ES2939834T3

ES2939834T3 - Métodos de preparación de sólidos de triamina

Info

Publication number: ES2939834T3
Application number: ES16847386T
Authority: ES
Inventors: Erik C Olson; Carter M Silvernail; Gregory G Griese
Original assignee: Ecolab USA Inc
Current assignee: Ecolab USA Inc
Priority date: 2015-09-17
Filing date: 2016-09-16
Publication date: 2023-04-27
Anticipated expiration: 2036-09-16
Also published as: CA2998356C; BR112018005033A2; WO2017049088A1; EP3381285A1; BR112018005033B8; US20170079265A1; AU2016323774A1; JP2018528311A; CN108026025A; CA2998356A1; MX2018003356A; AU2016323774B2; EP3350156A4; CN108026025B; BR112018005033B1; JP6730426B2; US10440950B2; EP3350156A1; EP3350156B1

Abstract

Se describen métodos para preparar sólidos de triamina. Se describen sólidos que incluyen polvos que fluyen libremente, prensados, moldeados, extruidos u otros sólidos. Se proporcionan composiciones que emplean las triaminas sólidas y se describen métodos de uso de las mismas que son particularmente adecuados para limpiar, desinfectar, higienizar, enjuagar y/o lubricar. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN

Métodos de preparación de sólidos de triamina

Campo de la invención

La invención se refiere a métodos de preparación de sólidos de triamina, que incluyen polvos estables de flujo libre y otras formas sólidas de materias primas de triamina. De forma beneficiosa, los sólidos de triamina proporcionan propiedades antimicrobianas, higienizantes y desinfectantes para el uso en varias formulaciones de composición y aplicaciones de uso. Se describen métodos de uso para varios limpiadores, desinfectantes, higienizantes, aclarantes y/o lubricantes, pero no forman parte de la invención.

Antecedentes de la invención

Existe una necesidad constante de productos limpiadores eficaces, ya que hay múltiples suciedades presentes en entornos institucionales y de otro tipo que requieren la eliminación, limpieza, higienización y/o desinfección de suciedades a base de proteínas, grasas y aceites, y almidón. Tales suciedades pueden ser difíciles de eliminar de superficies duras y superficies blandas, lo que requiere productos limpiadores agresivos. Las composiciones antimicrobianas de triaminas líquidas pueden proporcionar beneficios de limpieza, desinfección, higienización, enjuague y/o lubricación. Sin embargo, la amina que proporciona actividad antimicrobiana (N,N-Bis(3-aminopropil)dodecilamina) en su estado inalterado es difícil de formular en composiciones sólidas. La forma líquida de las aminas requiere convencionalmente el uso de composiciones líquidas diluidas y presenta numerosas barreras para la formulación sólida de las composiciones antimicrobianas de triaminas. Además, la formulación de la composición de triamina sólida ha requerido la adición de numerosos ingredientes funcionales que diluyen la concentración de triamina en condiciones antimicrobianas sólidas, lo que reduce de esta manera la eficacia de la composición.

El documento WO 2012/010197 A1 describe composiciones de triaminas sólidas biocidas, preparadas mediante la neutralización parcial de la triamina, tal como sebodipropilentriamina o N-3-aminopropil-N-dodecil-1,3-propanodiamina, que involucra la fusión de la amina, la adición de agua y el ácido y el calentamiento de la reacción a 60-100 °C.

Por consiguiente, es un objetivo de la invención reivindicada desarrollar métodos para preparar triamina sólida como materia prima. Como tal, es un objetivo adicional de la invención reivindicada desarrollar métodos de solidificación de una composición que consiste esencialmente en triamina y un ácido.

Dichas materias primas son adecuadas para varias aplicaciones de uso, que incluyen, por ejemplo, la formulación en varias composiciones antimicrobianas, higienizantes y desinfectantes para limpieza, desinfección, higienización, enjuague, lubricación y/u otras aplicaciones.

Los métodos de preparación de triaminas sólidas proporcionan una valiosa materia prima, que incluye formas sólidas que varían desde polvos de flujo libre hasta sólidos prensados.

Otras ventajas de la presente invención se harán evidentes a partir de la descripción.

Breve resumen de la invención

La presente invención proporciona métodos de preparación de composiciones de triaminas sólidas, de acuerdo con las reivindicaciones.

El método de preparación de una composición de triamina sólida comprende mezclar una triamina y un ácido, en donde el ácido se selecciona del grupo de ácido cítrico, ácido tartárico, ácido málico, ácido maleico, ácido malónico, ácido succínico, ácido adípico, ácido aspártico, ácido glutámico, ácido dipicolínico, ácido acético y ácido benzoico, y la triamina tiene la fórmula que se da a continuación, en donde R es un grupo alquilo C1-C12 de cadena lineal, y en donde la relación del ácido con respecto a la triamina es de 1:10 a 1:1; y neutralizar al menos parcialmente la triamina hasta un pH de aproximadamente 6-11 para formar una sal de amina sólida, en donde la reacción ocurre a una temperatura entre 21 °C (70 °F) y 55 °C (130 °F).

Se describe, pero no forma parte de la invención, un método de limpieza, higienización y/o desinfección que comprende generar una triamina sólida y, opcionalmente, añadir ingredientes funcionales adicionales a la triamina sólida y/o formar una composición que comprende la triamina sólida e ingredientes funcionales adicionales, y poner en contacto un artículo o superficie con una solución de uso de la triamina sólida y/o una solución de uso de la composición para limpiar, higienizar y/o desinfectar. En un aspecto, la limpieza, higienización y/o desinfección es una etapa de enjuague y/o una etapa de lubricación. En un aspecto, la solución de uso de la triamina sólida y/o las composiciones que comprenden las triaminas sólidas proporcionan entre aproximadamente 1 ppm y aproximadamente 1000 ppm de triamina, y entre aproximadamente 1 ppm y aproximadamente 500 ppm de ácido. Descripción detallada de la modalidad preferida

Se describen, pero no forman parte de la invención, composiciones antimicrobianas, higienizantes, desinfectantes, limpiadoras, aclarantes y/o lubricantes de triamina sólida. Las composiciones tienen ventajas respecto a las composiciones de triaminas líquidas convencionales, que incluyen, por ejemplo, costos minimizados de transporte y envío, generación de soluciones de uso en un punto de uso.

Como se usa en esta descripción y en las reivindicaciones adjuntas, las formas singulares "un", "una" y "el/la" pueden incluir referentes plurales a menos que el contenido indique claramente de cualquier otra manera. Adicionalmente, todas las unidades, prefijos, y símbolos pueden denotarse en su forma aceptada por el SI.

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 que se usan en la presente descripción tienen el mismo significado como se entiende 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 descripción, 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 que se usan para preparar concentrados o soluciones de uso en el mundo real; a través del error accidental en estos procedimientos; a través de diferencias en la fabricación, fuente, o pureza de los ingredientes que se usan para preparar las composiciones o llevar a cabo los métodos; y similares. El término "aproximadamente" también abarca cantidades que difieren debido a diferentes condiciones de equilibrio para una composición que resulta 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 por ciento" o "por ciento de activos en peso" o "concentración de activos" se usan indistintamente en la presente descripción y se refiere a la concentración de aquellos ingredientes involucrados en la limpieza expresada como un porcentaje menos los ingredientes inertes, tales como el agua o las sales.

Como se usa en la presente descripción, 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 cualquiera de sus combinaciones. Como se usa en la presente descripción, 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 descripción, el término "microbio" es sinónimo de microorganismo. Como se usa en la presente descripción, 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, 15ta edición, 1990 (Directriz de la EPA 91-2). Como se usa en la presente descripción, 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 descripción, la expresión "desinfección de nivel intermedio" o "desinfectante de nivel intermedio" se refiere a un compuesto o composición que destruye 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 descripción, 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.

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, e incluyen además instrumentos.

Como se usa en la presente descripción, el término "higienizante" se refiere a un agente que reduce el número de contaminantes bacterianos hasta niveles seguros como lo juzgado por los requisitos de salud pública. En una modalidad, los higienizantes para el uso en esta invención proporcionarán una reducción de al menos 3 log y con mayor preferencia una reducción del orden de 5 log. Estas reducciones pueden evaluarse mediante el uso de un procedimiento establecido en el documento Germicidal and Detergent Sanitizing Action of Disinfectants, Official Methods of Analysis of the Association of Official Analytical Chemists, párrafo 960.09 y secciones aplicables, 15ta edición, 1990 (Directriz de la EPA 91-2). De acuerdo con esta referencia, un higienizante debe proporcionar una reducción de 99,999 % (reducción de orden de 5 log) dentro de los 30 segundos a temperatura ambiente, 25±2 °C, frente a varios organismos de ensayo.

Como se usa en la presente descripción, el término "suciedad" 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 "microbiostática", 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 composiciones antimicrobianas. Las composiciones antimicrobianas pueden efectuar dos tipos de daños en las células microbianas. El primero es una acción letal e irreversible que resulta en la destrucción o inhabilitación completa de las células microbianas. El segundo tipo de daño celular es reversible, de manera que si el organismo se libera del agente, puede multiplicarse nuevamente. El primero se denomina microbiocida y el último, microbiostático. Un higienizante 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

Para los fines de esta solicitud de patente, la reducción microbiana exitosa se logra cuando las poblaciones microbianas se reducen en al menos aproximadamente un 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.

Como se usa en la presente descripción, 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 una impureza o como un contaminante y debe ser menor que 0,5 %-peso. En otra modalidad, la cantidad del componente es menor que 0,1 %-peso y en otra modalidad más, la cantidad del componente es menor que 0,01 %-peso.

El término "por ciento por peso", "%-peso," "por ciento en peso", "% en peso", y sus variaciones, como se usa en la presente descripción, 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, como se usa en la presente descripción, se pretende que "por ciento", "%" y similares sean sinónimos de "por ciento por peso", "%-peso", etc.

Como se usa en la presente descripción, "que consiste esencialmente en" significa que los métodos y las composiciones pueden incluir etapas, componentes o ingredientes adicionales, pero solo si las etapas, los componentes o los ingredientes adicionales no alteran materialmente las características básicas y novedosas de los métodos y las composiciones reivindicados.

Triaminas sólidas

Las triaminas sólidas preparadas de acuerdo con los métodos reivindicados se proporcionan en cualquier forma sólida estable. Una composición "sólida estable" se refiere a un sólido que conserva su forma en condiciones en las que la composición puede almacenarse o manipularse. Como se menciona en la presente descripción, una triamina "sólida" es aquella que permanece a temperaturas de hasta aproximadamente 100 °F (45 °C), o preferentemente hasta aproximadamente 122 °F (50 °C).

Las triaminas sólidas preparadas de acuerdo con los métodos reivindicados pueden adoptar varias conformaciones, formas y densidades. En un aspecto, las triaminas sólidas estables tienen diversos grados de dureza, que varían de un polvo fluido o de flujo libre hasta un sólido fundido. En un aspecto, las triaminas sólidas incluyen polvos, tales como polvos de flujo libre. En algunos aspectos, los polvos y sólidos que fluyen pueden tener una consistencia similar a la arena húmeda. En ciertos aspectos, las triaminas sólidas pueden ser un polvo o un polvo húmedo, tal como los que son relativamente densos y tienen una consistencia caracterizada por ser una pasta endurecida. En un aspecto, las triaminas sólidas estables incluyen sólidos friables. En aspectos adicionales, las triaminas sólidas estables incluyen sólidos moldeados, prensados, en bloques y/o extrudidos. En aspectos adicionales, las triaminas sólidas estables son sólidos curados.

