carga, tal como Fe3+, Al3+ y La3+. En un aspecto preferido, el agente antiespumante es sulfato de aluminio. En otros aspectos, el agente antiespumante no es un compuesto de metal de transición. En algunas modalidades, las composiciones de la presente invención pueden incluir agentes antiespumantes o antiespumantes de calidad alimentaria, que incluyen, por ejemplo, productos a base de silicona, dada la aplicación del método de la invención.
En un aspecto de la invención, el agente antiespumante puede usarse en cualquier concentración adecuada para proporcionar antiespumante con los tensioactivos de acuerdo con la invención. En algunas modalidades, una composición de equilibrio concentrada tiene una concentración del agente antiespumante de aproximadamente 0,001 % en peso a aproximadamente 10 % en peso, o de aproximadamente 0,1 % en peso a aproximadamente 5 % en peso. En otras modalidades más, el agente antiespumante tiene una concentración de aproximadamente 0,1 % en peso a aproximadamente 1 % en peso. Sin limitar el alcance de la invención, los intervalos numéricos incluyen los números que definen el intervalo e incluyen cada número entero dentro del intervalo definido.
Agentes Blanqueadores
El abrillantador puede incluir opcionalmente un agente blanqueador. Como reconocerá un experto en la técnica, las modalidades de la composición sólida de abrillantador que emplean urea como agente de solidificación para la composición sólida de abrillantador no incluirán agentes blanqueadores, tales como cloro, que reaccionaría con la urea. Sin embargo, en otras modalidades, las composiciones de abrillantador ácidas sólidas pueden emplear un agente blanqueador.
El agente blanqueador puede usarse para aclarar o blanquear un sustrato, y puede incluir compuestos blanqueadores capaces de liberar una especie de halógeno activo, como Cl2, Br2, -OCl- y/o -OBr, o similares, en condiciones típicamente encontradas. durante el proceso de limpieza. Los agentes blanqueadores adecuados para usar pueden incluir, por ejemplo, compuestos que contienen cloro, tales como un cloro, un hipoclorito, cloraminas, o similares. Algunos ejemplos de compuestos liberadores de halógeno incluyen los dicloroisocianuratos de metales alcalinos, fosfato de trisodio clorado, los hipocloritos de metales alcalinos, monocloramina y dicloroamina, y similares. Las fuentes de cloro encapsuladas también pueden usarse para mejorar la estabilidad de la fuente de cloro en la composición (véanse, por ejemplo, las patentes de Estados Unidos núms. 4,618,914 y 4,830,773). Un agente blanqueador también puede incluir un agente que contiene o actúa como una fuente de oxígeno activo. El compuesto de oxígeno activo actúa para proporcionar una fuente de oxígeno activo, por ejemplo, puede liberar oxígeno activo en disoluciones acuosas. Un compuesto de oxígeno activo puede ser inorgánico u orgánico, o puede ser una mezcla de los mismos. Algunos ejemplos de compuestos de oxígeno activo incluyen compuestos de peroxígeno o aductos de compuesto de peroxígeno. Algunos ejemplos de compuestos o fuentes de oxígeno activo incluyen peróxido de hidrógeno, perboratos, peroxihidrato de carbonato de sodio, peroxihidratos de fosfato, permonosulfato de potasio y perborato de sodio mono y tetrahidratado, con y sin activadores tales como tetraacetiletilendiamina, y similares. Una composición de abrillantador puede incluir una cantidad menor pero eficaz de un agente blanqueador, por ejemplo, en algunas modalidades, en el intervalo de hasta aproximadamente el 10 % en peso, y en algunas modalidades, en el intervalo de aproximadamente el 0,1 a aproximadamente el 6 % en peso. Activadores
En algunas modalidades, la actividad antimicrobiana o la actividad blanqueadora del abrillantador puede aumentarse mediante la adición de un material que, cuando la composición se pone en uso, reacciona con el oxígeno activo para formar un componente activado. Por ejemplo, en algunas modalidades, se forma un perácido o una sal de perácido. Por ejemplo, en algunas modalidades, la tetraacetiletilendiamina puede incluirse dentro de la composición para reaccionar con el oxígeno activo y formar un perácido o una sal de perácido que actúa como un agente antimicrobiano. Otros ejemplos de activadores de oxígeno activo incluyen metales de transición y sus compuestos, compuestos que contienen un resto carboxílico, nitrilo o éster, u otros compuestos similares conocidos en la técnica. En una modalidad, el activador incluye tetraacetiletilendiamina; metal de transición; compuesto que incluye un resto carboxílico, nitrilo, amina o éster; o mezclas de los mismos.
En algunas modalidades, un componente activador puede incluir en el intervalo de hasta aproximadamente 75 % en peso de la composición, en algunas modalidades, en el intervalo de aproximadamente 0,01 a aproximadamente 20 % en peso, o en algunas modalidades, en el intervalo de aproximadamente 0,05 a 10 % en peso de la composición. En algunas modalidades, un activador para un compuesto de oxígeno activo se combina con el oxígeno activo para formar un agente antimicrobiano.
En algunas modalidades, la composición de abrillantador incluye un sólido, tal como una escama, aglomerado o bloque sólido, y un material activador para el oxígeno activo se acopla al sólido. El activador puede acoplarse al sólido mediante cualquier variedad de métodos para acoplar una composición sólida a otra. Por ejemplo, el activador puede estar en la forma de un sólido que está unido, fijado, pegado o de otro modo adherido al sólido de la composición de abrillantador. Alternativamente, el activador sólido puede formarse alrededor y recubrir la composición sólida de abrillantador. A modo de ejemplo adicional, el activador sólido puede acoplarse a la composición sólida de abrillantador mediante el contenedor o empaque para la composición, tal como mediante una envoltura o película de plástico o retráctil.
Rellenos
El abrillantador puede incluir opcionalmente una cantidad menor pero efectiva de uno o más de un agente de relleno que no necesariamente funciona como un agente de enjuague y/o limpieza propiamente dicho, pero puede cooperar con un abrillantador para mejorar la capacidad general de la composición. Algunos ejemplos de agentes de relleno adecuados pueden incluir cloruro de sodio, almidón, azúcares, alquilenglicoles C1-C10 tales como propilenglicol y similares. En algunas modalidades, puede incluirse una carga en una cantidad en el intervalo de hasta aproximadamente el 20 % en peso, y en algunas modalidades, en el intervalo de aproximadamente el 1-15% en peso. El sulfato de sodio se usa convencionalmente como agente de relleno inerte.
Agentes de Anti-redeposición
Las composiciones de ayuda al enjuague pueden incluir opcionalmente un agente anti-redeposición capaz de facilitar la suspensión sostenida de suciedad en una solución de enjuague y evitar que las suciedades eliminadas se vuelvan a depositar sobre el sustrato que se aclara. Algunos ejemplos de agentes anti-redeposición adecuados pueden incluir amidas de ácidos grasos, tensioactivos fluorocarbonados, ésteres de fosfato complejos, copolímeros de anhídrido maleico de estireno y derivados celulósicos tales como hidroxietilcelulosa, hidroxipropilcelulosa y similares. Una composición de abrillantador puede incluir hasta aproximadamente un 10 % en peso de un agente anti-redeposición.
Enzimas
Las composiciones sólidas de abrillantador pueden incluir opcionalmente una enzima o enzimas, y opcionalmente estabilizadores enzimáticos. En una modalidad, las composiciones sólidas que contienen enzimas emplean un pH casi neutro para su solución de uso. En algunas modalidades, el pH es de aproximadamente 5 a aproximadamente 7, o de aproximadamente 6 a aproximadamente 7, o cerca de 7.
Las hidrolasas catalizan la adición de agua al suelo con el que interactúan y generalmente provocan una degradación o descomposición de ese residuo del suelo. Esta descomposición de los residuos de la suciedad es de importancia particular y práctica en las aplicaciones de detergente porque la suciedad adherida a las superficies se afloja y elimina o se elimina más fácilmente mediante la acción detersiva. Por tanto, las hidrolasas son una clase adecuada de enzimas para su uso en composiciones limpiadoras. Las hidrolasas particularmente adecuadas incluyen, pero no se limitan a: esterasas, carbohidrasas y proteasas. En particular, las proteasas son adecuadas para las composiciones de la presente invención.
Las proteasas catalizan la hidrólisis del enlace peptídico de los polímeros de aminoácidos. Por ejemplo, las proteasas pueden catalizar péptidos, polipéptidos, proteínas y sustancias relacionadas, generalmente complejos de proteínas, como la caseína, que contiene carbohidratos (grupo glico) y fósforo como partes integrales de la proteína y existen como partículas globulares distintas unidas por fosfato de calcio. Otras partículas globulares incluyen las globulinas de la leche, que pueden considerarse como sándwiches de proteínas y lípidos que incluyen la membrana del glóbulo de grasa de la leche. Las proteasas escinden así estructuras proteicas macromoleculares complejas presentes en los residuos del suelo en moléculas de cadena corta más simples que, por sí mismas, se desorben más fácilmente de las superficies, se solubilizan o se eliminan más fácilmente de otro modo mediante las soluciones detersivas que contienen dichas proteasas. Las proteasas se dividen además en tres subgrupos distintos que se agrupan por el pH óptimo (es decir, actividad enzimática óptima en un cierto intervalo de pH). Estos tres subgrupos son las proteasas alcalinas, neutras y ácidas. Particularmente adecuadas para esta invención son las proteasas de pH neutro.
Los ejemplos de enzimas proteolíticas disponibles comercialmente que pueden emplearse en la composición de la invención incluyen (con nombres comerciales) Savinase; una proteasa derivada del tipo Bacillus lentus; una proteasa derivada de Bacillus licheniformis, como Alcalase; y una proteasa derivada de Bacillus amyloliquefaciens, como Primase.
Las enzimas lipasa adecuadas para la composición de la presente invención pueden derivarse de una planta, un animal o un microorganismo. Debido a que las lipasas también pueden ser ventajosas para limpiar suciedades que contienen grasa, aceite o cera, como grasa animal o vegetal, aceite o cera (por ejemplo, aderezo para ensaladas, mantequilla, manteca de cerdo, chocolate, lápiz labial), las lipasas pueden usarse como enzima en la segunda composición enzimática. Además, las celulasas pueden ser ventajosas para limpiar suciedades que contienen celulosa o que contienen fibrina de celulosa que sirven como puntos de unión para otras suciedades. Las lipasas adecuadas incluyen las derivadas de una Pseudomonas, como Pseudomonas stutzeri ATCC 19.154, o de una Humicola, como Humicola lanuginosa (producida típicamente de forma recombinante en Aspergillus oryzae). La lipasa puede ser pura o un componente de un extracto, y salvaje o una variante (química o recombinante). Los ejemplos de enzimas lipasa que pueden emplearse en la composición de la invención incluyen las vendidas con los nombres comerciales Lipase P "Amano" o "Amano-P" por Amano Pharmaceutical Co. Ltd., Nagoya, Japón o con el nombre comercial Lipolase.RTM. por Novoenzymes y similares. Otras lipasas disponibles comercialmente que pueden emplearse en las presentes composiciones sólidas incluyen Amano-CES, lipasas derivadas de Chromobacter viscosum, por ejemplo, Chromobacter viscosum var. lipolyticum NRRLB 3673 de Toyo Jozo Co., Tagata, Japón; Lipasas de Chromobacter viscosum de US Biochemical Corp., Estados Unidos y Disoynth Co., y lipasas derivadas de Pseudomonas gladioli o de Humicola lanuginosa.
Las amilasas adecuadas para la composición de la presente invención pueden derivarse de una planta, un animal o un microorganismo. La amilasa puede ser pura o un componente de un extracto microbiano, y salvaje o una variante (química o recombinante), particularmente una variante que es más estable en condiciones de lavado o de remojo previo que una amilasa de tipo salvaje. También puede usarse una mezcla de amilasas.
Las celulasas adecuadas para la composición de la presente invención pueden derivarse de una planta, un animal o un microorganismo. La celulasa puede purificarse o ser un componente de un extracto microbiano, y de tipo salvaje o variante (química o recombinante), particularmente una variante que es más estable en condiciones de lavado o de remojo previo que una amilasa de tipo salvaje.
