ES2940252T3 - Solidificación de triaminas mediante el uso de diácidos - Google Patents

Solidificación de triaminas mediante el uso de diácidos Download PDF

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Abstract

Se describen composiciones de triamina sólidas y estables. Las composiciones sólidas prensadas, fundidas, extruidas u otras son adecuadas para aplicaciones antimicrobianas, higienizantes y desinfectantes. Las soluciones listas para usar se obtienen disolviendo las composiciones sólidas de triamina con agua y los métodos de uso de las mismas son particularmente adecuados para limpiar, desinfectar, higienizar, enjuagar y/o lubricar. De forma beneficiosa, las composiciones sólidas de triamina se neutralizan al menos parcialmente, permitiendo una actividad del 90% y mayor de la triamina biocida, y proporcionan un rendimiento y una microeficacia al menos sustancialmente similares o superiores a las formulaciones líquidas. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN
Solidificación de triaminas mediante el uso de diácidos
Campo de la invención
La invención se refiere a composiciones sólidas antimicrobianas, higienizantes y desinfectantes de triamina y estables, que incluyen, por ejemplo, composiciones sólidas fundidas, extruidas y prensadas. Las soluciones listas para usar pueden obtenerse mediante la disolución de las composiciones sólidas de triamina con agua. Se describen métodos de uso para limpiar, desinfectar, higienizar, enjuagar y/o lubricar. De forma beneficiosa, las composiciones sólidas de triamina proporcionan un rendimiento y una micro eficacia al menos sustancialmente similares o superiores a las formulaciones líquidas.
Antecedentes de la invención
Múltiples suciedades están presentes en entornos institucionales y otros que requieren la eliminación, limpieza, higienización y/o desinfección de proteínas, grasas y aceites, y suciedades a base de almidón. A menudo, esta suciedad termina en superficies duras y superficies blandas y puede ser difícil de eliminar, lo que requiere productos de limpieza agresivos. Existe una necesidad continua de productos de limpieza eficaces.
Las composiciones líquidas antimicrobianas de triamina 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 triamina. Además, la formulación de la composición sólida de triamina ha requerido la adición de numerosos ingredientes funcionales que diluyen la concentración de triamina en condiciones antimicrobianas sólidas, por tanto se reduce la eficacia de la composición. En consecuencia, es un objetivo de la invención reivindicada desarrollar una composición sólida antimicrobiana, higienizante y desinfectante de triamina para limpiar, desinfectar, higienizar, enjuagar y/o lubricar. En un aspecto de la invención, los productos sólidos de la presente invención son más convenientes, seguros y económicos que los productos líquidos, porque ellos no se derraman ni salpican, tienen costos de fabricación y distribución reducidos y requieren menos espacio de almacenamiento entre otros beneficios. Como tal, es otro objetivo de la invención reivindicada desarrollar métodos de solidificación de una composición que consiste esencialmente en triamina y un ácido.
El documento WO 2012/010197A1 describe formulaciones sólidas de triamina preparadas mediante la fusión de alquilamina, adición de agua, un ácido y aditivos opcionales y haciendo reaccionar a 60-100 °C. Se describen composiciones con un contenido de agua superior al 10 % en peso. Por lo tanto, otro objeto de la invención es proporcionar composiciones sólidas que tengan un contenido mínimo de agua para permitir formulaciones sólidas prensadas.
Otras ventajas de la presente invención se harán evidentes a partir de la siguiente descripción.
Breve resumen de la invención
La presente invención proporciona composiciones sólidas de triamina, un kit que comprende una composición sólida de triamina e instrucciones para la dilución y uso, y métodos para usar la misma.
La composición sólida de triamina comprende: entre 10 y 99 % en peso de triamina; y entre 1 y 50 % en peso de diácido, en donde la triamina tiene la fórmula más abajo, en la que R es un grupo alquilo C1-C12 de cadena lineal; y en donde la relación del diácido a la triamina es de 1:10 1:1, además en donde la triamina y el diácido se combinan en al menos una composición sólida parcialmente neutralizada y en donde la composición tiene un contenido total de agua de menos de 10 % en peso y en donde la composición permanece sólida por debajo de 50 °C.
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El kit comprende: una composición sólida de triamina que comprende triamina y un diácido como se describe en la presente descripción; e instrucciones para la dilución y el uso.
El método de limpieza, higienización o desinfección comprende: generar una solución de uso de una composición sólida de triamina que comprende una triamina y un diácido como se describe en la presente descripción, en donde la solución de uso proporciona entre 1 ppm y 1000 ppm de triamina y entre 1 ppm y 500 ppm de diácido; y poner en contacto un artículo o superficie con la solución de uso para limpiar, higienizar o desinfectar.