De forma beneficiosa, las triaminas sólidas producidas de acuerdo con los métodos de la invención son adecuadas para el uso en diversas aplicaciones. Las triaminas sólidas pueden formularse además en varias composiciones sólidas que contienen las triaminas sólidas, que incluyen, por ejemplo, cualquier composición sólida prensada, extrudida, en bloque y/o fundida. Aún más, de acuerdo con la invención, las triaminas sólidas pueden formularse en varias composiciones que se utilizarán para cualquier sólido moldeado o conformado en granulado, bloque, tableta, polvo, gránulo, escama, o después de eso el sólido conformado puede triturarse o conformarse como un polvo, gránulo o escama.

Los intervalos ilustrativos de las triaminas sólidas de acuerdo con la invención se muestran en las Tablas 1A-1B en porcentaje en peso de las composiciones sólidas.

TABLA 1A

TABLA 1B

En un aspecto, la relación del ácido con respecto a la triamina en las triaminas sólidas y los métodos de preparación de las mismas es de 1:10 a 1:1, de 1:10 a 1:5, de 1:5 a 1:3 o de 1:3 a 1:1. En un aspecto adicional, la relación del ácido con respecto a la triamina puede ser cualquier combinación por debajo de la relación 1:10, que incluye por ejemplo 1:1, 1:0,5, etc. De acuerdo con la invención, la triamina biocida es la especie dominante en las composiciones sólidas. En un aspecto preferido, la relación de ácido a triamina es de 1:3 a 1:2.

De acuerdo con modalidades de la invención, la triamina sólida se neutraliza parcialmente. En un aspecto, la triamina sólida tiene un pH de 6-11, de 6,5-9,5 y preferentemente de 7-9 u 8.

Triamina biocida

Las triaminas sólidas incluyen al menos una triamina biocida combinada de acuerdo con los métodos de preparación de la invención. Como se menciona en la presente descripción, la triamina biocida puede denominarse bis (3-aminopropil) dodecilamina o N,N-bis(3-aminopropil) laurilamina, o puede representarse mediante la fórmula

en donde R es un grupo alquilo de cadena lineal C1-C12 o con mayor preferencia Ci2H25. Tales aminas pueden producirse de acuerdo con procesos conocidos en la bibliografía y/o están disponibles como productos comerciales. Una triamina biocida disponible comercialmente está disponible bajo el nombre comercial Lonzabac® vendido por Lonza Inc.

Como se menciona en la presente descripción, las aminas biocidas pueden producirse de acuerdo con procesos conocidos en la bibliografía y/o están disponibles como productos comerciales.

En un aspecto, la concentración de triamina biocida puede depender del pH deseado de la solución de uso generada a partir de la formulación sólida. Es un beneficio inesperado de la presente invención que las composiciones de triamina con altas concentraciones activas de las triaminas biocidas sean sólidas.

En un aspecto, pero que no forma parte de la invención, las triaminas sólidas incluyen de 10 %-peso a 99 %-peso de triamina biocida, de 20 %-peso a 90 %-peso de triamina biocida o de 50 %-peso a 90 %-peso de triamina biocida. En otros aspectos, que incluyen aquellos en los que se incluyen ingredientes funcionales adicionales en las formulaciones, las triaminas sólidas incluyen de 5 %-peso a 75 %-peso de triamina biocida, de 5 %-peso a 50 %-peso de triamina biocida o de 10 %-peso a 25 %-peso de triamina biocida.

Ácidos

La triamina sólida incluye al menos un ácido combinado de acuerdo con los métodos de preparación de la invención. El ácido se selecciona de ácido cítrico, tartárico, málico, maleico, malónico, succínico, adípico, aspártico, glutámico, dipicolínico, acético y benzoico. Los ácidos particularmente preferidos incluyen los siguientes:

Ácido cítrico, ácido 3-carboxi-3-hidroxipentanodioico, ácido 2-hidroxi-1,2,3-propanotricarboxílico, que tiene la fórmula:

Ácido tartárico, ácido 2,3-dihidroxibutanodioico, ácido 2,3-dihidroxisuccínico, ácido treárico, ácido racémico, ácido úvico, ácido paratartárico, que tiene la fórmula:

Ácido málico, ácido 2-hidroxibutanodioico, que tiene la fórmula:

Ácido maleico, ácido (Z)-butenodioico, ácido c/s-butenodioico, ácido maleico, ácido maleínico, ácido toxílico, que tiene la fórmula:

Ácido glutámico, ácido 2-aminopentanodioico, ácido 2-aminoglutárico, que tiene la fórmula:

Ácido dipicolínico, ácido piridin-2,6-dicarboxílico, ácido 2,6-piridindicarboxílico, que tiene la fórmula:

Ácido succínico, ácido butanodioico, ácido etano-1,2-dicarboxílico, que tiene la fórmula:

Ácido adípico, ácido hexanodioico, ácido hexano-1,6-dicarboxílico, ácido hexano-1,6-dioico, que tienen la fórmula:

Sin limitarse a un mecanismo de acción, el ácido proporciona preferentemente una sal soluble en agua de la triamina. El ácido genera una sal soluble en agua de la triamina en una formulación sólida.

En un aspecto, las triaminas sólidas incluyen de 1 %-peso a 50 %-peso de ácido, de 5 %-peso a 40 %-peso de ácido 0 de 10 %-peso a 35 %-peso de ácido. En otros aspectos, que incluyen aquellos en los que se incluyen ingredientes funcionales adicionales en las formulaciones, las triaminas sólidas incluyen de 1 %-peso a 35 %-peso de ácido, de 1 %-peso a 20 %-peso de ácido o de 2,5 %-peso a 20 %-peso de ácido.

Agua

Las triaminas sólidas preparadas de acuerdo con los métodos reivindicados pueden contener una pequeña cantidad de agua. Por ejemplo, los componentes de la triamina sólida, tal como la triamina biocida, pueden comprender agua. Preferentemente, no se añade agua a la triamina sólida y, en base al peso total de la composición sólida, hay un contenido de agua en el intervalo de > 0 %-peso a < 5 %-peso, preferentemente > 0 %-peso a < 2,5 %-peso, más preferido > 0 %-peso a < 1 %-peso, además preferido > 0 %-peso a < 0,5 %-peso En algunos aspectos, que incluyen aquellos en los que se incluyen ingredientes funcionales adicionales en las formulaciones, pueden incluirse componentes con contenido adicional de agua en la composición, y preferentemente el contenido total de agua de las formulaciones sólidas es menor que aproximadamente 10 %-peso, menor que aproximadamente 9 %-peso, menor que aproximadamente 8 %-peso, menor que aproximadamente 7,5 %-peso, menor que aproximadamente 7 %-peso, menor que aproximadamente 6 %-peso o menor que aproximadamente 5 %-peso.

Métodos de preparación de triaminas sólidas

Las triaminas sólidas adecuadas para el uso como materia prima para varias formulaciones de composición se producen de acuerdo con los métodos de la invención. En un aspecto, las triaminas sólidas se generan mediante el uso de las triaminas biocidas y los ácidos descritos.

En un aspecto, los sólidos de triamina se preparan mediante un proceso que comprende mezclar al menos la triamina biocida y el ácido. En un aspecto, la reacción de la triamina biocida y el ácido forma una sal de amina. Como se menciona en la presente descripción, el "mezclado" puede incluir cualquier mecanismo (automatizado o manual) conocido por los expertos en la técnica. En un aspecto, puede emplearse una variedad de mezcladores para proporcionar un mezclado de bajo cizallamiento, que incluyen, por ejemplo, mezcladores de tornillo cónico que incluyen aquellos con cintas. En un aspecto, de acuerdo con la invención no se emplea un mezclador de cinta u otro aparato que proporcione un mezclado de alto cizallamiento.

La etapa de mezclado neutraliza la triamina biocida hasta un pH de aproximadamente 6 a aproximadamente 11. En un aspecto, los sólidos de triamina se preparan al mezclar al menos la triamina biocida y el ácido para neutralizar la triamina biocida hasta un pH de aproximadamente 6,5 a aproximadamente 9,5. En un aspecto, los sólidos de triamina se preparan al mezclar al menos la triamina biocida y el ácido para neutralizar la triamina biocida hasta un pH de aproximadamente 7 a aproximadamente 9. Aún más, en un aspecto, los sólidos de triamina se preparan al mezclar al menos la triamina biocida y el ácido para neutralizar la triamina biocida hasta un pH de aproximadamente 8. En un aspecto, el pH alcalino de la triamina biocida se neutraliza antes de la solidificación.

En un aspecto, la neutralización ocurre durante el mezclado de los componentes en un recipiente de mezclado. Los recipientes de mezclado adecuados para el uso de acuerdo con los métodos de la invención pueden variar en tamaño, forma y material, lo que se determinará en base a un tamaño particular del lote o generación continua de las triaminas sólidas.

En un aspecto, el mezclado de los componentes incluye preferentemente mezclar hasta obtener una mezcla homogénea. Como comprobará un experto en la técnica, el mezclado de los componentes, que incluyen la triamina biocida y el ácido, puede incluir varias secuencias de adición de los componentes para obtener la mezcla. No se pretende que los métodos para generar las triaminas sólidas estén limitados de acuerdo con las alteraciones en el proceso de fabricación que involucren el orden de mezclado de los componentes descritos en la presente descripción.

El mezclado de la triamina biocida y el ácido para formar la triamina sólida puede lograrse mediante el uso de un sistema de mezclado por lotes o continuo. En una modalidad ilustrativa, se usa una extrusora de husillo simple o doble para combinar y mezclar uno o más componentes a alto cizallamiento para formar una mezcla homogénea. La mezcla procesada puede dispensarse del mezclador por conformación, fundición u otros medios adecuados, con lo cual la triamina se endurece hasta una forma sólida. La estructura de la matriz puede caracterizarse de acuerdo con su dureza, punto de fusión, distribución de material, estructura cristalina, y otras propiedades similares de acuerdo con métodos conocidos en la técnica.

En un aspecto, la reacción de solidificación ocurre durante un período de aproximadamente 10 minutos a aproximadamente 48 horas, o de aproximadamente 15 minutos a aproximadamente 24 horas, o de aproximadamente 30 minutos a aproximadamente 12 horas o de aproximadamente 1 hora a aproximadamente 24 horas. En un aspecto, la reacción de solidificación ocurre dentro de un período de aproximadamente 10-15 minutos, 15-30 minutos, 15-45 minutos, 30-60 minutos, 1 hora-48 horas, 1 hora-24 horas, 1 hora-12 horas, 1 hora-11 horas, 1 hora-10 horas, 1 hora-9 horas, 1 hora-8 horas, 1 hora-7 horas, 1 hora-6 horas, 1 hora-5 horas, 1 hora-4 horas, 1 hora-3 horas o 1 hora-2 horas.