Las enzimas adicionales adecuadas para su uso en las presentes composiciones sólidas incluyen una cutinasa, una peroxidasa, una gluconasa y similares y pueden derivarse de una planta, un animal o un microorganismo. La enzima puede ser pura o un componente de un extracto microbiano y salvaje o una variante (química o recombinante), particularmente una variante que es más estable en condiciones de lavado o de remojo previo que una amilasa de tipo salvaje.
Pueden incorporarse a la presente invención mezclas de diferentes enzimas adicionales. Si bien se han descrito anteriormente varias enzimas específicas, debe entenderse que puede usarse cualquier enzima adicional que pueda conferir la actividad enzimática deseada a la composición y esta modalidad de esta invención no está limitada de ninguna manera por una elección específica de enzima.
Tintes/Odorantes
También pueden incluirse en el abrillantador diversos colorantes, odorizantes que incluyen perfumes y otros agentes que mejoran la estética. Pueden incluirse colorantes para alterar el aspecto de la composición, como por ejemplo, Fd&C Azul 1 (Sigma Chemical), FD&C Amarillo 5 (Sigma Chemical), Azul Directo 86 (Miles), Azul Fastusol (Mobay Chemical Corp.), Naranja Ácido 7 (American Cyanamid), Violeta Básico 10 (Sandoz), Amarillo Ácido 23 (GAF), Amarillo Ácido 17 (Sigma Chemical), Verde Savia (Keyston Analine and Chemical), Amarillo Metanilo (Keystone Analine and Chemical), Azul Ácido 9 (Hilton Davis), Azul Sandolan/Azul Ácido 182 (Sandoz), Rojo Hisol Fast (Capitol Color and Chemical), Fluoresceína (Capitol Color and Chemical), Verde Ácido 25 (Ciba-Geigy), y similares.
Las fragancias o perfumes que pueden incluirse en las composiciones incluyen, por ejemplo, terpenoides tales como citronelol, aldehídos tales como amilcinamaldehído, un jazmín tal como CIS-jazmín o jasmal, vainillina y similares. Tensioactivos adicionales
Además de los tensioactivos no iónicos especificados anteriormente, la composición también puede incluir otros tensioactivos como se enumeran a continuación.
Tensioactivos no iónicos semipolares
El tipo semipolar de agentes tensioactivos no iónicos son otra clase de tensioactivo no iónico útil en las composiciones de la presente invención. En general, los no iónicos semipolares son altos espumantes y estabilizadores de espuma, que pueden limitar su aplicación en los sistemas CIP. Sin embargo, dentro de las modalidades de la composición de esta invención diseñadas para una metodología de limpieza altamente espumante, los no iónicos semipolares tendrían una utilidad inmediata. Los tensioactivos no iónicos semipolares incluyen los óxidos de amina, óxidos de fosfina, sulfóxidos y sus derivados alcoxilados.
Los óxidos de amina son los óxidos de amina terciaria que corresponden a la fórmula general:
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en donde la flecha es una representación convencional de un enlace semipolar; y, R1, R2 y R3 puede ser alifático, aromático, heterocíclico, alicíclico, o sus combinaciones. En general, para los óxidos de amina de interés detergente, R1 es un radical de aproximadamente 8 a aproximadamente 24 átomos de carbono alquilo; R2 y R3 son alquilo o hidroxialquilo de 1-3 átomos de carbono o una mezcla de los mismos; R2 y R3 pueden unirse entre sí, por ejemplo, a través de un átomo de oxígeno o nitrógeno, para formar una estructura de anillo; R4 es un alcalino o un grupo hidroxialquileno que contiene de 2 a 3 átomos de carbono; y n varía de 0 a aproximadamente 20.
Los tensioactivos de óxido de amina solubles en agua útiles se seleccionan de los óxidos de alquil di-(alquilo inferior) amina de coco o sebo, ejemplos específicos de los cuales son óxido de dodecildimetilamina, óxido de tridecildimetilamina, óxido de tetradecildimetilamina, óxido de pentadecildimetilamina, óxido de hexadecildimetilamina, óxido de heptadecildimetilamida, óxido de octacildimetilamina, óxido de dodecildipropilamina, óxido de tetradecildipropilamina, óxido de hexadecildipropilamina, óxido de tetradecildibutilamina, óxido de octadecildibutilamina, óxido de bis(2-hidroxietil)dodecilamina, óxido de bis(2-hidroxietil)-3-dodecoxi-1-hidroxipropilamina, óxido de dimetil-(2-hidroxidodecil)amina, óxido de 3,6,9-trioctadecildimetilamina y óxido de 3-dodecoxi-2-hidroxipropildi-(2-hidroxietil)amina.
Los tensioactivos no iónicos semipolares útiles también incluyen los óxidos de fosfina solubles en agua que tienen la siguiente estructura:
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en donde la flecha es una representación convencional de un enlace semipolar; y, R1 es un alquilo, alquenilo o resto hidroxialquilo que varía de 10 a aproximadamente 24 átomos de carbono en longitud de cadena; y, R2 y R3 son cada uno restos alquilo seleccionados por separado de grupos alquilo o hidroxialquilo que contienen de 1 a 3 átomos de carbono.
Los ejemplos de óxidos de fosfina útiles incluyen óxido de dimetildecilfosfina, óxido de dimetiltetradecilfosfina, óxido de metiletiltetradecilfosfina, óxido de dimetilhexadecilfosfina, óxido de dietil-2-hidroxioctildecilfosfina, óxido de bis(2-hidroxietil)dodecilfosfina, y óxido de bis(hidroximetil)tetradecilfosfina.
Los tensioactivos no iónicos semipolares útiles en la presente descripción también incluyen los compuestos de sulfóxido solubles en agua que tienen la estructura:
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en donde la flecha es una representación convencional de un enlace semipolar; y, R1 es un resto alquilo o hidroxialquilo de aproximadamente 8 a aproximadamente 28 átomos de carbono, de 0 a aproximadamente 5 enlaces éter, y de 0 a aproximadamente 2 sustituyentes hidroxilo; y R2 es un resto alquilo que consiste en alquilo y grupos hidroxialquilo que tienen de 1 a 3 átomos de carbono.
Los ejemplos útiles de estos sulfóxidos incluyen dodecil metil sulfóxido; 3-hidroxi tridecil metil sulfóxido; 3-metoxi tridecil metil sulfóxido y 3-hidroxi-4-dodecoxibutil metil sulfóxido.
Los tensioactivos no iónicos semipolares para las composiciones de la invención incluyen óxidos de dimetilamina, tales como óxido de lauril dimetilamina, óxido de miristildimetilamina, óxido de cetil dimetilamina, sus combinaciones y similares. Los tensioactivos de óxido de amina solubles en agua útiles se seleccionan entre los óxidos de octil, decil, dodecil, isododecil, coco o sebo alquil di-(alquilo inferior) amina, ejemplos específicos de los cuales son óxido de octildimetilamina, óxido de nonildimetilamina, óxido de decildimetilamina, óxido de undecildimetilamina, oxidimetilamina de óxido, óxido de amina iso-dodecildimetil, óxido tridecildimetilamina, óxido de tetradecildimetilamina, óxido de pentadecildimetilamina, óxido de hexadecildimetilamina, óxido de heptadecildimetilamina, óxido de octadecildimetilamina, óxido de dodecildipropilamina, óxido de tetradecildipropilamina, óxido de hexadecildipropilamina, óxido de tetradecildibutilamina, óxido de octadecildibutilamina, bis(2-hidroxietil) óxido de dodecilamina, óxido de bis(2-hidroxietil)-3-dodecoxi-1-hidroxipropilamina, óxido de dimetil-(2-hidroxi-dodecil) amina, óxido de 3,6,9-trioctadecildimetilamina y 3-dodecoxi-2-hidroxipropildi-(2-hidroxietilo) óxido de amina.
Los tensioactivos no iónicos adecuados para usar con las composiciones de la presente invención incluyen tensioactivos alcoxilados. Los tensioactivos alcoxilados adecuados incluyen copolímeros EO/PO, copolímeros EO/PO bloqueados, alcoxilatos de alcohol, alcoxilatos de alcohol bloqueados, mezclas de los mismos, o similares. Los tensioactivos alcoxilados adecuados para su uso como solventes incluyen copolímeros de bloques de EO/PO, tales como los tensioactivos Pluronic y Pluronic inverso; alcoxilatos de alcohol, tales como Dehypon LS-54 (R-(EO)5(PO)4), Dehypon LS-36 (R-(EO)3(PO)6) y Genapol 2454; y los alcoxilatos de alcohol bloqueados, tales como Plurafac LF22, Plurafac RA 300 y Tegoten EC11; mezclas de los mismos o similares.
Tensioactivos Aniónicos
Ciertas modalidades de la invención contemplan el uso de uno o más tensioactivos aniónicos que interactúan electrostáticamente o interactúan iónicamente con el polímero cargado positivamente para mejorar la estabilidad de la espuma. Los tensioactivos aniónicos son sustancias tensioactivas que se clasifican como aniónicos porque la carga en el resto hidrófobo es negativa; o tensioactivos en los que la sección hidrófoba de la molécula no tiene carga a menos que el pH se eleve hasta la neutralidad o más (por ejemplo, ácidos carboxílicos). Carboxilato, sulfonato, sulfato y fosfato son los grupos solubilizantes polares (hidrófilos) que se encuentran en los tensioactivos aniónicos. De los cationes (contraiones) asociados con estos grupos polares, el sodio, el litio y el potasio confieren solubilidad en agua; los iones de amonio y amonio sustituido proporcionan solubilidad tanto en agua como en aceites; y, el calcio, el bario y el magnesio promueven la solubilidad en aceite.
Como entienden los expertos en la técnica, los aniónicos son excelentes tensioactivos detersivos y, por lo tanto, son adiciones tradicionalmente favorecidas a las composiciones detergentes de alta resistencia; así como abrillantadores. Generalmente, los aniónicos tienen altos perfiles de espuma que son útiles para las presentes composiciones de limpieza espumante. Los compuestos tensioactivos aniónicos son útiles para conferir propiedades químicas o físicas especiales distintas de la detergencia dentro de la composición.
La mayoría de los tensioactivos aniónicos comerciales de gran volumen pueden subdividirse en cinco clases químicas principales y subgrupos adicionales conocidos por los expertos en la técnica y descritos en "Surfactant Encyclopedia", Cosmetics & Toiletries, vol. 104 (2) 71-86 (1989).
La primera clase incluye acilaminoácidos (y sales), tales como acilgluamatos, péptidos de acilo, sarcosinatos (por ejemplo, N-acil sarcosinatos), tauratos (por ejemplo, N-acil tauratos y amidas de ácidos grasos de metil taurida) y similares. La segunda clase incluye ácidos carboxílicos (y sales), tales como ácidos alcanoicos (y alcanoatos), ácidos éster carboxílicos (por ejemplo, succinatos de alquilo), ácidos éter carboxílicos y similares. La tercera clase incluye ácidos sulfónicos (y sales), tales como isetionatos (por ejemplo, isetionatos de acilo), alquilaril sulfonatos, alquil sulfonatos, sulfosuccinatos (por ejemplo, monoésteres y diésteres de sulfosuccinato) y similares. Un tensioactivo aniónico particularmente preferido es el sulfonato de alfa olefina. La cuarta clase incluye ácidos sulfónicos (y sales), tales como isetionatos (por ejemplo, isetionatos de acilo), alquilarilsulfonatos, alquilsulfonatos, sulfosuccinatos (por ejemplo, monoésteres y diésteres de sulfosuccinato) y similares. La quinta clase incluye ésteres de ácido sulfúrico (y sales), tales como sulfatos de éter de alquilo y sulfatos de alquilo, y similares. La quinta clase incluye ésteres de ácido sulfúrico (y sales), tales como sulfatos de éter de alquilo y sulfatos de alquilo, y similares. Un tensioactivo aniónico particularmente preferido es el éter de lauril sulfato de sodio.