Descripción detallada de la modalidad preferida
La presente invención se refiere a composiciones sólidas antimicrobianas de triamina, higienizantes y desinfectantes, limpiadoras, de enjuague y/o lubricantes. Las composiciones tienen ventajas sobre las composiciones líquidas convencionales de triamina, que incluyen, por ejemplo, costos minimizados de transportación 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 lo 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 más abajo.
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 hacer concentrados o disoluciones 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 hacer 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 "por ciento de activos" o "por ciento en peso de activos" 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 ingredientes inertes tales como agua o sales.
Un "agente antirredeposición" se refiere a un compuesto que ayuda a mantener la suspensión en agua en lugar de la redeposición sobre el objeto que se limpia. Los agentes antirredeposición son útiles en la presente invención para ayudar a reducir la redeposición de la suciedad eliminada sobre la superficie que se limpia.
Como se usa en la presente 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 cualquier combinación de estos. 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, 15a edición, 1990 (EPA Guideline 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.
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 "higienizantes" 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 usar en esta invención proporcionarán al menos una reducción de 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 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 (EPA Guideline 91-2). De acuerdo con esta referencia, un higienizantes debe proporcionar una reducción de 99,999% (reducción del orden de 5 log) dentro de 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, etcétera.
La diferenciación de la actividad antimicrobiana "microbicida" 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 las composiciones antimicrobianos. Las composiciones antimicrobianas pueden efectuar dos tipos de daños en las células microbianas. El primero es una acción letal e irreversible que 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
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 impureza o como contaminante y debe ser menor que 0,5 % en peso. En otra modalidad, la cantidad del componente es inferior al 0,1 % en peso, y aun en otra modalidad, la cantidad de componente es menor que 0,01 % en peso.
El término "rendimiento de limpieza sustancialmente similar", refiere generalmente el logro por parte de un producto de limpieza sustituto o un sistema de limpieza sustituto del mismo grado generalmente (o al menos no un grado significativamente menor) de limpieza o con el mismo esfuerzo generalmente (o al menos no un esfuerzo significativamente menor), o ambos.
El término "agente umbral" se refiere a un compuesto que inhibe la cristalización de los iones de la dureza del agua de la solución, pero que no necesita formar un complejo específico con el ion de la dureza del agua. Los agentes umbral incluyen, pero no se limitan a, un poliacrilato, un polimetacrilato, un copolímero olefínico/maleico, y similares. El término "porciento en peso", "% en peso," "porciento por peso", "% por peso", y variaciones de estos, 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, "por ciento", "%", y similares se pretende que sean sinónimos de "por ciento en peso", "% en peso", etcétera.
Composiciones sólidas
Los intervalos ilustrativos de las composiciones sólidas de triamina se muestran en las Tablas 1A-1C en porcentaje en peso de las composiciones sólidas.
TABLA 1A
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TABLA 1B
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TABLA 1C
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En las Tablas 2A-2C se muestran intervalos ilustrativos adicionales de las composiciones sólidas de triamina particularmente adecuadas para las composiciones antimicrobianas, higienizantes y desinfectantes de acuerdo con la invención, en porcentaje en peso de las composiciones sólidas.
TABLA 2A
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TABLA 2B
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TABLA 2C
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De forma beneficiosa, las composiciones sólidas de triamina se neutralizan al menos parcialmente, lo que permite una actividad del 90 % y mayor de la triamina biocida, y proporcionan un rendimiento y una micro eficacia al menos sustancialmente similares o superiores a las formulaciones líquidas.
Como se denomina en la presente descripción, una composición "sólida" es aquella que permanece sólida a temperaturas de hasta aproximadamente 50°C (122°F). Preferentemente, la composición sólida de la presente invención puede formar composiciones estables y/o rígidas. En otros aspectos, la composición sólida puede ser un polvo. La composición sólida puede estar presente en diferentes formas, por ejemplo en forma de un bloque o un sólido prensado.
Las composiciones sólidas pueden proporcionarse en varios 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 de la presente invención puede ser, por ejemplo, de > 0,005 kg a < 1 kg, preferentemente de > 0,005 kg a < 0,25 kg. En otro aspecto ilustrativo, el peso total de una forma de uso múltiple de dicha composición sólida de la presente invención puede ser, por ejemplo, de > 0,5 kg a < 15 kg, preferentemente de > 1 kg a < 105 kg. La relación de ácido a 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 1:2,5 a 1:2. Sin limitarse 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 resulta en un mayor contenido de agua de la etapa de neutralización en la composición sólida de triamina biocida generada y puede afectar el tipo de sólido generado. Por ejemplo, una composición sólida de triamina biocida que tenga un contenido de agua más bajo es óptima para producir sólidos prensados. Las presentes composiciones sólidas de triamina biocida tienen un contenido total de agua inferior al 10 % en peso.