En un aspecto preferido, no se añade agua al recipiente de mezclado durante la etapa de mezclar al menos la triamina biocida y el ácido. En un aspecto preferido adicional, no se añade agua al recipiente de mezclado durante ninguna etapa de los métodos de preparación de la triamina sólida.

Los métodos de preparación de la triamina sólida, que incluyen el mezclado de la triamina biocida y el ácido, ocurren a una temperatura de reacción entre 21 °C (70 °F) y 55 °C (130 °F).

Las triaminas sólidas pueden prepararse simplemente al mezclar la triamina biocida con los ácidos en relaciones preferidas para obtener composiciones sólidas. En un aspecto, la proporción del ácido con respecto a la triamina es de 1:10 a 1:1, de 1:10 a 1:5, de 1:5 a 1:3 o de 1:3 a 1:1. De acuerdo con la invención, la triamina biocida es la especie dominante en las composiciones sólidas. En un aspecto preferido, la relación de ácido a triamina es de 1:3 a 1:2.

Los métodos de la presente invención pueden producir un sólido estable sin emplear una masa fundida y solidificación de la masa fundida como en la fundición convencional. Formar una masa fundida requiere calentar una composición para fundirla. El calor puede aplicarse externamente o puede producirse por una exotermia química (por ejemplo, al mezclar un cáustico (hidróxido de sodio) y agua). Calentar una composición consume energía. La manipulación de una masa fundida en caliente requiere precauciones y equipamiento. Además, la solidificación de la masa fundida requiere enfriar la masa fundida en un recipiente para solidificar la masa fundida y formar el sólido fundido. El enfriamiento requiere tiempo y/o energía. Por el contrario, el presente método puede emplear temperatura y humedad ambientales durante la solidificación o curado de las triaminas sólidas.

Los métodos de la presente invención pueden producir un sólido estable sin requerir extrusión para comprimir la triamina sólida a través de un troquel. Aunque opcionalmente podrían emplearse extrusoras, los métodos de solidificación de la invención no requieren una extrusora. Los procesos convencionales para extrudir una mezcla a través de un troquel para producir una composición limpiadora sólida aplican altas presiones a un sólido o pasta para producir el sólido extrudido. Por el contrario, el presente método emplea presiones sobre el sólido menores o iguales a aproximadamente 3000 psi o incluso tan bajas como 1 psi. Los sólidos de la presente invención se mantienen unidos no por simple compresión sino por compresión y/o un agente aglutinante producido en el sólido fluido y que es eficaz para producir un sólido estable. En un aspecto, los agentes aglutinantes ilustrativos adecuados incluyen agua, sacarosa, ácido cítrico o citrato de sodio, polímeros y similares, que no pretenden limitarse a los métodos de la presente invención.

En el método de la presente invención puede usarse cualquiera de una variedad de sólidos fluidos. Por ejemplo, en una modalidad, el sólido fluido tiene una consistencia similar a la arena húmeda. Un sólido fluido de este tipo puede comprimirse en la mano de una persona, como si se formara una bola de nieve. Sin embargo, inmediatamente después de formarlo, un impacto fuerte (caída o lanzamiento) devolvería una bola compactada a mano del sólido fluido a polvo y otros pedazos más pequeños. En una modalidad, un sólido fluido contiene poca agua suficiente para que al comprimir el polvo a varios cientos de psi no se extraiga agua líquida del sólido. En ciertas modalidades, el presente sólido fluido puede ser un polvo o un polvo húmedo.

De forma beneficiosa, las triaminas sólidas de diversas formas sólidas generadas de acuerdo con los métodos de la invención son sustancialmente homogéneas con respecto a la distribución de los ingredientes en toda su masa y son dimensionalmente estables. Como se menciona en la presente descripción, los sólidos dimensionalmente estables tienen menos de 3 % de crecimiento a 40 °C (104 °F), preferentemente menos de 2 % de crecimiento a 40 °C (104 °F), o preferentemente menos de 3 % de crecimiento a 50 °C (122 °F). Cada referencia a la medición de la estabilidad dimensional es a la temperatura mencionada y a una humedad relativa entre aproximadamente 40 a aproximadamente 70 %.

Modalidades opcionales de triaminas sólidas

Los métodos pueden incluir además una etapa de reducción de un contenido de agua o líquido de la composición para formar la triamina sólida y/o aumentar el flujo de la composición sólida. Como los aspectos preferidos no incluyen añadir agua adicional al recipiente de mezclado durante la etapa de mezclar al menos la triamina biocida y el ácido, pueden añadirse opcionalmente componentes adicionales para reducir el contenido de líquido o agua de la composición. En un aspecto, no se añade agua al recipiente de mezclado durante ninguna etapa de los métodos de preparación de la triamina sólida. En un aspecto adicional, se puede combinar un agente adicional con la triamina y el ácido para ayudar a secar la composición para formar la triamina sólida. En un aspecto, puede añadirse un quelante o un secuestrante de agua para reducir el contenido de agua de la composición sólida o para ayudar al flujo de la composición de triamina sólida. En un aspecto, puede añadirse un quelante o un secuestrante de agua a la formulación para proporcionar una concentración de agua de menos de aproximadamente 15 %-peso o menos de aproximadamente 10 %-peso. La reducción del contenido de agua o líquido es particularmente adecuada para aplicaciones de sólidos prensados de la preparación de triaminas sólidas.

En un aspecto, puede emplearse un quelante, tal como un quelante de tipo ácido aminocarboxílico o sales de metales alcalinos de este, que incluyen, por ejemplo, ácido etilendiaminotetraacético (EDTA). Otros quelantes incluyen ácido N-hidroxietilaminodiacético; ácido hidroxietilendiaminotetraacético, ácido nitrilotriacético (NTA); ácido N-hidroxietil-etilendiaminotriacético (HEDTA); ácido dietilentriaminopentaacético (DTPA); y ácido alanina-N,N-diacético; y sus mezclas. Los materiales de ácidos aminocarboxílicos particularmente útiles que contienen poco o ningún NTA y sin fósforo incluyen: ácido N-hidroxietilaminodiacético, ácido etilendiaminotetraacético (EDTA), ácido hidroxietilendiaminotetraacético, ácido dietilentriaminopentaacético, ácido N-hidroxietil-etilendiaminotriacético (HEDTA), ácido dietilentriaminopentaacético (DTPA), ácido metilglicinodiacético (MGDA), ácido aspártico-N,N-ácido diacético (ASDA), ácido glutámico-N,N-ácido diacético (GLDA), ácido etilendiaminosuccínico (EDDS), ácido 2-hidroxietiliminodiacético (HEIDA), ácido iminodisuccínico (IDS), ácido 3-hidroxi-2-2'-iminodisuccínico (HIDS) y otros ácidos similares que tienen un grupo amino con un sustituyente de ácido carboxílico. Pueden emplearse otros quelantes adicionales, que incluyen homopolímeros y copolímeros de ácidos policarboxílicos y sus sales parcial o completamente neutralizadas, ácidos policarboxílicos monoméricos y ácidos hidroxicarboxílicos y sus sales. Las sales preferidas de los compuestos mencionados anteriormente son las sales de amonio y/o de metales alcalinos, es decir, las sales de litio, sodio y potasio, y las sales particularmente preferidas son las sales de sodio, tales como el sulfato de sodio. La concentración de quelante en el sistema en combinación con la triamina y el ácido puede variar de aproximadamente 0 a aproximadamente 65 %-peso, 0,1 a aproximadamente 50 %-peso, aproximadamente 0,1 a aproximadamente 50 %-peso, aproximadamente 1 a aproximadamente 40 %-peso o aproximadamente 10 a aproximadamente 40 %-peso de la composición.

Los métodos pueden incluir además una etapa de granulación de la materia prima de triamina sólida. La granulación puede incluir además la compresión de las triaminas sólidas granulares o aglomeradas sólidas en un equipo de granulación apropiado para dar como resultado materiales granulados de tamaño apropiado.

Los métodos pueden incluir además una etapa de introducción de la materia prima de triamina sólida en un recipiente para formar un bloque sólido y/o un bloque sólido fundido. Los recipientes preferidos incluyen recipientes de plástico desechables o recipientes de película soluble en agua. Otro empaque adecuado para las triaminas sólidas incluye bolsas flexibles, paquetes, envoltura retráctil y película soluble en agua tal como alcohol polivinílico.

Los métodos pueden incluir además una etapa de extrusión de las triaminas sólidas después de la etapa de mezclado. En una etapa de extrusión, las triaminas sólidas se descargan desde el sistema de mezclado hacia, o a través de, un troquel u otro medio de moldeado. Después el producto se empaqueta. En una modalidad ilustrativa, las triaminas sólidas conformadas comienzan a endurecerse a una forma sólida entre aproximadamente 1 minuto y aproximadamente 3 horas. Particularmente, las triaminas sólidas conformadas comienzan a endurecerse a una forma sólida entre aproximadamente 1 minuto y aproximadamente 2 horas. Más particularmente, las triaminas sólidas conformadas comienzan a endurecerse a una forma sólida entre aproximadamente 1 minuto y aproximadamente 20 minutos.

Los métodos pueden incluir además una etapa de fundición de las triaminas sólidas después de la etapa de mezclado. En una modalidad ilustrativa, las triaminas sólidas se transfieren a un recipiente de empaque donde tiene lugar la solidificación. En una modalidad ilustrativa, las triaminas sólidas fundidas comienzan a endurecerse a una forma sólida entre aproximadamente 15 minutos y 48 horas, 10-15 minutos, 15-30 minutos, 15-45 minutos, 30-60 minutos, 1 hora-48 horas, 1 hora-24 horas, 1 hora-12 horas, 1 hora-11 horas, 1 hora-10 horas, 1 hora-9 horas, 1 hora-8 horas, 1 hora-7 horas, 1 hora-6 horas, 1 hora-5 horas, 1 hora-4 horas, 1 hora-3 horas o 1 hora-2 horas. Particularmente, las triaminas sólidas fundidas comienzan a endurecerse a una forma sólida entre aproximadamente 15 minutos y aproximadamente 24 o 48 horas. Más particularmente, las triaminas sólidas fundidas comienzan a endurecerse a una forma sólida entre aproximadamente 1 minuto y aproximadamente 20 minutos.

Los métodos pueden incluir además una etapa de prensado de las triaminas sólidas. En un proceso de triaminas sólidas prensadas, las triaminas sólidas se combinan bajo presión. En un proceso de sólidos prensados, los sólidos de triamina fluidos se colocan en una forma (por ejemplo, un molde o recipiente). El método puede incluir prensar suavemente el sólido fluido en la forma para producir las triaminas sólidas prensadas. La presión puede aplicarse por una máquina de bloques o una prensa de mesa giratoria, o similar. La presión se puede aplicar en intervalos de 6.895 a 20684 kPa (1 a 3000 psi) o 6895 kPa (1000 psi), en dependencia de la forma del bloque y la presión del cilindro. En ciertas modalidades, los métodos pueden emplear presiones tan bajas como mayores o iguales a 6.895 kPa (1 psi), mayores o iguales a 13,79 kPa (2 psi), mayores o iguales a 34,47 kPa (5 psi) o mayores o iguales a 68,95 kPa (10 psi).