Los tensioactivos de sulfato aniónicos adecuados para su uso en las presentes composiciones incluyen los alquil sulfatos primarios y secundarios lineales y ramificados, alquil etoxisulfatos, oleil glicerol sulfatos grasos, alquil fenol óxido de etileno éter sulfatos, los acil-N-(Alquilo C1-C4) C5-C17 y -N-(hidroxialquilo C1-C2) glucamina sulfatos y sulfatos de alquilpolisacáridos tales como los sulfatos de alquilpoliglucósido (los compuestos no iónicos no sulfatados que se describen en la presente descripción). Amonio y amonio sustituido (como mono, di y trietanolamina) y sales de metales alcalinos (como sodio, litio y potasio) de los sulfonatos aromáticos mononucleares de alquilo como los alquilbenceno sulfonatos que contienen de 5 a 18 átomos de carbono en el grupo alquilo en una cadena lineal o ramificada, por ejemplo, las sales de alquilbenceno sulfonatos o de alquil tolueno, xileno, eumeno y fenol sulfonatos; alquil naftaleno sulfonato, diamil naftaleno sulfonato y dinonil naftaleno sulfonato y los derivados alcoxilados.
Los ejemplos de compuestos tensioactivos aniónicos solubles en agua sintéticos adecuados incluyen las sales de amonio y amonio sustituido (como mono-, di- y trietanolamina) y de metales alcalinos (como sodio, litio y potasio) de los alquil sulfonatos aromáticos mononucleares tales como los alquil bencenosulfonatos que contienen de 5 a 18 átomos de carbono en el grupo alquilo de cadena lineal o ramificada, por ejemplo, las sales de alquilbencenosulfonatos o de alquil tolueno, xileno, cumeno y fenol sulfonatos; alquil naftaleno sulfonato, diamil naftaleno sulfonato y dinonil naftaleno sulfonato y los derivados alcoxilados.
Los tensioactivos aniónicos de carboxilato adecuados para su uso en las presentes composiciones incluyen los alquil etoxi carboxilatos, los tensioactivos de alquil polietoxi policarboxilato y los jabones (por ejemplo, alquil carboxilos). Los tensioactivos secundarios de jabón (por ejemplo, tensioactivos de alquilcarboxilo) útiles en las presentes composiciones incluyen los que contienen una unidad de carboxilo conectada a un carbono secundario. El carbono secundario puede estar en una estructura de anillo, por ejemplo, como en el ácido p-octil benzoico, o como en los ciclohexil carboxilatos sustituidos con alquilo. Los tensioactivos secundarios del jabón típicamente no contienen enlaces éter, ni enlaces éster y ni grupos hidroxilo. Además, típicamente carecen de átomos de nitrógeno en el grupo de la cabeza (porción anfifílica). Los tensioactivos secundarios del jabón adecuados contienen normalmente en total 11-13 átomos de carbono, aunque pueden estar presentes más átomos de carbono (por ejemplo, hasta 16).
Otros tensioactivos aniónicos adecuados para uso en las presentes composiciones incluyen sulfonatos de olefina, tales como alqueno sulfonatos de cadena larga, hidroxialcano sulfonatos de cadena larga o mezclas de alqueno sulfonatos e hidroxialcano-sulfonatos. También se incluyen los alquil sulfatos, poli(etilenoxi)éter sulfatos de alquilo y poli(etilenoxi)sulfatos aromáticos tales como los sulfatos o productos de condensación de óxido de etileno y nonil fenol (que tienen generalmente de 1 a 6 grupos oxietileno por molécula). Los ácidos de resina y los ácidos de resina hidrogenados también son adecuados, tales como la rosina, la rosina hidrogenada y los ácidos de resina y los ácidos de resina hidrogenada presentes en o derivados del aceite de sebo.
Las sales particulares se seleccionarán adecuadamente en dependencia de la formulación particular y de las necesidades en la misma.
Se dan ejemplos adicionales de tensioactivos aniónicos adecuados en "Surface Active Agents and Detergents" (vol. I y II de Schwartz, Perry y Berch). Una variedad de tales tensioactivos también se describe generalmente en la patente de Estados Unidos núm. 3,929,678, expedida el 30 de diciembre de 1975 a Laughlin, y otros en la columna 23, línea 58 a la columna 29, línea 23.
Tensioactivos de ion híbrido
Los tensioactivos de ion híbrido pueden considerarse como un subconjunto de los tensioactivos anfóteros. Los tensioactivos de ion híbrido pueden describirse ampliamente como derivados de las aminas secundarias y terciarias, derivados de las aminas heterocíclicas secundarias y terciarias o derivados de los compuestos de amonio cuaternario, fosfonio cuaternario o sulfonio terciario. Típicamente, un tensioactivo de ion híbrido incluye un amonio cuaternario cargado positivamente o, en algunos casos, un ion sulfonio o fosfonio, un grupo carboxilo cargado negativamente y un grupo alquilo. Las moléculas dipolares generalmente contienen grupos catiónicos y aniónicos que se ionizan en un grado casi igual en la región isoeléctrica de la molécula y que pueden desarrollar una fuerte atracción de "sal interna" entre los centros de carga positiva-negativa. Los ejemplos de tales tensioactivos de ion híbrido sintéticos incluyen derivados de compuestos alifáticos de amonio cuaternario, fosfonio y sulfonio, en los que los radicales alifáticos pueden ser de cadena lineal o ramificada y en donde uno de los sustituyentes alifáticos contiene de 8 a 18 átomos de carbono y uno contiene un grupo aniónico soluble en agua, por ejemplo, carboxi, sulfonato, sulfato, fosfato o fosfonato. Los tensioactivos de betaína y sultaína son tensioactivos dipolares ilustrativos para uso en la presente descripción.
Una fórmula general para estos compuestos es:
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en donde R1 contiene un radical alquilo, alquenilo, o hidroxialquilo de 8 a 18 átomos de carbono que tiene de 0 a 10 restos de óxido de etileno y de 0 a 1 restos de glicerilo; Y se selecciona del grupo que consiste en átomos de nitrógeno, fósforo y azufre; R2 es un grupo alquilo o monohidroxialquilo que contiene de 1 a 3 átomos de carbono; x es 1 cuando Y es un átomo de azufre y 2 cuando Y es un átomo de nitrógeno o fósforo, R3 es un alquileno o hidroxialquileno o hidroxialquileno de 1 a 4 átomos de carbono y Z es un radical seleccionado del grupo que consiste en grupos carboxilato, sulfonato, sulfato, fosfonato y fosfato.
Los ejemplos de tensioactivos de ion híbrido que tienen las estructuras enumeradas anteriormente incluyen: 4-[N,N-di(2-hidroxietil)-N-octadecilamonio]-butano-1-carboxilato; 5-[S-3-hidroxipropil-S-hexadecilsulfonio]-3-hidroxipentano-1- sulfato; 3-[P, P-dietil-P-3,6,9-trioxatetracosanofosfonio]-2-hidroxipropano-1-fosfato; 3-[N,N-dipropil-N-3-dodecoxi-2- hidroxipropil-amonio]-propano-1-fosfonato; 3-(N,N-dimetil-N-hexadecilamonio)-propano-1-sulfonato; 3-(N,N-dimetil-N-hexadecilamonio)-2-hidroxi-propano-1-sulfonato; 4-[N,N-di (2(2-hidroxietil)-N(2-hidroxidodecil)amonio]-butano-1-carboxilato; 3-[S-etil-S-(3-dodecoxi-2-hidroxipropil)sulfonio]-propano-1-fosfato; 3-[P,P-dimetil-P-dodecilfosfonio]-propano-1-fosfonato; y S[N,N-di(3-hidroxipropil)-N-hexadecilamonio]-2-hidroxi-pentano-1-sulfato. Los grupos alquilo contenidos en dichos tensioactivos detergentes pueden ser lineales o ramificados y saturados o insaturados.
El tensioactivo dipolar adecuado para uso en las presentes composiciones incluye una betaína de la estructura general:
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Estas betaínas tensioactivas normalmente no exhiben fuertes caracteres catiónicos o aniónicos a pH extremos, ni muestran una solubilidad reducida en agua en su intervalo isoeléctrico. A diferencia de las sales de amonio cuaternario "externas", las betaínas son compatibles con los aniónicos. Los ejemplos de betaínas adecuadas incluyen coco acilamidopropildimetil betaína; hexadecil dimetil betaína; C12-14 acilamidopropilbetaína; C8-14 acilamidohexildietil betaína; 4-C14-16 acilmetilamidodietilamonio-1-carboxibutano; C16-18 acilamidodimetilbetaína; C12-16 acilamidopentanodietilbetaína; y C12-16 acilmetilamidodimetilbetaína.
Las sultaínas útiles en la presente invención incluyen aquellos compuestos que tienen la fórmula (R(R1)2N.sup.+R2SO3-' en la que R es un grupo hidrocarbilo C6-C18, cada R1 es típicamente de forma independiente alquilo C1-C3, por ejemplo, metilo, y R2 es un grupo hidrocarbilo C1-C6, por ejemplo un grupo alquileno o hidroxialquileno C1-C3.
Una lista típica de clases dipolares y especies de estos tensioactivos se da en la patente de Estados Unidos con núm. 3,929,678 expedida a Laughlin y Heuring el 30 de diciembre de 1975. Se dan más ejemplos en "Surface Active Agents and Detergents" (Vol. I y II por Schwartz, Perry y Berch).
Las betaínas y sultaínas y otros tensioactivos bipolares de este tipo están presentes en una cantidad de tensioactivos aniónicos que están presentes en la composición en cualquier cantidad detersiva que puede oscilar típicamente entre aproximadamente 0,01 % en peso y aproximadamente 75 % en peso de la composición de abrillantador. En una modalidad preferida, de aproximadamente el 10 % en peso a aproximadamente el 30 % en peso y con mayor preferencia de aproximadamente el 15 % en peso a aproximadamente el 25 % en peso.
Tensioactivos catiónicos
Las sustancias tensioactivas se clasifican como catiónicas si la carga en la porción hidrótropa de la molécula es positiva. Los tensioactivos en los que el hidrótropo no tiene carga, a menos que el pH baje cerca de la neutralidad o sea más bajo, pero que luego son catiónicos (por ejemplo, alquilaminas), también se incluyen en este grupo. En teoría, los tensioactivos catiónicos pueden sintetizarse a partir de cualquier combinación de elementos que contengan una estructura "onio" RnX+Y-- y podrían incluir compuestos distintos al nitrógeno (amonio), tales como el fósforo (fosfonio) y el azufre (sulfonio). En la práctica, el campo de tensioactivos catiónicos está dominado por los compuestos que contienen nitrógeno, probablemente porque las rutas sintéticas a los catiónicos nitrogenados son simples y directas y dan altos rendimientos de producto, lo que puede hacerlos menos costosos.
Los tensioactivos catiónicos incluyen preferentemente, más preferentemente se refieren a, los compuestos que contienen al menos un grupo hidrófobo de cadena larga de carbono y al menos un nitrógeno cargado positivamente. El grupo de cadena larga de carbono puede unirse directamente al átomo de nitrógeno por una simple sustitución o más preferentemente, indirectamente por un grupo o grupos funcionales puente en las denominadas alquilaminas y amido aminas interrumpidas. Dichos grupos funcionales pueden hacer que la molécula sea más hidrófila y/o más dispersable en agua, más fácilmente solubilizada en agua por mezclas de cotensioactivos y/o solubles en agua. Para una mayor solubilidad en agua, pueden introducirse grupos amino primarios, secundarios o terciarios adicionales o puede cuaternizarse el nitrógeno amino con grupos alquilo de bajo peso molecular. Además, el nitrógeno puede ser parte de un resto de cadena lineal o ramificada de diversos grados de insaturación o de un anillo heterocíclico saturado o insaturado. Además, los tensioactivos catiónicos pueden contener enlaces complejos que tienen más de un átomo de nitrógeno catiónico.
Los compuestos tensioactivos clasificados como los óxidos de amina, anfóteros y dipolares son normalmente catiónicos ellos mismos en disoluciones de pH casi neutro a ácido y pueden solaparse en las clasificaciones de tensioactivos. Los tensioactivos catiónicos polioxietilados generalmente se comportan como los tensioactivos no iónicos en disolución alcalina y como los tensioactivos catiónicos en disolución ácida.
Las aminas catiónicas más simples, las sales de amina y los compuestos de amonio cuaternario pueden dibujarse esquemáticamente de esta manera:
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en la que R representa una cadena de alquilo larga, R', R" y R'" pueden ser cadenas de alquilo largas o grupos alquilo o arilo más pequeños o hidrógeno, y X representa un anión. Las sales de amina y los compuestos de amonio cuaternario se prefieren para el uso práctico en esta invención debido a su alto grado de solubilidad en agua.