Las composiciones sólidas de triamina son composiciones parcialmente neutralizadas. En un aspecto, las composiciones sólidas tienen un pH de 6 a 10, de 6,5 a 8 y preferentemente de 6,5 a 7,5 o 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. Aún en otros aspectos, se prefieren concentraciones más bajas de ácido (que proporcionen un pH de al menos 7) para una micro eficacia 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 en las condiciones previstas de almacenamiento y uso de la triamina sólida. La composición sólida de triamina permanecerá en forma sólida cuando se exponga a temperaturas de hasta 50 °C (122 °F).
Ventajosamente, las triaminas sólidas de diversas formas sólidas generadas de acuerdo con los métodos descritos en la presente descripción son sustancialmente homogéneas con respecto a la distribución de ingredientes en toda su masa y son dimensionalmente estables. Como se menciona en la presente descripción, los sólidos dimensionalmente estables tienen menos del 3 % de crecimiento a 40 °C (104 °F), preferentemente menos del 2 % de crecimiento a 40 °C (104 °F), o preferentemente menos del 3 % de crecimiento a 50 °C (122 °F). Cada referencia a la medida de la estabilidad dimensional es a la temperatura mencionada y a una humedad relativa entre aproximadamente 40-70 %.
Las composiciones sólidas de triamina pueden utilizarse para cualquiera de las composiciones sólidas prensadas, extruidas, en bloque y/o fundidas. Aún más, la composición puede utilizarse para cualquier sólido moldeado o formado como granulado, bloque, tableta, polvo, gránulo, copo, o el sólido formado puede triturarse o formarse a continuación en un polvo, gránulo o copo.
Triamina biocida
Las composiciones sólidas de triamina de acuerdo con la invención incluyen al menos una triamina biocida. Tal como se menciona en la presente descripción, la triamina biocida puede denominarse bis (3-aminopropil) dodecilamina, N-(3-aminopropil)-N-dodecilamina o N,N-bis(3-aminopropil) laurilamina, o puede representarse por la fórmula
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en donde R es un grupo alquilo C1-C12 de cadena lineal, preferentemente C12H25. Tales aminas pueden producirse de acuerdo con procesos conocidos en la literatura 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 literatura y/o están disponibles como productos comerciales.
En un aspecto, la concentración de triamina biocida puede depender del pH conveniente 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, las composiciones sólidas de triamina incluyen de 10 % en peso a 99 % en peso de triamina biocida, de 20 % en peso a 90 % en peso de triamina biocida o de 50 % en peso a 90 % en peso de triamina biocida. En un aspecto preferido, las composiciones sólidas de triamina que incluyen cantidades sustanciales de ingredientes funcionales adicionales para composiciones antimicrobianas, higienizantes y desinfectantes adecuadas incluyen del 10 % en peso al 99 % en peso de triamina biocida, del 10 % en peso al 70 % en peso de triamina biocida o del 20 % en peso al 50 % en peso de triamina biocida. Aún en otros aspectos que incluyen aquellos en los que se incluyen ingredientes funcionales adicionales en las formulaciones, las triaminas sólidas incluyen del 5 % en peso al 75 % en peso de triamina biocida, del 5 % en peso al 50 % en peso de triamina biocida o del 10 % en peso % a 25 % en peso de triamina biocida.
Ácidos
Las composiciones sólidas de triamina de acuerdo con la invención incluyen al menos un
En un aspecto, la composición sólida de triamina comprende un diácido que tiene la estructura (a) como se muestra:
(a)
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en donde: n=1-20, R1 es H o alquilo C1-C8; R2 es H, alquilo C1-C8, NH2 u OH, y la sustitución de R1 y R2 se produce en al menos un carbono dentro de la cadena C1-C20.
En un aspecto, la composición sólida de triamina comprende un diácido que tiene la estructura (b) como se muestra: (b)
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en donde: R1 y R 2 son cada uno COOH; R3, R4, R5 y R6 son independientemente H, alquilo C1-C8, OH o NH2; R1 y R3 son cada uno COOH; R2, R4, R5 y R6 son independientemente H, alquilo C1-C8, OH o NH2; R1 y R4 son cada uno COOH; R2, R3, R5, y R6 son independientemente H, alquilo C1-C8, OH o NH2; R1 y R5 son cada uno COOH; R2, R3, R4 y R6 son independientemente H, alquilo C1-C8, OH o NH2; o R1 y R6 son cada uno COOH R2, R3, R4 y R5 son independientemente H, alquilo C1-C8, Oh o NH2.