Como se usa en la presente descripción, el término "psi" o "libras por pulgada cuadrada" se refiere a la presión real aplicada al sólido fluido que se prensa y no se refiere al calibre o la presión hidráulica medida en un punto en el aparato que realiza el prensado.

El método puede incluir además una etapa de curado para producir las triaminas sólidas. Como se menciona en la presente descripción, una triamina sólida no curada que incluye el sólido fluido se comprime para proporcionar contacto superficial suficiente entre las partículas que forman el sólido fluido para que la composición no curada solidifique en un sólido estable. Una cantidad suficiente de partículas (por ejemplo, gránulos) en contacto entre sí proporciona la unión de partículas entre sí eficaz para preparar 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.

Composiciones de triaminas sólidas (que no forman parte de la invención)

Las triaminas sólidas resultantes de los métodos de la invención son adecuadas además para el uso en la formulación de varias composiciones de triaminas sólidas. Los intervalos ilustrativos de las composiciones de triaminas sólidas, pero que no forman parte de la invención, se muestran en las Tablas 2A-2C en porcentaje en peso de las composiciones sólidas.

TABLA 2A

TABLA 2B

TABLA 2C

En las Tablas 3A-3C se muestran intervalos ilustrativos adicionales de las composiciones de triaminas sólidas particularmente adecuadas para composiciones antimicrobianas, higienizantes y desinfectantes, pero que no forman parte de la invención, en porcentaje en peso de las composiciones sólidas.

TABLA 3A

TABLA 3B

TABLA 3C

De forma beneficiosa, las composiciones de triaminas sólidas se neutralizan al menos parcialmente, lo que permite una actividad del 90 % y mayor de la triamina biocida, y proporciona un rendimiento y una microeficacia al menos sustancialmente similares o superiores a los de las formulaciones líquidas.

Las composiciones sólidas pueden proporcionarse en diversos tamaños y pueden ser adecuadas para aplicaciones de uso único o múltiple. En un aspecto ilustrativo, el peso total de una forma de uso de dosificación única de dicha composición sólida puede ser, por ejemplo, de > 0,005 kg a < 1 kg, preferentemente de > 0,005 kg a < 0,25 kg. En un aspecto ilustrativo adicional, el peso total de una forma de uso múltiple de dicha composición sólida puede ser, por ejemplo, de > 0,5 kg a < 15 kg, preferentemente de > 1 kg a < 10 kg.

La triamina biocida es la especie dominante en las composiciones sólidas. En un aspecto preferido, la relación de ácido a triamina es de aproximadamente 1:3 a aproximadamente 1:2. Sin estar limitado a un mecanismo de acción particular, la relación de triamina a ácido afecta la estabilidad de la composición sólida generada. En un aspecto, una mayor concentración de ácido da como resultado un mayor contenido de agua de la etapa de neutralización en la composición de triamina biocida sólida generada y puede afectar el tipo de sólido generado. Por ejemplo, una composición de triamina biocida sólida que tiene un contenido de agua más bajo es óptima para producir sólidos prensados de acuerdo con la invención. Sin embargo, las composiciones de triaminas biocidas sólidas que tienen un mayor contenido de agua siguen siendo adecuadas para el uso en sólidos prensados, fundidos y/o extrudidos. Las composiciones de triaminas sólidas son composiciones parcialmente neutralizadas. En un aspecto, las composiciones sólidas tienen un pH de aproximadamente 6 a aproximadamente 11, de aproximadamente 6,5 a aproximadamente 9,5, y preferentemente de aproximadamente 7 a aproximadamente 9 o aproximadamente 7. En un aspecto de la invención, las composiciones más ácidas (pH por debajo de 7) logran composiciones sólidas estables mediante el uso de una concentración de ácido más alta. En otros aspectos más, se prefieren concentraciones más bajas de ácido (que proporcionen un pH de al menos 8) para una microeficacia óptima.

El grado de dureza de las composiciones sólidas generadas de acuerdo con la invención puede variar desde la de un polvo fluido o de flujo libre hasta un producto sólido fusionado que es relativamente denso y duro, hasta una consistencia caracterizada por ser una pasta endurecida. Además, el término "sólido" se refiere al estado de la composición de triamina bajo las condiciones esperadas de almacenamiento y uso de la composición de triamina sólida. En general, se espera que la composición de triamina sólida permanezca en forma sólida cuando se exponga a temperaturas de hasta aproximadamente 37,8 °C (100 °F) y preferentemente hasta aproximadamente 50 °C (122 °F).

Las composiciones de triaminas sólidas pueden utilizarse para cualquier composición sólida prensada, extrudida y/o fundida. Aún más, la composición puede utilizarse para cualquier sólido moldeado o conformado en granulado, bloque, tableta, polvo, gránulo, escama, o después de eso el sólido conformado puede triturarse o conformarse como un polvo, gránulo o escama.

Agua

La composición sólida puede contener una pequeña cantidad de agua. Por ejemplo, los componentes de la composición sólida tales como la triamina biocida (u otros ingredientes funcionales) pueden comprender agua. Preferentemente, no se añade agua a la composición y, en base al peso total de la composición sólida, hay un contenido de agua en el intervalo de > 0 %-peso a < 5 %-peso, preferentemente > 0 %-peso a < 2,5 %-peso, más preferido > 0 %-peso a < 1 %-peso, además preferido > 0 %-peso a < 0,01 %-peso En algunos aspectos, que incluyen aquellos en los que se incluyen ingredientes funcionales adicionales en las formulaciones, pueden incluirse componentes con contenido adicional de agua en la composición, y preferentemente el contenido total de agua de las formulaciones sólidas es menor que aproximadamente 10 %-peso, menor que aproximadamente 9 %-peso, menor que aproximadamente 8 %-peso, menor que aproximadamente 7,5 %-peso, menor que aproximadamente 7 %-peso, menor que aproximadamente 6 %-peso o menor que aproximadamente 5 %-peso.

Ingredientes funcionales adicionales (que no forman parte de la invención)

Los componentes de las composiciones de triaminas sólidas se pueden combinar opcionalmente con varios componentes funcionales adecuados para el uso en aplicaciones desinfectantes. En algunos casos, se disponen pocos o ningún ingrediente funcional adicional en las composiciones de triaminas sólidas. En otros casos, las composiciones de triaminas sólidas incluyen al menos un ingrediente funcional adicional. Los ingredientes funcionales adicionales proporcionan propiedades y funcionalidades deseadas a las composiciones. Para el propósito de esta solicitud, la expresión "ingrediente funcional" incluye un material que cuando se formula en la composición sólida o cuando se dispersa o disuelve en una solución de uso y/o concentrada de las composiciones de triaminas sólidas, proporciona una propiedad beneficiosa en una aplicación de uso desinfectante particular. Los ingredientes funcionales adicionales pueden proporcionar beneficios de formulación y/o beneficios de rendimiento. Algunos ejemplos particulares de materiales funcionales se discuten en más detalle a continuación, aunque los materiales particulares discutidos se dan solo a manera de ejemplo, y puede usarse una amplia variedad de otros ingredientes funcionales. Por ejemplo, muchos de los materiales funcionales que se discuten a continuación se refieren a materiales que se usan en aplicaciones de limpieza y desinfección. Sin embargo, otras composiciones pueden incluir ingredientes funcionales para el uso en otras aplicaciones. Preferentemente, las composiciones no incluyen o están sustancialmente libres de ácido bórico o sales de ácido bórico.

Las composiciones de triaminas sólidas pueden incluir enzimas, agentes endurecedores o solidificantes adicionales, agentes antiespumantes, agentes antirredeposición, agentes blanqueadores, modificadores de la solubilidad, dispersantes, auxiliares de enjuague, agentes protectores de metales, agentes estabilizadores, inhibidores de la corrosión, secuestrantes y/o agentes quelantes adicionales, fragancias y/o colorantes, modificadores de la reología o espesantes, hidrótropos o acopladores, tampones y disolventes.

En algunos aspectos, las composiciones de triaminas sólidas incluyen de aproximadamente 0 %-peso a aproximadamente 50 %-peso de ingredientes funcionales adicionales, de aproximadamente 0 %-peso a aproximadamente 25 %-peso de ingredientes funcionales adicionales o de aproximadamente 0 %-peso a aproximadamente 15 %-peso de ingredientes funcionales adicionales. En un aspecto preferido, las composiciones de triaminas sólidas que incluyen cantidades sustanciales de ingredientes funcionales adicionales para composiciones antimicrobianas, higienizantes y desinfectantes adecuadas incluyen de aproximadamente 0 %-peso a aproximadamente 90 %-peso de ingredientes funcionales adicionales, de aproximadamente 10 %-peso a aproximadamente 80 %-peso de ingredientes funcionales adicionales o de aproximadamente 20 %-peso a aproximadamente 75 %-peso de ingredientes funcionales adicionales.

Enzimas

Aunque no forman parte de la invención, las composiciones de triaminas sólidas pueden incluir además una enzima, pero pueden incluir cualquier cantidad de enzimas. La enzima puede incluir una proteasa, amilasa, lipasa, gluconasa, celulasa, peroxidasa, una combinación u otras enzimas. El sistema incluye preferentemente al menos una lipasa. Las enzimas pueden ser enzimas vegetales, animales, bacterianas, fúngicas o de levadura, o variaciones genéticas de estas. La enzima debe seleccionarse en base a factores como el pH, la estabilidad, la temperatura y la compatibilidad con los materiales que se encuentran en las composiciones detergentes y las aplicaciones de limpieza. Las enzimas preferidas tienen actividad en el intervalo de pH de aproximadamente 2-14 o 6-12 y a temperaturas de aproximadamente 20. grados C. a 80. grados. C. La enzima puede ser una enzima de tipo salvaje o una enzima recombinante. Las enzimas preferidas tienen un amplio espectro de actividad y una alta tolerancia a los materiales que se encuentran en las composiciones limpiadoras como la alcalinidad, la acidez, los agentes quelantes, los agentes secuestrantes y los tensioactivos.

La concentración de enzima en el sistema depende de la actividad de la enzima particular. La concentración de enzima puede variar de aproximadamente 0 a aproximadamente 10,0 %-peso, de aproximadamente 0,1 a aproximadamente 5,0 %-peso o de aproximadamente 0,5 a aproximadamente 2,0 %-peso de un producto enzimático disponible comercialmente. Un experto en la técnica podrá determinar la concentración de enzima después de seleccionar una enzima deseada en base a la actividad y el perfil de la enzima.

A continuación se enumeran enzimas ilustrativas y se describen en la patente de Estados Unidos núm. 8,211,849:

Lipasa

Lipasa aislada de: Pseudomona, Pseudomonas stutzeri ATCC 19.154, Humicola, Humicola lanuginose (reproducida por recombinación en Aspergillus oryzae), Chromobacter viscosum, Pseudomonas gladioli, Humicola lanuginose y similares.

Proteasa

Proteasa aislada de: Bacillus lentus, Bacillus licheniformis, Bacillus amyloliquefaciens y similares.