La mayoría de los tensioactivos catiónicos comerciales de gran volumen pueden subdividirse en cuatro clases principales y subgrupos adicionales, conocidos por los expertos en la técnica y descritos en "Surfactant Encyclopedia", Cosmetics & Toiletries, vol. 104 (2) 86-96 (1989). La primera clase incluye las alquilaminas y sus sales. La segunda clase incluye las alquil imidazolinas. La tercera clase incluye aminas etoxiladas. La cuarta clase incluye compuestos cuaternarios, tal como sales de alquilbencildimetilamonio, sales de alquilbenceno, sales de amonio heterocíclico y sales de tetraalquilamonio, y similares. Se sabe que los tensioactivos catiónicos tienen una variedad de propiedades que pueden ser beneficiosas en las presentes composiciones. Estas propiedades convenientes pueden incluir detergencia en composiciones de pH neutro o inferior, eficacia antimicrobiana, espesamiento o gelificación en cooperación con otros agentes, y similares.
Los tensioactivos catiónicos útiles en las composiciones de la presente invención incluyen aquellos que tienen la fórmula R1mR2xYLZ, en donde cada R1 es un grupo orgánico que contiene un grupo alquilo o alquenilo lineal o ramificado opcionalmente sustituido con hasta tres grupos fenilo o hidroxi y opcionalmente interrumpido por hasta cuatro de las siguientes estructuras:
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o un isómero o mezcla de estas estructuras y que contiene de 8 a 22 átomos de carbono. Los grupos R1 pueden contener adicionalmente hasta 12 grupos etoxi, m es un número de 1 a 3. Preferentemente, no más de un grupo R1 en una molécula tiene 16 o más átomos de carbono cuando m es 2 o más de 12 átomos de carbono cuando m es 3. Cada R2 es un grupo alquilo o hidroxialquilo que contiene de 1 a 4 átomos de carbono o un grupo bencilo con no más de un R2 en una molécula siendo bencilo y x es un número de 0 a 11, preferentemente de 0 a 6. El resto de las posiciones de los átomos de carbono en el grupo Y está completada por hidrógenos.
Y puede ser un grupo que incluye, pero no está limitado a:
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o una mezcla de los mismos.
Preferentemente, L es 1 o 2, con los grupos Y estando separados por un resto seleccionado de los análogos de R1 y R2 (preferentemente, alquileno o alquenileno) que tienen de 1 a 22 átomos de carbono y dos enlaces simples de carbono libres cuando L es 2. Z es un anión soluble en agua, tales como el anión sulfato, metilsulfato, hidróxido o nitrato, siendo particularmente preferidos los aniones sulfato o metil sulfato, en un número para proporcionar la neutralidad eléctrica del componente catiónico.
Tensioactivos anfóteros
Los tensioactivos anfóteros o anfolíticos contienen tanto un grupo hidrófilo básico como ácido y un grupo hidrófobo orgánico. Estas entidades iónicas pueden ser cualquiera de los grupos aniónicos o catiónicos descritos en la presente descripción para los otros tipos de tensioactivos. Un grupo de nitrógeno básico y un grupo carboxilato ácido son los grupos funcionales típicos empleados como los grupos hidrófilos básicos y ácidos. En algunos tensioactivos, el sulfonato, el sulfato, el fosfonato o el fosfato proporcionan la carga negativa.
Los tensioactivos anfóteros pueden describirse ampliamente como derivados de aminas secundarias y terciarias alifáticas, en las que el radical alifático puede ser de cadena lineal o ramificada y en donde uno de los sustituyentes alifáticos contiene de 8 a 18 átomos de carbono y uno contiene un grupo aniónico de solubilización en agua, por ejemplo, carboxi, sulfo, sulfato, fosfato o fosfono. Los tensioactivos anfóteros se subdividen en dos clases principales conocidas por los expertos en la técnica y se describen en "Surfactant Encyclopedia", Cosmetics & Toiletries, vol.
104 (2) 69-71 (1989). La primera clase incluye derivados de la acil/dialquil etilendiamina (por ejemplo, derivados de la 2-alquil hidroxietil imidazolina) y sus sales. La segunda clase incluye los N-alquilaminoácidos y sus sales. Puede preverse que algunos tensioactivos anfóteros encajan en ambas clases.
Los tensioactivos anfóteros pueden sintetizarse mediante los métodos conocidos por los expertos en la técnica. Por ejemplo, la 2-alquilhidroxietilimidazolina se sintetiza por condensación y cierre del anillo de un ácido carboxílico de cadena larga (o un derivado) con la dialquiletilendiamina. Los tensioactivos anfóteros comerciales se derivatizan mediante la hidrólisis posterior y apertura del anillo de imidazolina por alquilación, por ejemplo, con el acetato de etilo. Durante la alquilación, uno o dos grupos carboxialquilo reaccionan para formar una amina terciaria y un enlace éter con diferentes agentes alquilantes que producen diferentes aminas terciarias.
Los derivados de imidazol de cadena larga que tienen aplicación en la presente invención generalmente tienen la fórmula general:
(MONO)ACETATO (DI)PROPIONATO
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en donde R es un grupo hidrófobo acíclico que contiene de 8 a 18 átomos de carbono y M es un catión para neutralizar la carga del anión, generalmente el sodio. Los anfóteros derivados de imidazolina comercialmente prominentes que pueden emplearse en las presentes composiciones incluyen, por ejemplo: cocoanfo propionato, cocoanfocarboxi propionato, cocoanfoglicinato, cocoanfocarboxi glicinato, cocoanfopropil sulfonato y ácido cocoanfocarboxi propiónico. Los ácidos anfocarboxílicos preferidos se producen a partir de imidazolinas grasas en las que la funcionalidad del ácido dicarboxílico del ácido anfodicarboxílico es ácido diacético y/o ácido dipropiónico. Los compuestos carboximetilados (glicinatos) descritos anteriormente en la presente descripción con frecuencia se denominan betaínas. Las betaínas son una clase especial de anfóteros que se analizan en la presente descripción debajo en la sección titulada Tensioactivos de ion híbrido.
Los ácidos N-alquilamino de cadena larga se preparan fácilmente mediante reacción de RNH2, en la que R es un alquilo C8-C18 de cadena lineal o ramificada, aminas grasas con ácidos carboxílicos halogenados. La alquilación de los grupos amino primarios de un aminoácido conduce a las aminas secundarias y terciarias. Los sustituyentes alquilo pueden tener grupos amino adicionales que proporcionan más de un centro de nitrógeno reactivo. La mayoría de los ácidos de N-alquilamina comerciales son derivados alquilo de la beta-alanina o de la beta-N(2-carboxietil) alanina. Los ejemplos de los anfolitos de N-alquilaminoácidos comerciales que tienen aplicación en esta invención incluyen alquil beta-amino dipropionatos, RN(C2H4COOM)2 y RNHC2H4COOM. En estos, R es preferentemente un grupo hidrófobo acíclico que contiene de 8 a 18 átomos de carbono y M es un catión para neutralizar la carga del anión.
Los tensioactivos anfóteros preferidos incluyen los derivados de productos del coco, tales como el aceite de coco o ácido graso de coco. Los tensioactivos derivados de coco más preferidos incluyen como parte de su estructura un resto etilendiamina, un resto alcanolamida, un resto aminoácido, preferentemente glicina, o una combinación de los mismos; y un sustituyente alifático de 8 a 18 átomos de carbono (preferentemente 12). Tal tensioactivo también puede considerarse un ácido alquil anfodicarboxílico. El cocoanfo dipropionato disódico es uno de los tensioactivos anfóteros más preferidos y está disponible comercialmente con el nombre comercial Miranol™ FBS de Rhodia Inc., Cranbury, NJ. Otro tensioactivo anfótero derivado del coco más preferido con el nombre químico cocoanfo diacetato disódico se vende bajo el nombre comercial Miranol C2MSF Conc., también de Rhodia Inc., Cranbury, NJ.
Una lista típica de clases anfóteras y especies de estos tensioactivos se da en la patente de Estados Unidos núm.
3,929,678 expedida a Laughlin y Heuring el 30 de diciembre de 1975. Se dan más ejemplos en "Surface Active Agents and Detergents" (Vol. I y II por Schwartz, Perry y Berch).
Puede haber presente un tensioactivo adicional en las composiciones en cualquier cantidad detersiva, siempre que no interfieran con las interacciones iónicas electrostáticas que proporcionan la estabilización de la espuma.
Composiciones sólidas
La composición sólida de abrillantador se proporciona como un sólido, como un bloque, o un sólido comprimido en forma de tableta o bloque. Además de otros beneficios descritos en la presente descripción, la composición sólida de abrillantador estabiliza el sistema conservante de piritiona con el ácido sólido dispuesto en él. Sin estar limitado a un mecanismo de acción particular, el sistema conservante de piritiona no sería estable en una formulación líquida a un pH ácido y, por lo tanto, el sólido supera esta limitación de manera beneficiosa.
En una modalidad, las composiciones sólidas son dimensionalmente estables. Los términos "estabilidad dimensional" y "dimensionalmente estable" como se usan en la presente, se refieren a un producto sólido que tiene un exponente de crecimiento de menos de aproximadamente 5 %, menos de aproximadamente 4 %, menos de aproximadamente 3 %, preferentemente menos de aproximadamente 2 %, si se calienta a una temperatura de 49 °C (120 grados Fahrenheit) y a una humedad relativa del 40% al 60 %, o preferentemente si se calienta a una temperatura de 49 °C (120 grados Fahrenheit) y a una humedad relativa del 50%.
En modalidades adicionales, las composiciones sólidas son sólidas porque tienen un carácter sólido distintivo, tienen un valor de penetrómetro medible y se funden a temperaturas elevadas. Los sólidos preferidos tienen un valor de penetrómetro entre aproximadamente 3 y aproximadamente 80; cuanto menor sea el valor del penetrómetro, más duro será el material de bloque sólido.
En otra modalidad más, la composición sólida de abrillantador se proporciona en una forma sólida que resiste el desmenuzado u otra degradación hasta que se coloca en un recipiente. Dicho recipiente puede llenarse con agua antes de colocar el concentrado de la composición en el recipiente, o puede llenarse con agua después de colocar el concentrado de composición en el recipiente, o el agua puede entrar en contacto con una parte de la superficie del sólido en el recipiente. En cualquier caso, la composición sólida se disuelve, solubiliza o se desintegra de otro modo al entrar en contacto con el agua. En una modalidad preferida, la composición sólida se disuelve rápidamente lo que permite de ese modo que la composición concentrada se convierta en una composición de uso que contenga el sistema conservante y permitir además al usuario final aplicar la composición de uso a una superficie que necesite limpieza.
En una modalidad preferida, la composición sólida puede diluirse a través de un equipo dispensador mediante el cual se pulveriza agua en un bloque sólido que forma la solución de uso. El flujo de agua se suministra a una velocidad relativamente constante al usar controles mecánicos, eléctricos o hidráulicos y similares. La composición de concentrado sólido también puede diluirse mediante un equipo de dispensación mediante el cual el agua fluye alrededor del bloque sólido, creando una solución de uso que contiene el sistema conservante a medida que se disuelve el concentrado sólido. La composición de concentrado sólido también puede diluirse a través de los dispensadores de gránulos, tabletas, polvos y pastas, y similares.
Métodos para hacer las composiciones sólidas
La composición sólida, específicamente, las composiciones de abrillantador pueden prepararse mediante cualquier método ventajoso de solidificación, que incluye, por ejemplo, el prensado y/o extrusión de la composición sólida. Específicamente, en un proceso de formación, los componentes líquidos y sólidos se introducen en el sistema de mezcla final y se mezclan continuamente hasta que los componentes forman una mezcla semisólida sustancialmente homogénea en la que los componentes se distribuyen por toda su masa.