En un aspecto, la composición sólida de triamina comprende un diácido que tiene la estructura (c) como se muestra: (c)
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en donde: R1 y R2 son COOH; R3, R4 y R5 son independientemente H, alquilo C1-C8, OH, o NH2; R1 y R3 son COOH; R2, R4, R5 son independientemente H, alquilo C1-C8, OH, o NH2; R1 y R4 son COOH; R2, R3, R5 son independientemente H, alquilo C1-C8, OH, o NH2; o R1 y R5 son COOH; R2, R3, R4 son independientemente H, alquilo C1-C8, OH, o NH2.
En un aspecto, la composición sólida de triamina comprende al menos un diácido que tiene las estructuras que se muestran y describen como (a), (b), (c) o combinaciones de estas.
Los ácidos particularmente preferidos incluyen ácido tartárico, málico, maleico, malónico, succínico, adípico, aspártico, glutámico, dipicolínico y dodecanoico. Los ácidos particularmente preferidos incluyen los siguientes: Ácido tartárico, ácido 2,3-dihidroxibutanodioico, ácido 2,3-dihidroxisuccínico, ácido treárico, ácido racémico, ácido úvico, ácido paratartárico, que tienen la fórmula:
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Ácido málico, ácido 2-hidroxibutanodioico, que tienen la fórmula:
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Ácido maleico, ácido (Z)-butenodioico, ácido cis-butenodioico, ácido malénico, ácido maleínico, ácido toxílico, que tienen la fórmula:
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Ácido glutámico, ácido 2-aminopentanodioico, ácido 2-aminoglutárico, que tienen fórmula:
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Ácido dipicolínico, ácido piridin-2,6-dicarboxílico, ácido 2,6-piridindicarboxílico, que tienen la fórmula:
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Ácido succínico, ácido butanodioico, ácido etano-1,2-dicarboxílico, que tienen la fórmula:
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Ácido adípico, ácido hexanodioico, ácido hexano-1,6-dicarboxílico, ácido hexano-1,6-dioico, que tienen la fórmula:
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Ácido dodecanodioico - Ci2H22O4, que tiene la fórmula:
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Sin limitarse a un mecanismo de acción, el ácido proporciona, preferentemente, una sal de triamina soluble en agua en una formulación sólida.
En un aspecto, las composiciones sólidas de triamina incluyen desde 1 % en peso a 50 % en peso de ácido sólido, de 5 % en peso a 40 % en peso de ácido sólido, o de 10 % en peso a 35 % en peso de ácido sólido. En un aspecto preferido, las composiciones sólidas de triamina que incluyen cantidades sustanciales de ingredientes funcionales adicionales para composiciones antimicrobianas, higienizantes y desinfectantes adecuadas incluyen de 1 % en peso a 50 % en peso de ácido sólido, de 5 % en peso a 40 % en peso de ácido sólido, o de 5 % en peso a 20 % en peso de ácido sólido. Aún en otros aspectos, que incluyen aquellos en los que se incluyen ingredientes funcionales adicionales en las formulaciones, las triaminas sólidas incluyen de 1 % en peso a 35 % en peso de ácido, de 1 % en peso a 20 % en peso de ácido, o de 2,5 % en peso a 20 % en peso de ácido.
Agua
La composición sólida de acuerdo con la presente invención puede contener una pequeña cantidad de agua, siempre que la composición tenga un contenido total de agua menor que 10 % en peso. 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 % en peso a < 5 % en peso, preferentemente > 0 % en peso a < 2,5 % en peso, más preferido > 0 % en peso a < 1 % en peso, adicionalmente preferido > 0 % en peso a < 0,5 % en peso En algunos aspectos, que incluyen aquellos en los que se incluyen ingredientes funcionales adicionales en las formulaciones, pueden incluirse en la composición componentes con contenido adicional de agua, y preferentemente el contenido total de agua de las formulaciones sólidas es menor que 9 % en peso, menor que 8 % en peso, menor que 7,5 % en peso, menor que 7 % en peso, menor que 6 % en peso o menor que 5 % en peso. Ingredientes Funcionales Adicionales
Los componentes de las composiciones sólidas de triamina pueden combinarse opcionalmente con varios componentes funcionales adecuados para usar en aplicaciones desinfectantes. En algunas modalidades, se disponen en ellas pocos o ningún ingrediente funcional adicional en las composiciones sólidas de triamina. En otras modalidades, las composiciones sólidas de triamina incluyen al menos un ingrediente funcional adicional. Los ingredientes funcionales adicionales proporcionan propiedades y funcionalidades convenientes a las composiciones. Para el propósito de esta solicitud, el término "ingrediente funcional" incluye un material que cuando se formula en la composición sólida o cuando se dispersa o se disuelve en una solución de uso y/o concentrada de las composiciones sólidas de triamina, 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 más abajo, 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 más abajo se refieren a materiales que se usan en aplicaciones de limpieza y/o desinfección. Sin embargo, otras modalidades pueden incluir ingredientes funcionales para usar en otras aplicaciones.