Amilasa

Amilasa aislada de: Bacillus licheniformis, Bacillus amyloliquefaciens, Bacillus subtilis, Bacillus stearothermophilus y similares.

Celulasa

Celulasa aislada de: Humicola insolens, cepa de Humicola DSM 1800, hongo productor de celulasa 212 del género Aeromonas, celulasa extraída del hepatopáncreas del molusco marino Dorabella Auricula Solander y similares.

Otras enzimas

Peroxidasa (peroxidasa de rábano picante)

Ligninasa

Haloperoxidasa (cloroperoxidasa, bromoperoxidasa)

Gluconasa

Quelantes

Aunque no forma parte de la invención, las composiciones de triaminas sólidas pueden incluir además un quelante. En la presente descripción, quelación significa el enlace o complejación de un ligando bi- o multidentado. Estos ligandos, que a menudo son compuestos orgánicos, se llaman quelantes, quelatos, agentes quelantes, y/o agentes secuestrantes. Los agentes quelantes forman múltiples enlaces con un solo ion metálico. Los quelantes, son sustancias químicas que forman moléculas complejas solubles con ciertos iones metálicos, inactivando los iones de modo que normalmente no pueden reaccionar con otros elementos o iones para producir precipitados o incrustaciones. El ligando forma un complejo de quelato con el sustrato. El término se reserva para complejos en los que el ion metálico está unido a dos o más átomos del quelante.

Los quelantes de tipo ácido aminocarboxílico adecuados incluyen los ácidos o sus sales de metales alcalinos. Algunos ejemplos de materiales de ácidos aminocarboxílicos incluyen aminoacetatos y sus sales. Algunos ejemplos incluyen los siguientes: ácido N-hidroxietilaminodiacético; ácido hidroxietilendiaminotetraacético, ácido nitrilotriacético (NTA); ácido etilendiaminotetraacético (EDTA); ácido N-hidroxietiletilendiaminotriacético (HEDTA); ácido dietilentriaminopentaacético (DTPA); y ácido alanina-N,N-diacético; y similares; y sus mezclas. Los materiales de ácidos aminocarboxílicos particularmente útiles que contienen poco o ningún NTA y sin fósforo incluyen: ácido N-hidroxietilaminodiacético, ácido etilendiaminotetraacético (EDTA), ácido hidroxietilendiaminotetraacético, ácido dietilentriaminopentaacético, ácido N-hidroxietil-etilendiaminotriacético (HEDTA), ácido dietilentriaminopentaacético (DTPA), ácido metilglicinodiacético (MGDA), ácido aspártico-N,N-ácido diacético (ASDA), ácido glutámico-N,N-ácido diacético (GLDA), ácido etilendiaminosuccínico (EDDS), ácido 2-hidroxietiliminodiacético (HEIDA), ácido iminodisuccínico (IDS), ácido 3-hidroxi-2-2'-iminodisuccínico (HIDS) y otros ácidos similares que tienen un grupo amino con un sustituyente de ácido carboxílico.

Otros quelantes incluyen aminocarboxilatos que incluyen etilendiaminotetraacetatos, N-hidroxietiletilendiaminotriacetatos, nitrilotriacetatos, etilendiaminotetrapropionatos, trietilentetraaminohexacetatos, dietilentriaminopentaacetatos y etanoldiglicinas, sales de metales alcalinos, amonio y amonio sustituido y mezclas de los mismos. Los agentes quelantes adecuados pueden seleccionarse del grupo que consiste en aminocarboxilatos, aminofosfonatos, agentes quelantes aromáticos polifuncionalmente sustituidos y sus mezclas. Los quelantes ilustrativos incluyen quelantes basados en aminoácidos y preferentemente citrato, tartrato y ácido glutámico-N,N-diacético y derivados y/o quelantes basados en fosfonato.

Otros quelantes incluyen homopolímeros y copolímeros de ácidos policarboxílicos y sus sales parcial o completamente neutralizadas, ácidos policarboxílicos monoméricos y ácidos hidroxicarboxílicos y sus sales. Las sales preferidas de los compuestos mencionados anteriormente son las sales de amonio y/o de metales alcalinos, es decir, las sales de litio, sodio y potasio, y las sales particularmente preferidas son las sales de sodio, tales como el sulfato de sodio.

Otros compuestos adecuados para el uso como ingredientes funcionales adicionales para reducir el contenido de agua de la composición sólida pueden incluir acetato de sodio y otros agentes antiaglomerantes. Estos pueden ser necesarios debido a la concentración de agua introducida en las composiciones sólidas por medio de quelantes, tales como EDTA. En un aspecto preferido, el ingrediente funcional adicional se emplea para reducir el contenido total de agua de la composición sólida a menos de aproximadamente 10 %-peso, menos de aproximadamente 9 %-peso, menos de aproximadamente 8 %-peso, menos de aproximadamente 7,5 %-peso, menos de aproximadamente 7 %-peso, menos de aproximadamente 6 %-peso o menos de aproximadamente 5 %-peso de agua. La concentración de quelante en el sistema puede variar de aproximadamente 0 a aproximadamente 65 %-peso, 0,1 a aproximadamente 50 %-peso, aproximadamente 0,1 a aproximadamente 50 %-peso, aproximadamente 1 a aproximadamente 40 %-peso o aproximadamente 10 a aproximadamente 40 %-peso de la composición.

Agentes antiespumantes

Aunque no forma parte de la invención, las composiciones de triaminas sólidas pueden incluir además un aditivo como un agente antiespumante. El agente antiespumante se selecciona preferentemente de la variedad de antiespumantes tales como los del tipo silicona y/o tipo polipropilenglicol. Los agentes antiespumantes pueden seleccionarse del grupo que comprende siliconas y/u otros antiespumantes como los tensioactivos antiespumantes. Los agentes antiespumantes basados en silicona adecuados tienen un compuesto de silicona como componente activo. Estos se suministran como aceite o una emulsión a base de agua. El compuesto de silicona consiste preferentemente en una sílice hidrófoba dispersa en un aceite de silicona. El compuesto de silicona también puede contener glicoles de silicona y otros fluidos de silicona modificados. Los agentes antiespumantes basados en etilenglicol (EO) y/o propilenglicol (PO) adecuados contienen copolímeros de polietilenglicol y polipropilenglicol. Se suministran como aceites, soluciones acuosas o emulsiones a base de agua. Los copolímeros de EO/PO normalmente tienen buenas propiedades de dispersión.

La concentración de agente antiespumante en el sistema puede variar de aproximadamente 0 a aproximadamente 50 %-peso, de aproximadamente 0,01 a aproximadamente 30 %-peso o de aproximadamente 0,1 a aproximadamente 30 %-peso.

Tensioactivos

Aunque no forma parte de la invención, las composiciones de triaminas sólidas pueden incluir además un tensioactivo. Los tensioactivos adecuados para el uso con las composiciones incluyen, pero no se limitan a, tensioactivos no iónicos, tensioactivos catiónicos y tensioactivos aniónicos basados en la solubilidad de las triaminas biocidas, y pueden incluir de 0 %-peso a aproximadamente 50 %-peso de un tensioactivo, de aproximadamente 5 %-peso a aproximadamente 25 %-peso de un tensioactivo, o de aproximadamente 5 %-peso a aproximadamente 15 %-peso de un tensioactivo.

Tensioactivos no iónicos

Los tensioactivos no iónicos adecuados para el uso con las composiciones, aunque no forman parte de la presente invención, incluyen los tensioactivos alcoxilados. Los tensioactivos alcoxilados adecuados incluyen copolímeros EO/PO, copolímeros EO/PO bloqueados, alcoxilatos de alcohol, alcoxilatos de alcohol bloqueados, sus mezclas, o similares. Los tensioactivos alcoxilados adecuados para usar como disolventes incluyen copolímeros de bloques EO/PO, tales como los tensioactivos Pluronic y Pluronic inverso; alcoxilatos de alcohol, tales como Dehypon lS-54 (R-(EO)^s(PO)⁴) y Dehypon LS-36 (R-(EO)³(PO)⁶); y alcoxilatos de alcohol bloqueados, tales como Plurafac LF221 y Tegoten EC11; sus mezclas, o similares.

El tipo semipolar de los agentes tensioactivos no iónicos es otra clase de tensioactivo no iónico útil en las composiciones de la presente invención. Los tensioactivos no iónicos semipolares incluyen los óxidos de amina, óxidos de fosfina, sulfóxidos y sus derivados alcoxilados.

Los óxidos de amina son óxidos de amina terciaria que corresponden a la fórmula general:

R2

R1— (OR*)„— N --------►o

R3

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. Generalmente, para los óxidos de amina de interés detergente, R¹es un radical alquilo de aproximadamente 8 a aproximadamente 24 átomos de carbono; R²y R³son alquilo o hidroxialquilo de 1-3 átomos de carbono o una de sus mezclas; R²y R³pueden unirse entre sí, por ejemplo, a través de un átomo de oxígeno o nitrógeno, para formar una estructura de anillo; R⁴es un grupo alquileno o un hidroxialquileno que contiene de 2 a 3 átomos de carbono; y n varía de 0 a aproximadamente 20. Se puede generar un óxido de amina a partir de la amina correspondiente y un agente oxidante, tal como peróxido de hidrógeno.

Los tensioactivos útiles de óxidos de amina solubles en agua se seleccionan de los óxidos de octilo, decilo, dodecilo, isododecil, coco o sebo alquil di-(alquilo de cadena corta) amina, los ejemplos específicos de los cuales son óxido de octildimetilamina, óxido de nonildimetilamina, óxido de decildimetilamina, óxido de undecildimetilamina, óxido de dodecildimetilamina, óxido de iso-dodecildimetilamina, óxido de 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, 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.

Tensioactivos con siloxano funcional

La composición también puede incluir opcionalmente uno o más polisiloxanos funcionales. Por ejemplo, en algunas modalidades, puede emplearse como aditivo un polidimetilsiloxano modificado con óxido de polialquileno, un tensioactivo no iónico o un tensioactivo anfótero de polisiloxano modificado con polibetaína. Ambos, en algunas modalidades, son copolímeros de polisiloxano lineales en los que se han injertado poliéteres o polibetaínas a través de una reacción de hidrosilación. Algunos ejemplos de tensioactivos de siloxano específicos son los tensioactivos SILWET® disponibles de Union Carbide, los copolímeros de poliéter o polibetaína polisiloxano ABIL® disponibles de Evonik Corporation, los copolímeros de poliéter polisiloxano Tegopren® disponibles de Evonik Corporation y otros descritos en la patente de Estados Unidos núm. 4,654,161 Los tensioactivos con siloxano funcional preferidos incluyen, pero no se limitan a, Tegopren® 5831, Tegopren® 5840, Tegopren® 5847, Tegopren® 5852 y Tegopren® 5853. En algunas modalidades, los siloxanos particulares usados pueden describirse como que tienen, por ejemplo, baja tensión superficial, alta capacidad humectante y excelente lubricidad. Por ejemplo, se dice que estos tensioactivos se encuentran entre los pocos capaces de humectar las superficies de politetrafluoroetileno. El tensioactivo de siloxano empleado como aditivo puede usarse solo o en combinación con un tensioactivo fluoroquímico. En algunas modalidades, el tensioactivo fluoroquímico empleado como un aditivo opcionalmente en combinación con un silano, puede ser, por ejemplo, un fluorohidrocarburo no iónico, por ejemplo, etanoles de alquil polioxietileno fluorados, alcoxilato de alquilo fluorado y ésteres alquílicos fluorados. Una descripción adicional de tales polidimetilsiloxonas funcionales y/o tensioactivos fluoroquímicos se describe en las patentes de Estados Unidos núms. 5,880,088; 5,880,089; y 5,603,776.