En una modalidad ilustrativa, los componentes se mezclan en el sistema de mezcla durante al menos aproximadamente 5 segundos, 10 segundos, 20 segundos, 30 segundos, 45 segundos o más. En algunas modalidades, los componentes se mezclan en el sistema de mezcla durante al menos aproximadamente 1 minuto o más. Después, la mezcla se descarga del sistema de mezcla a través de un troquel, prensa u otro medio de conformación. El producto se empaqueta. En una modalidad ilustrativa, la composición sólida formada comienza a endurecerse entre aproximadamente 1 minuto y aproximadamente 3 horas. Particularmente, la composición formada comienza a endurecerse entre aproximadamente 1 minuto y aproximadamente 2 horas. Más particularmente, la composición formada comienza a endurecerse entre aproximadamente 1 minuto y aproximadamente 20 minutos. En una modalidad ilustrativa adicional, la fabricación y el uso de composiciones limpiadoras de bloques sólidos son como se describe en Fernholz y otros, la patente de Estados Unidos Núms. 32,763 y 32,818 y en Heile y otros, la patente de Estados Unidos Núms. 4,595,520 y 4,680,134. En la fabricación de composiciones sólidas, se han usado varios mecanismos de endurecimiento en la fabricación de composiciones sólidas para la fabricación del bloque sólido. Los ingredientes activos se combinan frecuentemente con un agente endurecedor en condiciones que convierten el agente endurecedor de líquido a sólido, convirtiendo el material sólido en un formato de bloque mecánicamente estable. El material se enfría, solidifica y está listo para su uso. Los materiales suspendidos o solubilizados se dispersan uniformemente por todo el sólido y se dispensan al entrar en contacto con el agua para generar una solución de uso.
Los materiales sólidos granulados como se muestra en Gladfelter, las patentes de Estados Unidos Núms. 5,078,301, 5,198,198 y 5,234,615 y en las patentes de Estados Unidos 4,823,441 y 4,931,202 son útiles para preparar una composición sólida de la presente invención. Dichos materiales granulados se fabrican típicamente al extruir un líquido fundido o al comprimir un polvo en una tableta o granulado, como se conoce comúnmente en la técnica. Los materiales detergentes alcalinos no fundidos extruidos se describen en Gladfelter y otros, la Patente de Estados Unidos Núm. 5,316,688.
La solidificación de la oclusión de urea como se muestra en la patente de Estados Unidos Núm 4,624,713 de Morganson y otros es útil para preparar una composición sólida de la presente invención. Los endurecedores como el acetato de sodio anhidro y similares son materiales útiles para formar una composición concentrada sólida. El uso de solidificantes o endurecedores permite incorporar un nivel más alto de activos líquidos en la composición de concentrado sólido.
En un proceso de sólidos prensados, un sólido fluido, como los sólidos granulares u otras partículas sólidas, se combinan bajo presión. En un proceso de sólidos prensados, los sólidos fluidos de las composiciones se colocan en una forma (por ejemplo, un molde o recipiente). El método puede incluir presionar suavemente el sólido fluido en la forma para producir la composición de limpieza sólida. La presión puede ser aplicada por una máquina de bloques o una prensa de mesa giratoria, o similar. La presión puede aplicarse a aproximadamente 7 a aproximadamente 13789 kPa (1 a aproximadamente 2000 psi, que se refiere a las "libras por pulgada cuadrada") de la presión real aplicada al sólido fluido que se presiona y no se refiere al manómetro o la presión hidráulica medida. en un punto del aparato que realiza el prensado. El método puede incluir una etapa de curado para producir la composición de limpieza sólida. Como se menciona en la presente descripción, una composición no curada que incluye el sólido fluido se comprime para proporcionar suficiente contacto superficial entre las partículas que forman el sólido fluido para que la composición no curada solidifique en una composición de limpieza sólida estable. Una cantidad suficiente de partículas (por ejemplo, gránulos) en contacto entre sí proporciona la unión de partículas entre sí efectiva para hacer una composición sólida estable. La inclusión de una etapa de curado puede incluir permitir que el sólido prensado se solidifique durante un período de tiempo, como unas pocas horas, o aproximadamente 1 día (o más). En aspectos adicionales, los métodos podrían incluir hacer vibrar el sólido fluido en la forma o molde, tal como los métodos descritos en la Patente de Estados Unidos Núm. 8,889,048. Mientras que la invención puede formarse ventajosamente en sólido mediante presión, también pueden usarse otros métodos de formación de sólidos tales como extrusión, moldeo por fundición y similares. En algunas modalidades, se prefiere la solidificación extruida y prensada.
En una modalidad de la invención, las composiciones sólidas de la presente invención pueden producir un sólido estable sin emplear una masa fundida y solidificación de la masa fundida como en la colada convencional. Formar una masa fundida requiere calentar una composición para fundirla, lo que crea una serie de precauciones de seguridad y equipos necesarios. Además, la solidificación del fundido requiere enfriar la masa fundida en un recipiente para solidificar el fundido y formar el sólido fundido. El enfriamiento requiere tiempo y/o energía. Por el contrario, los métodos para formar la composición sólida de acuerdo con la invención pueden emplear preferentemente temperatura y humedad ambiente durante la solidificación o curado de las presentes composiciones. Los sólidos de la presente invención se mantienen unidos no por solidificación a partir de un fundido sino por un agente de unión producido en las partículas mezcladas y que es efectivo para producir un sólido estable.
Las composiciones sólidas de detergente pueden formarse mediante el uso de un sistema de mezcla continuo o discontinuo. En una modalidad ilustrativa, puede usarse una extrusora de tornillo simple o doble para combinar y mezclar uno o más agentes componentes a alto cizallamiento para formar una mezcla homogénea. En algunas modalidades, la temperatura de procesamiento es igual o inferior a la temperatura de fusión de los componentes. La mezcla procesada puede dispensarse del mezclador al presionar, que forman, que extruyen u otro medio adecuado, con lo cual la composición se endurece hasta una forma sólida. La estructura de la matriz puede caracterizarse según su dureza, punto de fusión, distribución de material, estructura cristalina y otras propiedades similares según métodos conocidos en la técnica. Generalmente, una composición sólida procesada de acuerdo con el método de la invención es sustancialmente homogénea con respecto a la distribución de ingredientes en toda su masa y es dimensionalmente estable.
La composición sólida resultante puede tomar formas que incluyen, pero no se limitan a: un aglomerado, bloque, comprimido, polvo, gránulo, escama sólido extruido, moldeado o formado; o el sólido formado puede triturarse posteriormente o formarse en polvo, gránulo o escama. En una modalidad ilustrativa, los materiales de gránulos extruidos formados tienen un peso de entre aproximadamente 50 gramos y aproximadamente 250 gramos, los sólidos extruidos tienen un peso de aproximadamente 100 gramos o más, y los bloques sólidos formados tienen una masa de entre aproximadamente 1 y aproximadamente 10 kilogramos. Las composiciones sólidas proporcionan una fuente estabilizada de materiales funcionales. En una modalidad preferida, la composición sólida puede disolverse, por ejemplo, en un medio acuoso u otro medio, para crear una disolución concentrada y/o de uso. La disolución puede dirigirse a un depósito de almacenamiento para uso posterior y/o dilución, o puede aplicarse directamente a un punto de uso.
En determinadas modalidades, la composición sólida de abrillantador se proporciona en forma de una dosis unitaria. Una dosis unitaria se refiere a una unidad de composición abrillantador sólida de un tamaño tal que toda la unidad se usa durante un único ciclo de lavado. Cuando la composición sólida de limpieza se proporciona como una dosis unitaria, puede tener una masa de aproximadamente 1 g a aproximadamente 50 g. En otras modalidades, la composición puede ser un sólido, un aglomerado, o un comprimido que tiene un tamaño de aproximadamente 50 g a 250 g, de aproximadamente 100 g o más, o aproximadamente 40 g a aproximadamente 11000 g.
En otras modalidades, la composición sólida de abrillantador se proporciona en la forma de un sólido de uso múltiple, tal como, un bloque o una pluralidad de aglomerados, y puede usarse repetidamente para generar composiciones de enjuague acuosas para múltiples ciclos de lavado. En determinadas modalidades, la composición sólida de abrillantador se proporciona como un sólido que tiene una masa de aproximadamente 5 g a 10 kg. En determinadas modalidades, una forma de uso múltiple de la composición sólida de limpieza tiene una masa de aproximadamente 1 a 10 kg. En modalidades adicionales, una forma de uso múltiple de la composición sólida de limpieza tiene una masa de aproximadamente 5 kg a aproximadamente 8 kg. En otras modalidades, una forma de uso múltiple de la composición sólida de abrillantador tiene una masa de aproximadamente 5 g a aproximadamente 1 kg, o aproximadamente 5 g y 500 g.
Sistema de empaque
La composición sólida de abrillantador puede, pero no necesariamente, incorporarse en un sistema o receptáculo de envase. El receptáculo o contenedor de envase puede ser rígido o flexible, y puede incluir cualquier material adecuado para contener las composiciones producidas, como por ejemplo vidrio, metal, película o lámina de plástico, cartón, compuestos de cartón, papel, o similares. Las composiciones de abrillantador pueden dejarse solidificar en el envase o pueden envasarse después de la formación de los sólidos en un envasado comúnmente disponible y enviarse al centro de distribución antes del envío al consumidor.
Para sólidos, ventajosamente, en al menos algunas modalidades, dado que el enjuague se procesa a temperaturas ambiente o cercanas, la temperatura de la mezcla procesada es lo suficientemente baja como para que la mezcla pueda fundirse o extruirse directamente en el contenedor u otro sistema de envasado sin dañar estructuralmente el material. Como resultado, puede usarse una variedad más amplia de materiales para fabricar el contenedor que los usados para las composiciones que se procesan y dispensan en condiciones fundidas. En algunas modalidades, el envase adecuado usado para contener el abrillantador se fabrica a partir de un material de película flexible de fácil apertura.
Métodos de uso
Un aspecto no conforme con la presente invención incluye el uso de las composiciones para enjuagar superficies y/o productos. Las composiciones de la invención son particularmente adecuadas para su uso como limpiador de superficies duras, limpiador de contacto con alimentos (que incluye el contacto directo o indirecto), limpiador de contacto con tejidos (que incluyen, por ejemplo, frutas y verduras), coadyuvante de secado rápido para diversas superficies duras (incluido, por ejemplo, superficies sanitarias, instrumentos y lavados de instrumentos, superficies de alimentos y/o bebidas, superficies de procesamiento y similares), limpiador o abrillantador de superficies duras que manche o manche, y similares. Estos métodos pueden usarse en los métodos, procesos o procedimientos descritos y/o reivindicados en las Patentes de Estados Unidos Núms. 5,200,189, 5,314,687, 5,718,910, 6,165,483, 6,238,685B1,8,017,409 y 8,236,573.
Los métodos de uso son particularmente adecuados para el lavado de vajillas. Los métodos adecuados para usar las composiciones de abrillantador para el lavado de vajillas se exponen en la Patente de Estados Unidos Núm.
5,578,134. De manera beneficiosa, de acuerdo con varias modalidades de la invención, los métodos proporcionan los siguientes beneficios inesperados: disminución de las utilidades de una máquina lavavajillas a las esperadas de las lavadoras de vajilla de baja temperatura disponibles comercialmente, que incluyen las máquinas para puertas; consumo de servicios públicos equivalente a las máquinas lavavajillas empleadas para la desinfección a base de cloro, que incluyen, por ejemplo, máquinas lavavajillas de 120 voltios y 30 amperios disponibles comercialmente; y adecuado para su uso con una composición única de doble función que contiene un detergente (s), aditivo (s) de enjuague y un componente funcional adicional opcional para desinfectar y/o aclarar. Los métodos de lavado de vajilla pueden proporcionar adicionalmente uno o más de los siguientes beneficios inesperados para las aplicaciones de lavado de vajilla: mejores resultados de lavado de vajilla (que incluye la eficacia de desinfección y/o enjuague); disminución de los costos totales de servicios públicos para lavavajillas de puertas; eliminación de cualquier necesidad de volver a lavar los artículos; formulaciones sin cloro; y/o formulaciones bajas en fósforo o formulaciones sustancialmente libres de fósforo.