En modalidades preferidas, las composiciones no incluyen o están sustancialmente libres de ácido bórico o sales de ácido bórico.
En otras modalidades, las composiciones sólidas de triamina pueden incluir enzimas, agentes de endurecimiento o solidificantes adicionales, agentes antiespumantes, agentes antirredeposición, agentes blanqueadores, modificadores de solubilidad, dispersantes, auxiliares de enjuague, agentes protectores de metales, agentes estabilizadores, inhibidores de corrosión, secuestrantes adicionales y/o agentes quelantes, fragancias y/o tintes, modificadores de reología o espesantes, hidrótropos o acopladores, tampones y disolventes.
En algunos aspectos, las composiciones sólidas de triamina incluyen de aproximadamente 0 % en peso a aproximadamente 50 % en peso de ingredientes funcionales adicionales, de aproximadamente 0 % en peso a aproximadamente 25 % en peso de ingredientes funcionales adicionales, o de aproximadamente 0 % en peso a aproximadamente 15 % en peso de ingredientes funcionales adicionales. En un aspecto preferido, las composiciones sólidas de triamina que incluyen cantidades sustanciales de ingredientes funcionales adicionales para composiciones antimicrobianas, higienizantes y desinfectantes adecuadas incluyen de aproximadamente 0 % en peso hasta aproximadamente 90 % en peso de ingredientes funcionales adicionales, de aproximadamente 10 % en peso hasta aproximadamente 80 % en peso de ingredientes funcionales adicionales, o de aproximadamente 20 % en peso a aproximadamente 75 % en peso de ingredientes funcionales adicionales.
Enzimas
En algunas modalidades, las composiciones sólidas de triamina 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 función de 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 ya temperaturas de aproximadamente 20 °C a 80 °C. La enzima puede ser una enzima de tipo silvestre 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 de limpieza 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 en particular. La concentración de enzima puede oscilar de aproximadamente 0 a aproximadamente 10,0 % en peso, de aproximadamente 0,1 a aproximadamente 5,0 % en peso, o de aproximadamente 0,5 a aproximadamente 2,0 % en peso de una composición vendida. Un experto en la técnica podrá determinar la concentración de enzima después de seleccionar una enzima conveniente basándose en la actividad y el perfil de la enzima.
Las enzimas ilustrativas se enumeran más abajo y se describen en las patentes de EE. UU. núms. 8,211,849 y 8,227,397:
Lipasa
Lipasa aislada de: Pseudomona, Pseudomonas stutzeri ATCC 19.154, Humicola, Humicola lanuginose (reproducida de forma recombinante 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
En algunas modalidades, las composiciones sólidas de triamina pueden incluir además un quelante. En la presente descripción, quelación significa el enlace o la formación de complejos 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 determinados iones metálicos, mediante la inactivación de los iones de manera 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 las sales de metales alcalinos de estos. Algunos ejemplos de materiales de ácido aminocarboxílico incluyen acetatos de amino y sales de estos. 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 mezclas de estos. Particularmente, los materiales de ácidos aminocarboxílicos útiles que contienen poco o ningún NTA y no contienen fósforo incluyen: ácido N-hidroxietilaminodiacético, ácido etilendiaminotetraacético (EDTA), ácido hidroxietilendiaminotetraacético, ácido dietilentriaminopentaacético, ácido N-hidroxietil-etilendiaminotriacético (HEDTA), ácido dietilentriaminopentaacético (DTPA), ácido metilglicinadiacético (MGDA), ácido-N,N-diacetico ácido aspártico (ASDA), ácido-N,N-diacético ácido glutámico (GLDA), ácido etilenediaminosuccínico (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, metales alcalinos, amonio y sales de amonio sustituido de ellos y mezclas de ellos. Los agentes quelantes adecuados pueden seleccionarse del grupo que consiste en amino carboxilatos, amino fosfonatos, agentes quelantes aromáticos polifuncionalmente sustituidos y mezclas de estos. 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 usar 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 de agua total de la composición sólida a menos de aproximadamente 10 % en peso, menos de aproximadamente 9 % en peso, menos de aproximadamente 8 % en peso, menos de aproximadamente 7,5 % en peso, menos de aproximadamente 7 % en peso, menos de aproximadamente el 6 % en peso o menos de aproximadamente 5 % en peso de agua. La concentración de quelante en el sistema puede oscilar de aproximadamente 0 a aproximadamente 65 % en peso, 0,1 a aproximadamente 50 % en peso, aproximadamente 0,1 a aproximadamente 50 % en peso, aproximadamente 1 a aproximadamente 40 % en peso, o aproximadamente 10 a aproximadamente 40 % en peso de la composición.