La composición puede incluir polidimetilsiloxonas funcionales en una cantidad en el intervalo de hasta aproximadamente 10 %-peso. Por ejemplo, algunas modalidades pueden incluir en el intervalo de aproximadamente 0,1 a aproximadamente 10 %-peso de un polidimetilsiloxano modificado con óxido de polialquileno o un polisiloxano modificado con polibetaína, opcionalmente en combinación con aproximadamente 0,1 a aproximadamente 10 %-peso de un tensioactivo no iónico de hidrocarburo fluorado.

Tensioactivos Aniónicos

Los tensioactivos de sulfato aniónico adecuados para el uso en las presentes composiciones, pero que no forman parte de la invención, incluyen alquil éter sulfatos, alquil sulfatos, los alquil sulfatos primarios y secundarios lineales y ramificados, alquil etoxisulfatos, sulfatos de oleil glicerol grasos, éter sulfatos de óxido de alquil fenol etileno, los sulfatos de acil C5 -C-i7-N-(alquilo C1-C4) y -N-(hidroxialquilo Ci -C2) glucamina, y sulfatos de alquilpolisacáridos tales como los sulfatos de alquilpoliglucósido y similares. También se incluyen los sulfatos de alquilo, sulfatos de alquil poli(etilenoxi) éter y sulfatos de poli(etilenoxi) aromáticos tal como los sulfatos o productos de condensación de óxido de etileno y nonil fenol (que generalmente tienen de 1 a 6 grupos oxietileno por molécula).

Los tensioactivos aniónicos de sulfonato adecuados para el uso en las presentes composiciones también incluyen alquil sulfonatos, los alquil sulfonatos primarios y secundarios lineales y ramificados, y los sulfonatos aromáticos con o sin sustituyentes.

Los tensioactivos aniónicos de carboxilato adecuados para el uso en las presentes composiciones incluyen ácidos carboxílicos (y sales), tales como ácidos alcanoicos (y alcanoatos), ácidos carboxílicos de éster (por ejemplo, succinatos de alquilo), ácidos carboxílicos de éter y similares. Tales carboxilatos incluyen alquil etoxi carboxilatos, alquil ariletoxicarboxilatos, tensioactivos de alquilpolietoxi policarboxilato y jabones (por ejemplo, alquilcarboxilos). Los carboxilatos secundarios útiles en las presentes composiciones incluyen aquellos 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 carboxilatos secundarios típicamente no contienen uniones éter, ni uniones éster ni grupos hidroxilo. Además, típicamente carecen de átomos de nitrógeno en el grupo de la cabeza (porción anfifílica). Los tensioactivos de jabones secundarios adecuados contienen típicamente 11-13 átomos de carbono en total, aunque pueden estar presentes más átomos de carbono (por ejemplo, hasta 16). Los carboxilatos adecuados también incluyen acilaminoácidos (y sales), tales como acilglutamatos, péptidos acilados, sarcosinatos (por ejemplo, sarcosinatos de N-acilo), tauratos (por ejemplo, tauratos de N-acilo y amidas de ácidos grasos de metil taurida) y similares.

Los tensioactivos aniónicos adecuados incluyen alquil o alquilaril etoxi carboxilatos de la siguiente fórmula:

R - O -(CH2CH2O)n(CH2)m - CO²X (3)

en la que R es un grupo alquilo C8 a C²²o

en el que R¹es un grupo alquilo C4-C16; n es un número entero de 1-20; m es un número entero de 1-3; y X es un contraión, tal como hidrógeno, sodio, potasio, litio, amonio o una sal de amina tal como monoetanolamina, dietanolamina o trietanolamina. En algunas modalidades, n es un número entero de 4 a 10 y m es 1. En algunas modalidades, R es un grupo alquilo C8-C16. En algunas modalidades, R es un grupo alquilo C12-C14, n es 4, y m es 1. En otras modalidades, R es

y R¹es un grupo alquilo C⁶-C12. Todavía en otras modalidades, R¹es un grupo alquilo C9, n es 10 y m es 1.

Tales alquil y alquilaril etoxi carboxilatos están disponibles comercialmente. Estos etoxi carboxilatos están típicamente disponibles como las formas ácidas, que pueden convertirse fácilmente en la forma aniónica o salina. Los carboxilatos disponibles comercialmente incluyen, Neodox 23-4, un ácido alquil polietoxi (4) carboxílico C12-13 (Shell Chemical), y Emcol CNP-110, un ácido alquilarilo polietoxi (10) carboxílico C9 (Witco Chemical). Los carboxilatos también están disponibles de Clariant, por ejemplo, el producto Sandopan® DTC, un ácido alquil polietoxi (7) carboxílico C13.

Tensioactivos catiónicos

Los tensioactivos catiónicos incluyen preferentemente, con mayor preferencia 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 con mayor preferencia, 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 zwitteriónicos son ellos mismos típicamente catiónicos en soluciones de pH casi neutro a ácido y pueden solapar las clasificaciones de tensioactivos. Los tensioactivos catiónicos polioxietilados generalmente se comportan como los tensioactivos no iónicos en solución alcalina y como los tensioactivos catiónicos en solución ácida.

Las aminas catiónicas más simples, las sales de amina y los compuestos de amonio cuaternario pueden dibujarse esquemáticamente de esta manera:

’ '

en la cual, R representa una cadena larga de alquilo, R', R" y Rm pueden ser cadenas largas de alquilo o grupos más pequeños de alquilo o arilo 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 se pueden subdividir 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 alquilimidazolinas. 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 incluyen aquellos que tienen la fórmula R1mR2xYi_Z, 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:

o un isómero o mezcla de estas estructuras y que contiene de aproximadamente 8 a 22 átomos de carbono. Los grupos R1 pueden contener adicionalmente hasta 12 grupos etoxi. m es un número del 1 al 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 de ser 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 están ocupadas por hidrógenos. Y puede ser un grupo que incluye, pero no se limita a:

12

o una mezcla estos. Preferentemente, L es 1 o 2, con los grupos Y separados por un resto seleccionado de análogos de R1 y R2 (preferentemente, alquileno o alquenileno) que tienen de 1 a aproximadamente 22 átomos de carbono y dos enlaces simples de carbono libres cuando L es 2. Z es un anión soluble en agua, tal como un anión haluro, sulfato, metilsulfato, hidróxido o nitrato, particularmente preferentes como aniones cloruro, bromuro, yoduro, sulfato o metil sulfato, en un número para dar neutralidad eléctrica del componente catiónico.

Agentes endurecedores

Las composiciones sólidas también pueden incluir un agente endurecedor a emplear con las triaminas sólidas. Un agente endurecedor es un compuesto o sistema de compuestos, orgánicos o inorgánicos, que contribuye significativamente a la solidificación uniforme de la composición. Preferentemente, los agentes endurecedores son compatibles con el agente de limpieza y otros ingredientes activos de la composición y son capaces de proporcionar una cantidad eficaz de dureza y/o solubilidad acuosa a la composición procesada. Los agentes endurecedores también deben ser capaces de formar una matriz homogénea con el agente de limpieza y otros ingredientes cuando se mezclan y solidifican para proporcionar una disolución uniforme del agente de limpieza a partir de la composición detergente sólida durante su uso.

La cantidad de agente endurecedor incluida en las composiciones sólidas variará de acuerdo con factores que incluyen, pero no se limitan al tipo de composición sólida que se prepara, los ingredientes de la composición sólida, el uso previsto de la composición, la cantidad de solución de dispensación aplicada a la composición sólida en el tiempo durante el uso, la temperatura de la solución de dispensación, la dureza de la solución de dispensación, el tamaño físico de la composición sólida, la concentración de los otros ingredientes y la concentración de las triaminas sólidas en la composición. Se prefiere que la cantidad de agente endurecedor incluida en la composición sólida sea eficaz para combinarse con las triaminas sólidas y otros ingredientes de la composición para formar una mezcla homogénea en condiciones de mezclado continuo y una temperatura igual o inferior a la temperatura de fusión del agente endurecedor.

El agente endurecedor puede ser un agente endurecedor orgánico o inorgánico. Un agente endurecedor orgánico preferido es un compuesto de polietilenglicol (PEG). La tasa de solidificación de las composiciones sólidas que comprenden un agente endurecedor de polietilenglicol variará, al menos en parte, de acuerdo con la cantidad y el peso molecular del polietilenglicol añadido a la composición. Los ejemplos de polietilenglicoles adecuados incluyen, pero no se limitan a: polietilenglicoles sólidos de la fórmula general H(OCH2CH2)nOH, donde n es mayor de 15, particularmente de aproximadamente 30 a aproximadamente 1700. Típicamente, el polietilenglicol es un sólido en la forma de polvo o copos que fluyen libremente, que tiene un peso molecular de aproximadamente 1000 a aproximadamente 100 000, que tiene particularmente un peso molecular de al menos aproximadamente 1450 a aproximadamente 20 000, más particularmente entre aproximadamente 1450 a aproximadamente 8000. El polietilenglicol se encuentra presente en una concentración de aproximadamente 0 % a 75 % en peso y particularmente de aproximadamente 0,1 % a aproximadamente 15 % en peso.

Los agentes endurecedores inorgánicos son sales inorgánicas hidratables, que incluyen, pero no se limitan a: sulfatos y bicarbonatos. Los agentes endurecedores inorgánicos se encuentran presentes en concentraciones de hasta aproximadamente el 50 % en peso, particularmente de aproximadamente 5 % a aproximadamente 25 % en peso, y más particularmente de aproximadamente el 5 % a aproximadamente el 15 % en peso. También pueden emplearse partículas de urea como endurecedores en las composiciones sólidas. La tasa de solidificación de las composiciones variará, al menos en parte, por factores que incluyen, pero no se limitan a: la cantidad, el tamaño de partícula, y la forma de la urea que se añade a la composición. Por ejemplo, una forma particulada de urea se puede combinar con un agente de limpieza y otros ingredientes, y preferentemente una cantidad menor pero eficaz de agua. La cantidad y el tamaño de partícula de la urea son eficaces para combinar con el agente de limpieza y otros ingredientes para formar una mezcla homogénea sin la aplicación de calor desde una fuente externa para fusionar la urea y otros ingredientes a un estado líquido. Se prefiere que la cantidad de urea incluida en la composición de sólida sea eficaz para proporcionar una dureza deseada y una tasa de solubilidad deseada de la composición cuando se coloca en un medio acuoso para lograr una tasa deseada de dispensación del agente de limpieza de la composición solidificada durante el uso. La composición incluye entre aproximadamente 0 % a aproximadamente 90 % en peso de urea, particularmente entre aproximadamente 5 % y aproximadamente 40 % en peso de urea, y más particularmente entre aproximadamente 10 % y aproximadamente 30 % en peso de urea. La urea puede estar en la forma de lechos perlados o polvo. La urea perlada está generalmente disponible de fuentes comerciales como una mezcla de tamaños de partículas que varían de aproximadamente 8-15 de tamaño de malla Estados Unidos, como, por ejemplo, de Arcadian Sohio Company, Nitrogen Chemicals Division. Una forma perlada de urea se muele preferentemente para reducir el tamaño de partícula a aproximadamente 50 de tamaño de malla de Estados Unidos a aproximadamente 125 de tamaño de malla de Estados Unidos, particularmente aproximadamente 75-100 de tamaño de malla de Estados Unidos, preferentemente mediante el uso de un molino húmedo tal como una extrusora de tornillo simple o doble, un mezclador Teledyne, un emulsionante Ross y similares.