Los artículos ilustrativos en la industria del lavado de vajillas que pueden tratarse con una composición de abrillantador de acuerdo con la invención incluyen plásticos, vajilla, tazas, vasos, cubiertos y utensilios de cocina. Para los propósitos de esta invención, los términos "plato" y "vajilla" se usan en el sentido más amplio para referirse a varios tipos de artículos usados en la preparación, servicio, consumo y desecho de alimentos, que incluyen ollas, sartenes, bandejas, jarras, tazones, platos, platillos, copas, vasos, tenedores, cuchillos, cucharas, espátulas y otros artículos compuestos de vidrio, metal, cerámica, plástico, comúnmente disponibles en la cocina o comedor institucional o doméstico. En general, estos tipos de artículos pueden denominarse artículos en contacto con alimentos o bebidas porque tienen superficies que se proporcionan para entrar en contacto con alimentos y/o bebidas. Cuando se usa en estas aplicaciones de lavado de vajilla, el abrillantador debe proporcionar una acción laminadora efectiva y propiedades poco espumantes. Además de tener las propiedades convenientes descritas anteriormente, también puede ser útil que la composición de abrillantador sea biodegradable, respetuosa con el medio ambiente y generalmente no tóxica. Un abrillantador de este tipo puede describirse como "grado alimenticio". Los métodos de uso son adecuados para tratar una variedad de superficies, productos y/u objetivos además de la vajilla. Por ejemplo, estos pueden incluir un artículo alimenticio o un artículo vegetal y/o al menos una porción de un medio, un recipiente, un equipo, un sistema o una instalación para cultivar, mantener, procesar, envasar, almacenar, transportar, preparar, cocinar o servir el alimento o la planta. Los presentes actuales se pueden usar para tratar cualquier ítem vegetal adecuado. El elemento vegetal puede ser un elemento vegetal de grano, fruta, verdura o flor, un elemento vegetal vivo o un elemento vegetal cosechado. Además, los presentes métodos pueden usarse para tratar cualquier artículo alimenticio adecuado, por ejemplo, un producto animal, un cadáver de un animal o un huevo, un artículo de fruta, un artículo de verdura o un artículo de grano. El artículo alimenticio puede incluir frutas, cereales y/o vegetales.
Los métodos son adecuados para cumplir con varios estándares regulatorios, que incluyen, por ejemplo, los desinfectantes de contacto con alimentos de la EPA que requieren al menos una reducción de 5 log en los microorganismos patógenos en 30 segundos y/o los estándares de la NSF que de manera similar requieren al menos una reducción de 5 log en los microorganismos patógenos tratados cuando se usan en combinación con una composición desinfectante. En tales aspectos, cuando puede emplearse una composición desinfectante con la composición de abrillantador, los métodos pueden proporcionar suficiente eficacia desinfectante en condiciones más o menos extenuantes que tales normas reguladoras.
Los métodos pueden usarse para tratar un objetivo que es al menos una parte de un recipiente, un equipo, un sistema o una instalación para contener, procesar, envasar, almacenar, transportar, preparar, cocinar o servir el alimento o el elemento vegetal. El objetivo puede ser al menos una parte de un recipiente, un equipo, un sistema o una instalación para guardar, procesar, envasar, almacenar, transportar, preparar, cocinar o servir un artículo de carne, un artículo de fruta, un artículo de verdura o un artículo de grano. El objetivo puede ser al menos una parte de un contenedor, un equipo, un sistema o una instalación para contener, procesar, envasar, almacenar o transportar un cadáver de un animal. El objetivo puede ser al menos una parte de un recipiente, un equipo, un sistema o una instalación usada en el procesamiento de alimentos, el servicio de alimentos o la industria del cuidado de la salud. El objetivo puede ser al menos una parte de una instalación de proceso en ligar fijo. Una instalación de proceso en lugar fijo ilustrativo puede comprender una lechería de línea de leche, un sistema de elaboración de cerveza continuo, un sistema de alimentos bombeables o una línea de procesamiento de bebidas.
Los presentes métodos pueden usarse para tratar un objetivo que es al menos una parte de una superficie sólida. La superficie sólida puede ser una superficie sólida inanimada. La superficie sólida inanimada puede estar contaminada por un fluido biológico, por ejemplo, un fluido biológico que comprende sangre, otro fluido corporal peligroso o una mezcla de los mismos. La superficie sólida puede ser una superficie contaminada. Una superficie contaminada ilustrativa puede comprender la superficie de los artículos o equipos para el servicio de alimentos.
Los métodos requieren un cierto tiempo mínimo de contacto de las composiciones con la superficie, el líquido y/o el producto que necesita tratamiento para que se produzca un efecto antimicrobiano suficiente. El tiempo de contacto puede variar con la concentración de las composiciones de uso, el método de aplicación de las composiciones de uso, la temperatura de las composiciones de uso, el pH de las composiciones de uso, la cantidad de superficie, el líquido y/o producto a tratar, la cantidad de tierra o sustratos sobre/en la superficie, líquido y/o producto a tratar, o similares. El tiempo de contacto o exposición puede ser de unos 15 segundos, al menos unos 15 segundos, unos 30 segundos o más de 30 segundos. El tiempo de exposición puede ser de aproximadamente 1 a 5 minutos. El tiempo de exposición puede ser de al menos unos 10 minutos, 30 minutos o 60 minutos. El tiempo de exposición puede ser de unos minutos a horas. El tiempo de exposición puede ser de algunas horas a días.
Los métodos pueden realizarse a cualquier temperatura adecuada. Los métodos pueden realizarse a una temperatura que varía de aproximadamente 0 °C a aproximadamente 70 °C, por ejemplo, de aproximadamente 0 °C a aproximadamente 4 °C o 5 °C, de aproximadamente 5 °C a aproximadamente 10 °C, de aproximadamente 11 °C a aproximadamente 20 °C, de aproximadamente 21 °C a aproximadamente 30 °C, de aproximadamente 31 °C a aproximadamente 40 °C, incluso a aproximadamente 37 °C, de aproximadamente 41 °C a aproximadamente 50 °C, desde de aproximadamente 51 °C a aproximadamente 60 °C, o de aproximadamente 61 °C a aproximadamente 85 °C, o a temperaturas elevadas por encima de lo adecuado para una aplicación de uso particular.
Las composiciones que emplean el sistema conservante de acuerdo con la invención son adecuadas por su eficacia antimicrobiana contra un amplio espectro de microorganismos, lo que proporciona una actividad bactericida y fungistática de amplio espectro. Por ejemplo, los sistemas de conservación de esta invención proporcionan una actividad de amplio espectro contra una amplia gama de diferentes tipos de microorganismos (que incluyen microorganismos aeróbicos y anaeróbicos, microorganismos gram positivos y gram negativos), que incluyen bacterias, levaduras, mohos, hongos, algas y otros microorganismos problemáticos.
Los métodos pueden usarse para lograr cualquier reducción adecuada de la población microbiana en y/o sobre el objetivo o la composición objetivo tratada. Los métodos pueden usarse para reducir la población microbiana en y/o sobre el objetivo o la composición objetivo tratada en al menos un logio. Los presentes métodos pueden usarse para reducir la población microbiana en y/o sobre el objetivo o la composición objetivo tratada en al menos dos logio. Los métodos pueden usarse para reducir la población microbiana en y/o sobre el objetivo o la composición objetivo tratada en al menos tres logio. Los métodos pueden usarse para reducir la población microbiana en y/o sobre el objetivo o la composición objetivo tratada en al menos cinco logio. Sin limitar el alcance de la invención, los intervalos numéricos incluyen los números que definen el intervalo e incluyen cada número entero dentro del intervalo definido.
El abrillantador puede dispensarse como un concentrado o como una disolución de uso. En general, se espera que el concentrado se diluya con agua para proporcionar primero una solución de sumidero para la conservación y luego para generar una solución de uso que luego se suministra a la superficie de un sustrato. La solución de uso acuoso puede contener aproximadamente 2000 partes por millón (ppm) o menos materiales activos, o aproximadamente 1000 ppm o menos material activo, o en el intervalo de aproximadamente 10 ppm a aproximadamente 500 ppm de materiales activos, o en el intervalo de aproximadamente 10 a aproximadamente 300 ppm, o en el intervalo de aproximadamente 10 a 200 ppm.
La disolución de uso puede aplicarse al sustrato durante una aplicación de enjuague, por ejemplo, durante un ciclo de enjuague, por ejemplo, en una máquina de lavado de vajillas, en una aplicación de lavado de coches, limpieza de superficies de atención médica institucionales o similares. La formación de una solución de uso puede ocurrir a partir de un agente de enjuague instalado en una máquina de limpieza, por ejemplo, en una rejilla para platos. El abrillantador puede diluirse y dispensarse desde un dispensador montado en o en la máquina o desde un dispensador separado que se monta por separado, pero en cooperación con la máquina lavavajillas.
Los agentes de enjuague líquidos (no conforme con la invención) pueden dispensarse mediante la incorporación de un envase compatible que contenga el material líquido en un dispensador adaptado para diluir el líquido con agua hasta una concentración de uso final. Algunos ejemplos de dispensadores para el agente de enjuague líquido de la invención son DRYMASTER-P vendido por Ecolab Inc., St. Paul, Minn.
Los productos sólidos pueden dispensarse convenientemente al insertar un material sólido en un recipiente o sin encerrar en un dispensador de tipo rociador tal como el sistema de cilindro de inyección de enjuague ECOTEMP controlado por SOL-ET de volumen fabricado por Ecolab Inc., St. Paul, Minnesota. Tal dispensador coopera con una lavadora en el ciclo de enjuague. Cuando la máquina lo exige, el dispensador dirige un rociado de agua al bloque sólido del agente de enjuague que disuelve de manera efectiva una porción del bloque al crear una disolución de enjuague acuosa concentrada que después se alimenta directamente al agua de enjuague que forma el enjuague acuoso. El enjuague acuoso se pone en contacto después con las superficies para afectar un enjuague completo. Este dispensador y otros dispensadores similares son capaces de controlar la concentración efectiva de la porción activa en el enjuague acuoso al medir el volumen de material dispensado, la concentración real del material en el agua de enjuague (un electrolito medido con un electrodo) o mediante la medición del tiempo del rociador en el bloque de fundido. En general, la concentración de la porción activa en el enjuague acuoso es preferentemente la misma que se identificó anteriormente para los agentes de enjuague líquidos. Algunas otras modalidades de dispensador de tipo rociador se describen en las patentes de Estados Unidos núm. 4,826,661, 4,690,305, 4,687,121, 4,426,362 y en la patente de EE.UU. n.° Re 32,763 y 32,818. Un ejemplo de una forma particular del producto se muestra en la FIG. 9 de la Solicitud de Patente de Estados Unidos núm. 6,258,765.
En algunas modalidades, se cree que la composición de abrillantador de la invención puede usarse en un entorno de agua que contiene altos sólidos para reducir el aspecto de una película visible causada por el nivel de sólidos disueltos proporcionados en el agua. En general, se considera que el agua que contiene altos sólidos es agua que tiene un contenido de sólidos totales disueltos (TDS) en exceso de 200 ppm. En ciertas localidades, el agua de servicio contiene un contenido de sólidos totales disueltos en exceso de 400 ppm, e incluso en exceso de 800 ppm. Las aplicaciones donde la presencia de una película visible después del lavado de un sustrato es un problema particular que incluye la industria de restaurantes o de lavado de vajillas, la industria de lavado de coches, el re­ procesamiento de los instrumentos de atención médica y las secciones de limpieza de carritos y la limpieza general de superficies duras.
Puede prepararse una solución de uso a partir del concentrado al diluir el concentrado con agua en una relación de dilución que proporcione una solución de sumidero inicial y, posteriormente, una solución de uso que tenga las propiedades antimicrobianas deseadas para una aplicación de uso particular. El agua que se usa para diluir el concentrado para formar la composición de uso puede denominarse agua de dilución o un diluyente, y puede variar de un lugar a otro. El factor de dilución típico de la solución de sumidero a la solución de uso está entre aproximadamente 1 y aproximadamente 10 000, pero dependerá de factores que incluyen la dureza del agua, la cantidad de suciedad a eliminar y similares. El concentrado se diluye en una relación entre aproximadamente 1:10 y aproximadamente 1:10000 del concentrado con agua. Particularmente, el concentrado se diluye en una relación de entre aproximadamente 1:100 y aproximadamente 1:5000 del concentrado con agua. Más particularmente, el concentrado se diluye en una relación de entre aproximadamente 1:250 y aproximadamente 1:2000 del concentrado con agua.