Agentes Antiespumantes
En algunas modalidades, las composiciones sólidas de triamina 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 adecuados basados en silicona tienen un compuesto de silicona como el componente activo. Estos se suministran como una emulsión a base de agua o aceite El compuesto de silicona consiste preferentemente en una sílice hidrófoba dispersa en un aceite de silicona. El compuesto de silicona puede contener, además, 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 EO/PO normalmente tienen buenas propiedades de dispersión.
La concentración de agente antiespumante en el sistema puede oscilar de aproximadamente 0 a aproximadamente 50 % en peso, aproximadamente el 0,01 a aproximadamente 30 % en peso o aproximadamente 0,1 a aproximadamente 30 % en peso.
Tensioactivos
En algunas modalidades, las composiciones sólidas de triamina pueden incluir además un tensioactivo. Los tensioactivos adecuados para usar con las composiciones de la presente invención incluyen, pero no se limitan a, tensioactivos no iónicos, tensioactivos catiónicos y tensioactivos aniónicos basados en la solubilidad de las triaminas biocidas. En algunas modalidades, las composiciones sólidas de triamina de la presente invención incluyen aproximadamente 5 % en peso a aproximadamente 50 % en peso de un tensioactivo, de aproximadamente 5 % en peso a aproximadamente 25 % en peso de un tensioactivo, o de aproximadamente 5 % en peso a aproximadamente 15 % en peso de un tensioactivo.
Tensioactivos no iónicos
Los tensioactivos no iónicos adecuados para usar con las composiciones 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, mezclas de estos, 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)5(PO)4) y Dehypon LS-36 (R-(EO)3(PO)6); y alcoxilatos de alcohol bloqueados, tales como Plurafac LF221 y Tegoten EC11; mezclas de estos, 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 (OR4)n 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 combinaciones de estos. En general, para los óxidos de amina de interés detergente, R1 es un radical alquilo de aproximadamente 8 a aproximadamente 24 átomos de carbono; R2 y R3 son alquilo o hidroxialquilo de 1-3 átomos de carbono o una mezcla de estos; R2 y R3 pueden unirse entre sí, por ejemplo, a través de un átomo de oxígeno o nitrógeno, para formar una estructura de anillo; R4 es un grupo alquileno o un hidroxialquileno que contiene de 2 a 3 átomos de carbono; y n varía de 0 a aproximadamente 20. Puede generarse 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 inferior) óxidos de amina, 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 de siloxano funcionales
La composición puede, además, 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 EE. UU. núm. 4,654,161 Los tensioactivos de siloxano funcionales 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 EE. UU. Núms. 5,880,088; 5,880,089; y 5,603,776.
En algunas modalidades, la composición puede incluir polidimetilsiloxonas funcionales en una cantidad en el intervalo de hasta aproximadamente el 10 % en peso. Por ejemplo, algunas modalidades pueden incluir en el intervalo de aproximadamente 0,1 a aproximadamente 10 % en 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 % en peso de un tensioactivo no iónico de hidrocarburo fluorado.
Tensioactivos Aniónicos
Los tensioactivos de sulfato aniónico adecuados para usar en las presentes composiciones incluyen alquil éter sulfatos, alquil sulfatos, alquil sulfatos primarios y secundarios lineales y ramificados, alquil etoxisulfatos, oleil glicerol sulfatos grasos, óxido de alquil fenol etileno éter sulfatos, los C5-C17 acil-N-(alquil C1-C4) y -N-(hidroxialquil C1-C2) glucamina sulfatos y sulfatos de alquilpolisacáridos tales como los sulfatos de alquilpoliglucósido y similares.