Métodos de preparación

Las composiciones de triaminas sólidas se producen de acuerdo con los métodos de la invención. En un aspecto, es beneficioso formular y suministrar una composición sólida por numerosas razones, que incluyen la reducción del espacio de almacenamiento y los costes de transporte. En algunos aspectos, el volumen de la composición sólida en comparación con un líquido concentrado equivalente puede reducirse, por ejemplo, al menos 80 %.

En un aspecto, los sólidos de triamina se preparan mediante un proceso que comprende mezclar al menos la triamina biocida y el ácido para neutralizar la triamina biocida hasta un pH de aproximadamente 7 a aproximadamente 10. La neutralización ocurre durante el mezclado de los componentes en un recipiente de mezclado. En un aspecto, el pH alcalino de la triamina biocida se neutraliza antes de la solidificación. En un aspecto, la reacción de solidificación ocurre durante un período de aproximadamente 1 hora a aproximadamente 48 horas, o de aproximadamente 1 hora a aproximadamente 24 horas. En un aspecto preferido, no se añade agua al recipiente de mezclado. La temperatura para la reacción está entre 21 °C (70 °F) y 55 °C (130 °F). En un aspecto, el mezclado de los componentes incluye preferentemente mezclar hasta obtener una mezcla homogénea.

Como comprobará un experto en la técnica, el mezclado de los componentes, que incluyen la triamina biocida y el ácido, junto con cualquier número de ingredientes funcionales adicionales opcionales, puede incluir varias secuencias de adición de los componentes para obtener la mezcla. No se pretende que los métodos para generar las composiciones sólidas estén limitados de acuerdo con las alteraciones en el proceso de fabricación que involucran el orden de mezclado de los componentes descritos en la presente descripción.

Las composiciones sólidas pueden prepararse simplemente al combinar la triamina biocida con los diácidos en relaciones preferidas para obtener composiciones sólidas. Los materiales granulados pueden prepararse comprimiendo los materiales granulados sólidos o aglomerados en un equipo de granulación apropiado para obtener materiales granulados de tamaño apropiado. Los materiales de bloque sólido y de bloque sólido fundido pueden prepararse mediante la introducción en un recipiente de un bloque de material previamente endurecido o un líquido fundible que se endurece en un bloque sólido dentro de un recipiente. Los recipientes preferidos incluyen recipientes de plástico desechables o recipientes de película soluble en agua. Otro empaque adecuado para la composición incluye bolsas flexibles, paquetes, envoltura retráctil y película soluble en agua tal como alcohol polivinílico.

Las composiciones sólidas pueden formarse mediante el uso de un sistema de mezclado por lotes o continuo. En una modalidad ilustrativa, se usa una extrusora de husillo simple o doble para combinar y mezclar uno o más 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 mediante conformación, fundición u otros medios adecuados, con lo cual la composición detergente se endurece hasta una forma sólida. La estructura de la matriz puede caracterizarse de acuerdo con su dureza, punto de fusión, distribución de material, estructura cristalina, y otras propiedades similares de acuerdo con 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.

En un proceso de extrusión, los componentes líquidos y sólidos se introducen en el sistema de mezclado final y se mezclan continuamente hasta que los componentes forman una mezcla semisólida sustancialmente homogénea en la que los componentes se distribuyen en toda su masa. La mezcla se descarga después del sistema de mezclado en, o a través de, un troquel u otro medio de moldeo. Después el producto se empaqueta. En una modalidad ilustrativa, la composición formada comienza a endurecerse a una forma sólida entre aproximadamente 1 minuto y aproximadamente 3 horas. Particularmente, la composición fundida formada comienza a endurecerse a una forma sólida entre aproximadamente 1 minuto y aproximadamente 2 horas. Más particularmente, la composición fundida formada comienza a endurecerse a una forma sólida entre aproximadamente 1 minuto y aproximadamente 20 minutos.

En un proceso de fundición, los componentes líquidos y sólidos se introducen en el sistema de mezclado final y se mezclan continuamente hasta que los componentes forman una mezcla líquida sustancialmente homogénea en la que los componentes se distribuyen en toda su masa. En una modalidades ilustrativa, los componentes se mezclan en el sistema de mezclado durante al menos aproximadamente 60 segundos. Una vez que se completa el mezclado, el producto se transfiere a un recipiente de empaque donde tiene lugar la solidificación. En una modalidad ilustrativa, la composición fundida comienza a endurecerse a una forma sólida entre aproximadamente 1 minuto y aproximadamente 3 horas. Particularmente, la composición fundida comienza a endurecerse a una forma sólida entre aproximadamente 1 minuto y aproximadamente 2 horas. Más particularmente, la composición fundida comienza a endurecerse a una forma sólida entre aproximadamente 1 minuto y aproximadamente 20 minutos. En un proceso de sólidos prensados, los componentes 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 prensar suavemente el sólido fluido en la forma para producir la composición sólida. La presión puede aplicarse por una máquina de bloques o una prensa de mesa giratoria, o similar. Se puede aplicar presión como se discutió anteriormente.

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 sólida estable. Una cantidad suficiente de partículas (por ejemplo, gránulos) en contacto entre sí proporciona la unión de partículas entre sí eficaz para preparar 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.

El uso de sólidos prensados proporciona numerosos beneficios respecto a las composiciones de tabletas o bloques sólidos convencionales, que pueden requerir alta presión en una prensa tableteadora, o fundición que requiere la fusión de una composición que consume cantidades significativas de energía, y/o extrusión que requiere equipos costosos y tecnología avanzada. Los sólidos prensados superan varias limitaciones de otras formulaciones sólidas para las que existe la necesidad de preparar composiciones limpiadoras sólidas. Por otra parte, las composiciones sólidas prensadas conservan su forma en condiciones en las que la composición puede almacenarse o manipularse. Por el término "sólida", se entiende que la composición endurecida no fluirá y conservará sustancialmente su forma bajo tensión o presión moderada o simple gravedad. Un sólido puede estar en varias formas, tales como un polvo, una escama, un gránulo, un granulado, una tableta, una pastilla, un disco, una briqueta, un ladrillo, un bloque sólido, una dosis unitaria, u otra forma sólida conocida por los expertos en la técnica. El grado de dureza de la composición sólida fundida y/o una composición sólida prensada puede variar de la de un producto sólido fusionado que es relativamente denso y duro, por ejemplo, como el hormigón, hasta una consistencia caracterizada por ser una pasta endurecida. Además, el término "sólido" se refiere al estado de la composición en las condiciones de almacenamiento y uso previstas de la composición detergente sólida. En general, se espera que la composición detergente permanezca en forma sólida cuando se exponga a temperaturas de hasta aproximadamente 37,8 °C (100 °F) y particularmente hasta aproximadamente 48,9 °C (120 °F).

La composición sólida resultante puede adoptar formas que incluyen, pero sin limitarse a: un producto sólido fundido; un sólido extrudido, moldeado o conformado en granulado, bloque, tableta, polvo, gránulo, escama; sólido prensado; o después de eso el sólido conformado puede triturarse o conformarse como un polvo, gránulo o escama. En una modalidad ilustrativa, los materiales granulados extrudidos conformados por la matriz de solidificación tienen un peso de entre aproximadamente 50 gramos y aproximadamente 250 gramos, los sólidos extrudidos conformados por la composición tienen un peso de aproximadamente 100 gramos o mayor, y los detergentes en bloques sólidos conformados por la composición tienen una masa de entre aproximadamente 1 y aproximadamente 10 kilogramos. Las composiciones sólidas proporcionan una fuente estabilizada de materiales funcionales. En algunas modalidades, la composición sólida se puede disolver, por ejemplo, en un medio acuoso u otro medio, para crear una solución concentrada y/o de uso. La solución puede dirigirse a un depósito de almacenamiento para su posterior uso y/o dilución, o puede aplicarse directamente en un punto de uso.

Las siguientes patentes describen varias combinaciones de agentes de solidificación, aglutinación y/o endurecimiento que pueden utilizarse en las composiciones limpiadoras sólidas de la presente invención:

Las patentes de Estados Unidos núm. 7,153,820; 7,094,746; 7,087,569; 7,037,886; 6,831,054; 6,730,653; 6,660,707; 6,653,266; 6,583,094; 6,410,495; 6,258,765; 6,177,392; 6,156,715; 5,858,299; 5,316,688; 5,234,615; 5,198,198; 5,078,301; 4,595,520; 4,680,134; RE32,763; y RE32818.

Métodos de Uso

Las composiciones de triaminas sólidas, preparadas de acuerdo con los métodos reivindicados, pueden incorporarse a una variedad de composiciones limpiadoras, que incluyen, por ejemplo, una composición limpiadora de pisos, una composición para superficies duras o composición de limpieza en el lugar (es decir, para limpiar equipos para alimentos y bebidas o productos farmacéuticos), composiciones detergentes y similares. El sistema es especialmente útil en el negocio de servicio de alimentos en suciedades de alimentos. Cuando se incluye una lipasa en el sistema, el sistema y las composiciones son útiles para eliminar grasas y aceites de superficies duras y blandas en una cocina. Las grasas y los aceites en una cocina se acumulan con el tiempo y eventualmente forman una capa dura sobre las superficies. Las baldosas del piso y los salpicaderos cerca de las superficies de cocción eventualmente desarrollan un lustre debido a las capas endurecidas de grasa y aceite. El enlucido se decolora a medida que las suciedades de grasas y aceites se incrustan en el enlucido. Los paños de cocina y los cabezales de los trapeadores acumulan suciedades de grasas y aceites con el tiempo. Además de tener acumulación de suciedad, la industria de servicio de alimentos necesita evitar brotes de enfermedades alimentarias como E. coli y Salmonella. Las composiciones preparadas de acuerdo con los métodos reivindicados son especialmente útiles en esta industria debido a su capacidad para eliminar las suciedades de alimentos y sus propiedades antimicrobianas. Las composiciones limpiadoras de pisos ilustrativas incluyen composiciones para el uso en aplicaciones manuales (es decir, fregona y balde) o en máquinas limpiadoras de pisos automáticas tales como las fabricadas por Tennant, Clarke y otros. Cuando se usa en una máquina limpiadora de pisos automática, la composición proporciona el beneficio adicional de mantener la limpieza del interior de la máquina a través de la acción de la enzima y evitar el olor y el crecimiento bacteriano en la máquina debido a las propiedades antimicrobianas.