Ejemplos
Las modalidades de la presente invención se definen adicionalmente en los siguientes ejemplos no limitantes. Debe entenderse que estos ejemplos, aunque indican ciertas modalidades de la invención, se dan solo a modo de ilustración.
Para varios ejemplos que se exponen a continuación, los estándares para evaluar la conservación lograda por la composición de abrillantador que emplean los sistemas de conservación de piritiona se indican de acuerdo con los estándares de la USP, así como también los estándares adicionales, como se indican en la presente descripción. En el caso de las bacterias de la USP, no debe haber una reducción logarítmica inferior a 2,0 del recuento de inoculados inicial a los 14 días, y ningún aumento del recuento de 14 días a los 28 días. Un resultado de "sin aumento" se define como no más de 0,5 log más alto que el valor anterior. Para los estándares adicionales examinados, se evalúa la capacidad de conservación de una composición durante un tiempo predeterminado (como se identifica en el Ejemplo) y se evalúa la inhibición o reducción del crecimiento microbiano, sin el requisito de la eliminación completa del inóculo microbiano completo. Generalmente, una falla se refiere a que los resultados de la muestra de prueba no cumplen con los criterios de USP anteriores; un pase condicional se refiere a los resultados de las muestras de prueba que cumplen con los criterios de la USP pero que tienen bacterias sobrevivientes después del día 7 de la prueba; y un Pase se refiere a que las muestras de prueba no tienen bacterias supervivientes después del día 7 de la prueba.
Ejemplo de referencia 1
Con el fin de identificar los sistemas de conservación para reemplazar la Kathon CGICP (mezcla de isotiazolinona) de las formulaciones de abrillantador sólido, se evaluaron varios conservantes potenciales. Se identificó un análisis estadístico de los conservantes potenciales que invocan los requisitos de uso peligroso relacionados con la posibilidad de reacciones alérgicas en la piel al contacto. Los conservantes evaluados incluyeron los siguientes como se muestra en la Tabla 10:
La Kathon (CGICP, una mezcla 3:1 de 5-Clor-2-metil-4-isotiazolin-3-ona y 2-Metil-4-isotiazolin-3-ona (CMIT/MIT)) Ácido sórbico/benzoico (ácidos GRAS)
Bisulfato de sodio (sal ácida GRAS)
Citrato monosódico/(Citrato monosódico ácido fumárico) (sal ácida GRAS)
Lonzabac (Bis (3-aminopropil) dodecilamina)
Piritiona de sodio
Preventol BM (solución acuosa de 1,2-benzisotiazolin-3-ona y metilisotiazolin-3-ona (BIT/MIT))
Polímero base Acusol 445 ND; sistemas de conservación potenciales evaluados con y sin el polímero base. Por razones de rendimiento, los conservantes se probaron con el polímero de ácido poliacrílico de 4500 MW y un nivel del 10 % de citrato monosódico o ácido fumárico.
Figure imgf000040_0001
Los conservantes se probaron frente a un cóctel de inóculo de levadura y moho compuesto por partes iguales de los organismos enumerados en un agar Sabourand (incubación de 3 días a 26 °C): Candidia albicans ATCC 10231, Saccharomyces cerevisiae ATCC 834 y Aspergillus niger ATCC 16404. La temperatura de prueba fue ambiente (20 °C-26 °C) y los tiempos de exposición fueron 0, 7, 14, 28 y 35 días.
Los conservantes se formularon en sus niveles superiores de concentración antes de desencadenar el uso de equipo de protección personal y se midieron los hongos recuperados y el pH. Una composición sólida de abrillantador ácida que incluye 25-40 % de urea, 10-20 % de alcohol etoxilato C10-C16, 30-40 % de Pluronic 25R2 (copolímero de bloque inverso de EO/PO), 0-10 % de Acusol 445 ND y 1-3 se formuló el % de agua para evaluar los sistemas de conservación potenciales a concentraciones de solución de sumidero <1 % y <0,1 %. Como se muestra en la Figura 1, la piritiona tuvo el mayor impacto en la reducción de hongos en las muestras (como se muestra en la reducción logarítmica media de hongos) durante 3 semanas en la solución de sumidero.
Ejemplo de referencia 2
Basado en las formulaciones que contienen muestras de los sistemas de conservación expuestas en el Ejemplo 1, las composiciones se evaluaron adicionalmente para determinar la eficacia de la solución de sumidero en las pruebas de conservantes con levadura y moho en una solución de sumidero al 2 % durante 4 semanas. El inóculo de levadura y moho se describe en el Ejemplo 1. Para las diversas series de evaluaciones, se prepararon soluciones de sumidero simuladas (2 %) para evaluar la estabilidad.
Los resultados del inóculo de levadura/moho: 5,8 log CFU/ml se muestran en la Tabla 11 con la evaluación de la eficacia de la USP. Solo se usó una prueba de hongos, ya que las calificaciones aprobadas son indicativas del éxito esperado de las pruebas de bacterias.
Tabla 11
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La evaluación de las formulaciones 1-19 en los Ejemplos 1 y 2 dio como resultado el descubrimiento inicial de que el candidato conservante de bis (3-aminopropil) dodecilamina inicialmente prometedor precipitaría de la solución en combinación con el polímero de ácido poliacrílico de 4500 MW en condiciones ácidas cuando la bis se esperaría que la (3-aminopropil) dodecilamina fuera de naturaleza catiónica. Como resultado de las pruebas iniciales, los distintos sistemas de conservación candidatos en varias combinaciones indicaron que cada muestra que no contenía piritiona de sodio solo recibió un pase condicional (sobrevivientes de levadura o moho después del día 7 de la prueba), mientras que cada muestra que contenía piritiona de sodio recibió un pase (sin supervivientes de levadura o moho después del día 7 de la prueba).
Ejemplo de referencia 3
Se realizaron pruebas adicionales para centrarse en el ácido GRAS para los sistemas de conservación candidatos. Se obtuvieron datos de micro-conservadores para evaluar el impacto de las formulaciones ácidas de las composiciones sólidas de abrillantador (por ejemplo, citrato monosódico (MSC)) que contienen un sistema conservante sobre la cantidad de conservante que queda a lo largo del tiempo. Las formulaciones conservantes evaluadas empleadas en la composición de abrillantador se muestran arriba, cada una de las cuales incluye una base en una cantidad de 75-90 %. La composición sólida de abrillantadora ácida formulada con las formulaciones conservantes de la Tabla 12 incluía urea al 25-40 %, etoxilato C10-C16 de alcohol al 10-20 %, Pluronic 25R2 al 30­ 40 % (copolímero de bloque inverso de EO/PO), 0-10 % Acusol 445 ND y 1-3 % de agua.
Figure imgf000043_0001
El inóculo de bacterias estaba compuesto por partes iguales de los organismos enumerados (incubados en agar con extracto de triptona glucosa a 32 °C durante 3 días):
Staphylococcus aureus ATCC 6538
Escherichia coli ATCC 11229
Enterobacter aerogenes ATCC 13048
Burkholderia cepacia ATCC 25416
Pseudomonas aeruginosa ATCC 15442
Aislamiento de campo de Pseudomonas NA
El inóculo de levadura y moho estaba compuesto por partes iguales de los organismos enumerados (incubados en agar sabourand a 26 °C durante 3 días):
Canidia albicans ATCC 10231
Saccharomyces cerevisiae ATCC 834
Aspergillus niger ATCC 16404
Los resultados se muestran en las Tablas 13-15 para los números de inóculo (log CFU/ml) que emplea los mismos criterios de conservación que se describen anteriormente.
Tabla 13
Figure imgf000044_0002
La Tabla 13 muestra que los sistemas de prueba se ejecutaron por duplicado y se generaron dos lotes de inóculo. Los números de inóculo (log CFU/ml) se promedian.
Tabla 14 (Recuentos bacterianos (log CFU/ml))
Figure imgf000044_0001
Tabla 15 (R ecuentos de levaduras y m ohos (log CFU/m l))
Figure imgf000045_0001
Los resultados indican que las formulaciones sólidas de abrillantador acidas que contienen piritiona dan como resultado niveles más altos de piritiona que permanecen con el tiempo. El conservante de piritiona retenido indica que la composición sólida de abrillantador desinfectante diluida tras la dilución en un sumidero retendrá suficiente conservación.
Ejemplo 5
Las formulaciones de conservantes de piritiona se evaluaron en formulaciones sólidas de abrillantador existentes para estándares comerciales y de USP, modificadas para incorporar aislado de campo de una solución de sumidero. La supervivencia tanto del cóctel de bacterias como de los cócteles de hongos (como se describió en el Ejemplo anterior) se controló durante 28 días. Las muestras analizadas se prepararon en agua de 5 y 17 granos (medidas reales de agua de 7 y 18,5 granos). Las formulaciones evaluadas se indican en las Tablas 16A-D.
Tabla 16A
Figure imgf000045_0002
Tabla 16B (formulaciones P9-P14)
Figure imgf000046_0001
Tabla 16C (formulaciones de referencia P16-P17)
Figure imgf000046_0002
Tabla 16D (formulaciones de referencia P18-P19)
Figure imgf000046_0003
El inóculo de bacterias estaba compuesto por partes iguales de los organismos enumerados (incubados en agar con extracto de triptona glucosa a 32 °C durante 3 días):
Staphylococcus aureus ATCC 6538
Escherichia coli ATCC 11229
Enterobacter aerogenes ATCC 13048
Burkholderia cepacia ATCC 25416
Pseudomonas aeruginosa ATCC 15442
Aislar del sumidero comercial NA
El inóculo de levadura y moho estaba compuesto por partes iguales de los organismos enumerados (incubados en agar sabourand a 26 °C durante 3 días):
Canidia albicans ATCC 10231
Saccharomyces cerevisiae ATCC 834
Aspergillus niger ATCC 16404
Los resultados se muestran en las Tablas 17-19 para los números de inóculo (log CFU/ml) que emplean los mismos criterios de conservación descritos anteriormente.
Tabla 17 (Números de inóculo mostrados (log CFU/ml) promediados)
Figure imgf000047_0002
Tabla 18 (Recuentos bacterianos (log CFU/ml))
Figure imgf000047_0001
Tabla 19 (R ecuentos de levaduras y m ohos (log CFU/m l))
Figure imgf000048_0001
Además, las Figuras 2A-B muestran la eficacia del ensayo antifúngico de las composiciones de abrillantador evaluadas que contienen sistemas de conservación en agua de pozo de 18,5 granos (2A) y 7 granos (2B), y las Figuras 3A-B muestran la eficacia del ensayo antimicrobiano de las composiciones de abrillantador evaluadas que contienen sistemas conservantes en agua de pozo de 18,5 granos (3A) y 7 granos (3B).
Los resultados demostraron además el impacto de los niveles de piritiona de sodio en diferentes sistemas de abrillantador con diferentes niveles de acidez (aproximadamente 2000 ppm de ácido cítrico, 2000 ppm de citrato monosódico y sin acidulantes). Sorprendentemente, se encontró que incluso a 140 ppm de piritiona de sodio con 2000 ppm de citrato monosódico era mucho más efectiva para inhibir microorganismos (especialmente bacterias) que 300 ppm de piritiona de sodio sin acidez añadida. También se observó que 140 ppm de piritiona de sodio con 2000 ppm de citrato monosódico superaron a 200 ppm de bis (3-aminopropil) dodecilamina en agua dura.
Los resultados demuestran aún más la necesidad de un pH ácido con el uso del sistema conservante de piritiona de acuerdo con la invención. Específicamente, un pH menor o igual a 7, preferentemente menor o igual a 6, o preferentemente menor o igual a 4.
Ejemplo de referencia 6
Se evaluaron evaluaciones adicionales de formulaciones de conservantes de piritiona en formulaciones sólidas de abrillantador existentes. Se prepararon soluciones estándar mediante el uso de la sal sódica de piritiona, por lo que los resultados están en términos de sal sódica. El número teórico asume la sal de sodio y se calcula para el valor del ensayo estándar (99,2 %).
Las formulaciones evaluadas se indican en la Tabla 20.