Además, se incluyen los alquil sulfatos, alquil poli(etileneoxi) éter sulfatos y poli(etileneoxi) sulfatos aromáticos tales 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 usar 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 usar 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 tensioactivos y jabones de alquil etoxi carboxilatos, alquil aril etoxi carboxilatos, alquil polietoxi policarboxilato (por ejemplo, alquil carboxilos). 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 jabón 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 de acilo, 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 C22 o
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en la que R1 es 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
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y R1 es un grupo alquilo C6-C12. Aún en otras modalidades, R1 es 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 C12-13 polietoxi (4) carboxílico (Shell Chemical), y Emcol CNP-110, un ácido alquilarilo C9 polietoxi (10) carboxílico (Witco Chemical). Los carboxilatos también están disponibles de Clariant, por ejemplo, el producto Sandopan® DTC, un ácido alquil C13 polietoxi (7) carboxílico.
Tensioactivos catiónicos
Los tensioactivos catiónicos incluyen preferentemente, se refieren con mayor preferencia 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. Tales grupos funcionales pueden hacer que la molécula sea más hidrófila y/o más dispersable en agua, más fácilmente solubilizada en agua por mezclas de tensioactivos conjuntos 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 una porción 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 disoluciones 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 disolución alcalina y como los tensioactivos catiónicos en disolución ácida.
Las aminas catiónicas más simples, las sales de amina y los compuestos de amonio cuaternario pueden dibujarse esquemáticamente de esta manera:
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en el que, R representa una cadena larga de alquilo, R', R" y R'" 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 pueden subdividirse en cuatro clases principales y subgrupos adicionales conocidos por los expertos en la técnica y descritos en "Surfactant Encyclopedia", Cosmetics & Toiletries, Vol. 104 (2) 86-96 (1989). La primera clase incluye las alquilaminas y sus sales. La segunda clase incluye las 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 de la presente invención incluyen aquellos que tienen la fórmula R1mR2xYLZ, en donde cada R1 es un grupo orgánico que contiene un grupo alquilo o alquenilo lineal o ramificado opcionalmente sustituido con hasta tres grupos fenilo o hidroxi y opcionalmente interrumpido por hasta cuatro de las siguientes estructuras:
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o un isómero o mezcla de estas estructuras y que contiene de 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:
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o una mezcla de estos. Preferentemente, L es 1 o 2, con los grupos Y separados por una porción que se selecciona de los análogos de R1 y R2 (preferentemente, alquileno o alquenileno) que tienen de 1 a 22 átomos de carbono y dos enlaces simples de carbono libres cuando L es 2. Z es un anión soluble en agua, tal como un anión haluro, sulfato, metilsulfato, hidróxido o nitrato, particularmente preferidos como aniones cloruro, bromuro, yoduro, sulfato o metil sulfato, en un número para dar neutralidad eléctrica del componente catiónico.
Agentes de endurecimiento
Las composiciones sólidas también pueden incluir un agente de endurecimiento para emplearse con las triaminas sólidas. Un agente de endurecimiento es un compuesto o sistema de compuestos, orgánicos o inorgánicos, que contribuye significativamente a la solidificación uniforme de la composición. Preferentemente, los agentes de endurecimiento 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 de endurecimiento también deben ser capaces de formar una matriz homogénea con el agente de limpieza y otros ingredientes cuando se mezclan y se solidifican para proporcionar una disolución uniforme del agente de limpieza a partir de la composición de detergente sólida durante su uso.
La cantidad del agente de endurecimiento que se incluye en las composiciones sólidas variará de acuerdo con factores que incluyen, pero no se limitan a: el 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 a lo largo del 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 del agente de endurecimiento que se incluye 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 de endurecimiento.
El agente de endurecimiento puede ser un agente de endurecimiento orgánico o inorgánico. Un agente de endurecimiento orgánico preferido es un compuesto de polietilenglicol (PEG). La velocidad de solidificación de las composiciones sólidas que comprenden un agente de endurecimiento de polietilenglicol variará, al menos en parte, de acuerdo con la cantidad y el peso molecular del polietilenglicol que se añade 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 un polvo de flujo libre o copos, que tiene un peso molecular de aproximadamente 1000 a aproximadamente 100000, que tiene particularmente un peso molecular de al menos aproximadamente 1450 a aproximadamente 20000, 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 de endurecimiento inorgánicos son sales inorgánicas hidratables, que incluyen, pero no se limitan a: sulfatos y bicarbonatos. Los agentes de endurecimiento 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 5 % a aproximadamente 15 % en peso. Las partículas de urea pueden emplearse, además, como endurecedores en las composiciones sólidas. La velocidad 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 puede combinarse 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 que se incluye en la composición sólida sea eficaz para proporcionar una dureza conveniente y una tasa de solubilidad conveniente de la composición cuando se coloca en un medio acuoso para alcanzar una tasa conveniente de dispensación del agente de limpieza de la composición solidificada durante el uso. En algunas modalidades, 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 perlas comprimidas o polvo. La urea comprimida está generalmente disponible de fuentes comerciales como una mezcla de tamaños de partículas que varían de aproximadamente 8-15 U.S. de tamaño de malla, como, por ejemplo, de Arcadian Sohio Company, Nitrogen Chemicals Division. Una forma comprimida de urea se muele preferentemente para reducir el tamaño de partícula a aproximadamente 50 U.S. de tamaño de malla a aproximadamente 125 U.S de tamaño de malla, particularmente aproximadamente 75-100 U.S. de tamaño de malla, 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 Fabricación (que no forman parte de la invención)
Las composiciones sólidas de triamina se producen de acuerdo con los métodos que se describen más abajo.