Las industrias de servicio de alimentos a menudo recolectan trapos, toallas y cabezales de fregona en un balde que incluye una composición de pretratamiento de ropa. Las composiciones pueden usarse como una composición de pretratamiento en la industria de servicio de alimentos. Las composiciones son ventajosas aquí porque pueden comenzar a descomponer las suciedades de alimentos incluso antes de que la ropa entre en la lavadora.

La composición sólida preparada de acuerdo con los métodos reivindicados comprende los ingredientes activos en una concentración alta. La concentración de los ingredientes activos se calcula sobre el peso total de la composición sólida, si no se indica de otro modo. Antes de su uso, es necesario disolver la composición sólida en una solución acuosa, preferentemente agua, para obtener una solución lista para usar. Preferentemente, la composición sólida puede disolverse en el momento de la aplicación y/o almacenarse en un dispositivo de dilución. Las composiciones de triaminas sólidas preparadas de acuerdo con los métodos reivindicados para el uso en la generación de una solución lista para usar pueden tener una relación del diácido con respecto a la triamina biocida de aproximadamente 1:10 a aproximadamente 1:5, preferentemente de aproximadamente 1:5 a aproximadamente 1:4, y con la máxima preferencia de aproximadamente 1:2 a aproximadamente 1:3.

Por consiguiente, el uso de las composiciones de triaminas sólidas pueden incluir composiciones concentradas o pueden diluirse para formar composiciones de uso. En general, un concentrado se refiere a una composición que está destinada a ser diluida con agua para proporcionar una solución de uso que entre en contacto con un objeto para proporcionar la limpieza, enjuague o similares, convenientes. La composición de triamina que entra en contacto con los artículos o superficies a lavar, higienizar, desinfectar o similares puede denominarse concentrado o composición de uso (o solución de uso) en dependencia de la formulación empleada, aunque estos métodos o usos no forman parte de la invención. Debe entenderse que la concentración de la triamina biocida, diácido e ingredientes funcionales adicionales en la composición variará en dependencia de si la composición se emplea como concentrado o como solución de uso.

Una solución de uso puede prepararse a partir del concentrado mediante dilución del concentrado con agua en una relación de dilución que proporcione una solución de uso que tenga las propiedades detergentes deseadas. 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 es entre aproximadamente 1 y aproximadamente 10000 pero dependerá de factores que incluyen la dureza del agua, la cantidad de suciedad que se eliminará y similares. En una modalidad, el concentrado se diluye en una relación de entre aproximadamente 1:10 y aproximadamente 1:10000 de concentrado a agua. Particularmente, el concentrado se diluye en una relación de entre aproximadamente 1:100 y aproximadamente 1:5000 del concentrado a agua. Más particularmente, el concentrado se diluye en una relación de entre aproximadamente 1:250 y aproximadamente 1:2500 de concentrado a agua y preferentemente entre aproximadamente 1:500 y aproximadamente 1:750.

Una solución de uso de la composición de triamina biocida proporciona entre aproximadamente 1 ppm y aproximadamente 1000 ppm de triamina, y entre aproximadamente 1 ppm y aproximadamente 500 ppm de diácido. Preferentemente, una solución de uso de la composición de triamina biocida tiene entre aproximadamente 1 ppm y aproximadamente 500 ppm de triamina, y entre aproximadamente 1 ppm y aproximadamente 250 ppm de diácido. La composición sólida se puede disolver en agua de servicio, agua desionizada o similar en una proporción suficiente para obtener la solución concentrada y/o solución diluida lista para usar expuesta anteriormente.

Todas las publicaciones y solicitudes de patente en esta descripción son indicativas del nivel de experiencia en la técnica a la cual pertenece esta invención.

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.

Ejemplo 1

Se evaluaron métodos para producir composiciones sólidas prensadas para composiciones higienizantes comerciales que emplean triaminas biocidas y enzimas. Las composiciones solidificadas deseadas requerían una eficacia de rendimiento que cumpliera o preferentemente superara el rendimiento de productos líquidos disponibles comercialmente, medida por rendimiento de limpieza y microeficacia (es decir, la capacidad de higienización), junto con otros medibles que incluían, por ejemplo, la reducción de olores. Las formulaciones ilustrativas evaluadas para composiciones sólidas de reemplazo se exponen en la Tabla 4.

TABLA 4

Para las formulaciones evaluadas, los ingredientes funcionales adicionales incluyeron etoxilato de alcohol lineal C12-16, poliéter siloxanos 5843 DRM, tensioactivo de óxido de amina y monoetanolamina 99 % IBC incluidos en ambas composiciones.

Las evaluaciones de solidificación primero evaluaron la neutralización de la triamina biocida desde un pH alcalino en la formulación líquida antes de la solidificación debido a que las formulaciones líquidas requerían la neutralización de la triamina biocida desde el pH alcalino de aproximadamente 10-11 hasta un pH de aproximadamente 8,5 para la estabilización de la enzima lipasa formulada allí. La neutralización de la triamina biocida minimiza la degradación de la enzima dentro de la composición, mientras maximiza la estabilidad de la enzima. Se evaluó la triamina biocida Lonzabac 12.100 disponible de Lonza Inc. para composiciones sólidas ya que la triamina está disponible comercialmente en formulaciones líquidas como se muestra en la Tabla 2.

Como se muestra en la Tabla 5, se combinaron varios ácidos en diversas concentraciones con la triamina biocida Lonzabac 12.100 para evaluar la estabilización de las composiciones neutralizadas para el uso en una composición sólida. Se pesaron las cantidades deseadas de triamina y se combinaron con las cantidades deseadas de los ácidos sólidos evaluados. La triamina y los ácidos se mezclaron suavemente para dispersar el ácido en la triamina. Las soluciones se dejaron en reposo durante aproximadamente 1,5-2,5 horas y se realizaron observaciones sobre la forma de la mezcla de triamina/ácido. Si la mezcla se había expandido hasta convertirse en polvo, se mezclaba suavemente para separar las partículas. Para cada evaluación se preparó una solución al 1 % de cada polvo para determinar la solubilidad y el pH.



 Como se expone en la Tabla 5, la etapa de neutralización de la triamina biocida alcalina con un ácido sólido inesperadamente dio como resultado varias composiciones de triaminas sólidas. Se obtuvieron inesperadamente polvos de flujo libre, sólidos duros y sólidos muy duros a partir de la reacción de la triamina con los ácidos sólidos. Las pastas generadas no estaban suficientemente solidificadas para proceder a una evaluación adicional. En un aspecto de la invención, las combinaciones de triaminas con un ácido sólido que dan como resultado una composición que tiene un contenido de agua de 10 %-peso o más de agua son formulaciones indeseables. Como beneficio adicional inesperado, las triaminas biocidas sólidas permitieron una formulación que contenía predominantemente triamina activa. En un aspecto, al menos aproximadamente 90 %-peso de triamina biocida activa puede formularse en las composiciones sólidas.

Ejemplo 2

Después de la prueba del Ejemplo 1 que analiza la neutralización de la triamina biocida con un ácido sólido, se evaluaron ácidos sólidos adicionales en una relación de 25:75/% de ácido a triamina como se muestra en la Tabla 6 (donde * indica ejemplos de referencia no de acuerdo con el invención).

TABLA 6

Ejemplo 3

Se evaluaron además formulaciones adicionales de la triamina biocida y ácido sólido para evaluar los puntos de fusión y el por ciento de contenido de agua en las composiciones sólidas prensadas formuladas. Las formulaciones ilustrativas que se muestran en la Tabla 7 se formularon en sólidos prensados después de seguir la experimentación expuesta en el Ejemplo 1.

TABLA 7

Los resultados que se muestran en la Tabla 7 reflejan una composición sólida prensada preferida que tiene un contenido de agua de menos de 1 %-peso. 'indica ejemplo de referencia.

Ejemplo 4

Se evaluaron además varias formulaciones de la triamina biocida y ácido sólido para su formulación en composiciones sólidas prensadas. Las formulaciones ilustrativas que se muestran en la Tabla 8 se formularon en sólidos prensados después de seguir la experimentación expuesta en el Ejemplo 1.

TABLA 8

Se pesaron 50 gramos de cada una de las formulaciones de tabletas a prensar. Después, se colocó una muestra de 50 gramos en un pequeño troquel de acero inoxidable de 1,5" de diámetro y se prensó mediante el uso de una prensa talladora a 2000 psi durante 20 segundos. Después, se retiró la tableta del troquel. Los resultados indicaron que las tabletas prensadas eran duras y conservaban su forma al expulsarlas del molde.

Claims

REIVINDICACIONES

i. Un método de preparación de una composición de triamina sólida que comprende:

mezclar una triamina y un ácido, en donde el ácido se selecciona del grupo que consiste en ácido cítrico, ácido tartárico, ácido málico, ácido maleico, ácido malónico, ácido succínico, ácido adípico, ácido aspártico, ácido glutámico, ácido dipicolínico, ácido acético y ácido benzoico, y en donde la triamina tiene la siguiente fórmula:

en donde R es un grupo alquilo C1-C12 de cadena lineal; y

neutralizar al menos parcialmente la triamina para formar una sal de amina sólida; en donde la reacción ocurre a una temperatura entre 21 °C (70 °F) y 55 °C (130 °F).
2. El método de la reivindicación 1, en donde la relación del ácido con respecto a la triamina es de 1:10 a 1:1.
3. El método de cualquiera de las reivindicaciones 1-2, en donde la concentración de la triamina está entre 10 y 99 %-peso y la concentración del ácido está entre 1 y 50 %-peso.
4. El método de cualquiera de las reivindicaciones 1-3, en donde el sólido tiene un contenido de agua de menos de 10 %-peso.
5. El método de cualquiera de las reivindicaciones 1-4, en donde el sólido tiene un contenido de agua de menos de 7,5 %-peso, preferentemente menos de 5 %-peso y con la máxima preferencia menos de 0,5 %-peso.
6. El método de cualquiera de las reivindicaciones 1-5, en donde el sólido es un polvo fluido o una pasta endurecida.
7. El método de cualquiera de las reivindicaciones 1-6, en donde la etapa de neutralizar al menos parcialmente la triamina neutraliza el pH de 6 a 11, preferentemente de 6,5 a 9,5, con la máxima preferencia de 7 a 9.
8 El método de cualquiera de las reivindicaciones 1-7, en donde la etapa de neutralizar al menos parcialmente la triamina ocurre antes de la solidificación para estabilizar la triamina sólida.
9. El método de cualquiera de las reivindicaciones 1-8, en donde la relación del ácido con respecto a la triamina es de 1:5 a 1:1, preferentemente de 1:10 a 1:5, y con la máxima preferencia de 1:5 a 1:3.

10 El método de cualquiera de las reivindicaciones 1-9, en donde la solidificación no requiere una fusión y/o fundición convencional y/o extrusión para comprimir la triamina sólida a través de un troquel.

11 El método de cualquiera de las reivindicaciones 1-10, en donde no se añade agua a la reacción.