Tabla 20
Figure imgf000049_0001
Una observación de los resultados indica que las soluciones que contienen el sistema conservante tuvieron una leve disminución en la actividad (estimado 3-4 %) ya que no se generaron en las condiciones que indicaran el uso en un sumidero (es decir, estándares recién preparados), lo que demuestra una limitación en la estabilidad de la sal sódica de piritiona en agua. Los resultados muestran la dramática pérdida en el SP8 a 50 °C (122 °F) y demuestran la sensibilidad del conservante de piritiona hacia electrófilos como el ácido sórbico.
Ejemplo 7
Se evaluaron aún más evaluaciones de las formulaciones conservantes de piritiona en formulaciones sólidas de abrillantador existentes para evaluar la estabilidad acelerada de las composiciones concentradas de abrillantador. Los ensayos evalúan composiciones envejecidas 8 semanas a 50 °C para evaluar la estabilidad acelerada de composiciones equivalentes a al menos 1 año de almacenamiento a temperatura ambiente (22 °C). Las pruebas de estabilidad acelerada evaluaron tanto el rendimiento medido de la composición de abrillantador que contiene conservante frente a microorganismos como mediante análisis químico.
Las formulaciones de conservantes evaluadas empleadas en la composición de abrillantador se muestran en la Tabla 21. Las muestras se envejecieron durante 8 semanas (a temperatura ambiente y 50 °C) antes de realizar la prueba de conservante, con la excepción del P070241 que se envejeció durante 9 meses a temperatura ambiente. La prueba de microconservantes se realizó con soluciones al 2 % del sólido para representar la baja concentración para un dispensador. Las formulaciones P070241.3, P012151 y P021951 son ejemplos de referencia.
Figure imgf000050_0001
El inóculo de bacterias estaba compuesto por partes iguales de los organismos enumerados (incubados en agar con extracto de triptona glucosa a 32 °C durante 3 días):
Staphylococcus aureus ATCC 6538
Escherichia coli ATCC 11229
Enterobacter aerogenes ATCC 13048
Burkholderia cepacia ATCC 25416
Pseudomonas aeruginosa ATCC 15442
Strenotrophomonas maltophilia NA
El inóculo de levadura y moho estaba compuesto por partes iguales de los organismos enumerados (incubados en agar sabourand a 26 °C durante 3 días):
Canidia albicans ATCC 10231
Saccharomyces cerevisiae ATCC 834
Aspergillus niger ATCC 16404
Los resultados se muestran en las Tablas 22-24 para los números de inóculo (log CFU/ml) empleando los mismos criterios de conservación descritos anteriormente.
Tabla 22 (Números de inóculo mostrados (log CFU/ml) promediados)
Figure imgf000051_0001
Tabla 23 (R ecuentos bacterianos (log CFU/m l))
Figure imgf000052_0001
Tabla 24 (Recuentos de hongos y levaduras (log CFU/ml))
Figure imgf000052_0002
Como se muestra, los resultados indican que los sistemas conservantes de piritiona de la presente invención proporcionan una eficacia de conservación al menos sustancialmente similar después de la prueba de estabilidad acelerada. Los datos muestran que los sistemas conservantes de piritiona proporcionan eficacia antimicrobiana durante al menos 1 año después de su almacenamiento a temperatura ambiente (22 °C).
Además de las pruebas de estabilidad que usan la eficacia antimicrobiana, las pruebas de estabilidad acelerada evaluaron aún más el análisis químico de los sistemas. Los niveles de piritiona restantes se midieron y se muestran en la Tabla 25.
Tabla 25
Figure imgf000053_0002
A pesar de la degradación significativa de los niveles de piritiona de sodio durante la prueba de estabilidad acelerada, el rendimiento medido no se vio afectado (como se muestra arriba en las Tablas 23-25). Sin estar limitado de acuerdo con un mecanismo particular, el sistema conservante de piritiona de sodio dio como resultado una concentración mantenida de compuestos relacionados que son activos antimicrobianamente, que incluyen, por ejemplo, 2,2'-Ditiobis(piridina-N-óxido).
Ejemplo 8
Se evaluaron aún más evaluaciones de formulaciones conservantes de piritiona en formulaciones sólidas de abrillantador existentes. Las formulaciones evaluadas se muestran en la Tabla 26.
Tabla 26 Las formulaciones P25 y P26 son formulaciones de referencia.
Figure imgf000053_0001
El inóculo de bacterias estaba compuesto por partes iguales de los organismos enumerados (incubados en agar con extracto de triptona glucosa a 32 °C durante 3 días):
Staphylococcus aureus ATCC 6538
Escherichia coli ATCC 11229
Enterobacter aerogenes ATCC 13048
Burkholderia cepacia ATCC 25416
Pseudomonas aeruginosa ATCC 15442
El inóculo de levadura y moho estaba compuesto por partes iguales de los organismos enumerados (incubados en agar sabourand a 26 °C durante 3 días):
Canidia albicans ATCC 10231
Saccharomyces cerevisiae ATCC 834
Aspergillus niger ATCC 16404
Los resultados se muestran en las Tablas 27-29 para los números de inóculo (log CFU/ml) que emplea los mismos criterios de conservación que se describen anteriormente.
Tabla 27 (Números de inóculo mostrados (log CFU/ml) promediados)
Figure imgf000054_0002
Tabla 28 (Recuentos bacterianos (log CFU/ml))
Figure imgf000054_0001
Tabla 29 (R ecuentos de levaduras y m ohos (log CFU/m l))
Figure imgf000055_0001
Ejemplo de referencia 9
Se evaluaron los sistemas conservantes en soluciones de sumidero de pH variable en función de la inclusión del citrato monosódico acidulante (o la exclusión del citrato monosódico) como se indica más abajo:
Los bloques se almacenaron a temperatura ambiente o 50 C con y sin citrato monosódico a un pH de 5,2 y 8,3. El inóculo de bacterias estaba compuesto por partes iguales de los organismos enumerados (incubados en agar con extracto de triptona glucosa a 32 °C durante 3 días):
Staphylococcus aureus ATCC 6538
Escherichia coli ATCC 11229
Enterobacter aerogenes ATCC 13048
Burkholderia cepacia ATCC 25416
Pseudomonas aeruginosa ATCC 15442
Aislado de campo de Stenotrophomonas NA
El inóculo de levadura y moho estaba compuesto por partes iguales de los organismos enumerados (incubados en agar sabourand a 26 °C durante 3 días):
Canidia albicans ATCC 10231
Saccharomyces cerevisiae ATCC 834
Aspergillus niger ATCC 16404
Los resultados se muestran en las Tablas 30-32 para los números de inóculo (log CFU/ml) que emplea los mismos criterios de conservación que se describen anteriormente.
Tabla 30 (Números de inóculo mostrados (log CFU/ml) promediados)
Figure imgf000055_0002
Tabla 31 (R ecuentos bacterianos (log CFU/m l))
Figure imgf000056_0001
Tabla 32 (Recuentos de levaduras y mohos (log CFU/ml))
Figure imgf000056_0002
Los resultados demuestran que las composiciones que tienen citrato monosódico en la formulación dan como resultado la conservación pasajera de las soluciones de sumidero que contienen piritiona de sodio a ambas temperaturas evaluadas.
Ejemplo 10
Se evaluaron las composiciones sólidas de abrillantador mediante el uso de un experimento de extrusora pequeña para evaluar la estabilidad física mediante observaciones de los sólidos extruidos. Las formulaciones que se muestran en la Tabla 33 se evaluaron para las observaciones de estabilidad física que se documentan adicionalmente en la misma. Solo alto contenido de piritiona es una formulación de referencia.
Figure imgf000057_0001
Como se muestra en la Tabla 33, las composiciones extruidas que emplean el sistema conservante de piritiona se evaluaron en múltiples puntos de ajuste: que incluye la evaluación de la estabilidad de 5 días a 50 °C (122 °F). Las composiciones extruidas deseadas no eran "pastosas" o blandas, ni tenían grietas. La evaluación tuvo lugar a 50 °C (122 °F) para demostrar una estabilidad extendida a temperatura ambiente. Como se expone de acuerdo con la invención, las composiciones de abrillantador concentradas física y químicamente estables se logran inesperadamente mediante el uso de los sistemas conservantes de piritiona que proporcionan una inhibición adecuada del crecimiento microbiano en una dilución de uso intermedia.

Claims (12)

REIVINDICACIONES
1. Una composición sólida de abrillantador que comprende:
un conservante de piritiona;
un ácido sólido;
un agente endurecedor que comprende urea;
uno o más tensioactivos no iónicos; y
ingredientes funcionales adicionales, en donde la composición es un concentrado en formado de un sólido y el concentrado sólido es útil para preparar una solución de uso acuosa estable que tiene un pH neutro a ácido.
2. La composición de abrillantador de acuerdo con la reivindicación 1, que comprende además uno o más de alquilbenceno y/o sulfonatos de alquilnaftaleno de cadena corta seleccionados del grupo que consiste de: xilenosulfonato de sodio, toluenosulfonato de sodio, cumenosulfonato de sodio, toluenosulfonato de potasio, xilenosulfonato de amonio, xilenosulfonato de calcio, alquilnaftalenosulfonato de sodio y butilnaftalensulfonato de sodio.
3. La composición sólida de abrillantador de acuerdo con la reivindicación 2, en donde el alquilbenceno de cadena corta y/o el alquilnaftalenosulfonato está presente en una cantidad de 50 % en peso a 80 % en peso.
4. La composición de abrillantador de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en donde el ácido sólido se selecciona del grupo que consiste en ácido láctico, ácido glucónico, ácido cítrico, ácido tartárico, ácido clorhídrico, ácido fosfórico, ácido maleico, citrato monosódico, citrato disódico, citrato de potasio, tartrato monosódico, tartrato disódico, tartrato potásico, ácido aspártico, ácido benzoico, carboximetilcelulosa, polímeros acrílicos, polímeros metacrílicos y mezclas de los mismos.
5. La composición de abrillantador de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, en donde el agente endurecedor está presente en una cantidad de 5 % en peso a 75 % en peso.
6. La composición de abrillantador de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, en donde el concentrado sólido es sustancialmente no acuoso.
7. La composición de abrillantador de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, en donde el tensioactivo no iónico es un etoxilato de alcohol que tiene la fórmula R-O-(CH2CH2O)n-H en donde R es un grupo alquilo Ci-C12 y n es un número entero en el intervalo de 1 a 100.
8. La composición de abrillantador de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, en donde el tensioactivo no iónico comprende una combinación de tensioactivos no iónicos que tienen la fórmula R-O-(CH2CH2O)n-H en donde R es un grupo alquilo C1-C12 y n es un número entero en el intervalo de 1 a 100.
9. La composición de abrillantador de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8, en donde el tensioactivo no iónico es un tensioactivo de copolímero de alquil-óxido de etileno-óxido de propileno.
10. La composición de abrillantador de la reivindicación 9, en donde el tensioactivo de copolímero de alquil-óxido de etileno-óxido de propileno tiene un único grupo funcional hidroxilo por molécula de acuerdo con la siguiente estructura Alquil-(EO)m-(PO)n-POH, en donde m es un número entero en el intervalo de 1 a 20 y n es un número entero en el intervalo de 1 a 20.
11. La composición de abrillantador de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10, en donde el conservante de piritiona comprende de 0,05 % en peso a 20 % en peso del concentrado sólido, en donde el agente endurecedor comprende de 5 % en peso a 40 % en peso del concentrado sólido, en donde los tensioactivos no iónicos comprenden de 0,5 % en peso a 75 % en peso del concentrado sólido; y en donde los ingredientes funcionales adicionales comprenden de 0,1 % en peso a 50 % en peso del concentrado sólido.
12. La composición de abrillantador de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 11, en donde los ingredientes funcionales adicionales se seleccionan del grupo que consiste en agentes antiespumantes, tensioactivos adicionales, agentes antirredeposición, agentes blanqueadores, modificadores de solubilidad, dispersantes, abrillantadores adicionales, un agente antimicrobiano, agentes antirredeposición, agentes protectores de metales y/o protección contra el grabado, agentes estabilizantes, inhibidores de la corrosión, agentes secuestrantes y/o quelantes, inhibidores de umbral, enzimas, humectantes, modificadores de pH, fragancias y/o colorantes, modificadores reológicos o espesantes, hidrótropos o acopladores, tampones, solventes y sus combinaciones.
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