Es beneficioso formular y suministrar una composición sólida por numerosas razones, que incluyen la reducción del espacio de almacenamiento y los costos 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 %.
Las triamina sólidas se fabrican mediante un proceso que comprende mezclar al menos la triamina biocida y el ácido para neutralizar la triamina biocida a un pH de 7 - 10. La neutralización se produce durante la mezcla de los componentes en un recipiente de mezcla. El pH alcalino de la triamina biocida se neutraliza antes de la solidificación.
La reacción de solidificación se produce 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 y la temperatura para la reacción está entre aproximadamente 70 °F (21 °C) y aproximadamente 130 °F (55 °C). En un aspecto, la mezcla de los componentes incluye, preferentemente, mezclar hasta obtener una mezcla homogénea.
Como comprobará un experto en la técnica, la mezcla de los componentes, que incluye 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 impliquen el orden de la mezcla de los componentes descritos en la presente descripción.
Los métodos pueden producir un sólido estable sin emplear una fusión y una solidificación del fundido como en la fundición convencional. Formar un fundido requiere calentar una composición para fundirla. El calor puede aplicarse externamente o puede producirse por una exotermia química (por ejemplo, de mezclar un cáustico (hidróxido de sodio) y agua). Calentar una composición consume energía. La manipulación de un fundido en caliente requiere precauciones y equipamiento de seguridad. Además, la solidificación del fundido requiere enfriar la masa fundida en un recipiente para solidificar el fundido y formar el sólido fundido. El enfriamiento requiere tiempo y/o energía. En contraste, el presente método puede emplear temperatura y humedad ambiente durante la solidificación o curado de las presentes composiciones.
Los métodos pueden producir un sólido estable sin extrudir para comprimir la mezcla a través de un troquel. Los procesos convencionales para extrudir una mezcla a través de un troquel para producir una composición sólida de limpieza 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 que o iguales a aproximadamente 1000 psi o incluso tan pequeñas como 1 psi. Los sólidos de la presente invención se mantienen unidos no por simple compresión sino por un agente de unión que se produce en el sólido fluido que es eficaz para producir un sólido estable.
Cualquiera de una variedad de sólidos fluidos puede usarse en el método; por ejemplo, el sólido fluido tiene una consistencia similar a la arena húmeda. Tal sólido fluido 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 otras piezas más pequeñas. Un sólido fluido contiene tan poca agua que al comprimir el polvo a varios cientos de psi no se exprime el agua líquida del sólido. El presente sólido fluido puede ser un polvo o un polvo húmedo.
Pueden prepararse composiciones sólidas simplemente mediante la mezcla de la triamina biocida con los diácidos en relaciones preferidas para obtener composiciones sólidas. Los materiales granulados pueden fabricarse mediante la compresión de 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 hacerse mediante la introducción en un recipiente ya sea de un bloque de material previamente endurecido o un líquido moldeable 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 empaquetamiento 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 continuo o por lotes. 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 desde el mezclador por conformación, fusión 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 este método 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. La composición formada comienza a endurecerse a una forma sólida entre aproximadamente 1 minuto y aproximadamente 3 horas. Particularmente, la composición formada comienza a endurecerse a una forma sólida entre aproximadamente 1 minuto y aproximadamente 2 horas. Más particularmente, la composición 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 modalidad 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 empaquetamiento donde tiene lugar la solidificación. 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 entre aproximadamente 1 minuto y aproximadamente 20 minutos.
En un proceso de sólido prensado, 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. La presión puede aplicarse en intervalos de 6,89 kPa (1 psi) a 13 790 kPa (2000 psi), o de 6,89 kPa (1 psi) a 6985 kPa (1000 psi), en dependencia de la forma del bloque y la presión del cilindro. Los métodos pueden emplear presiones tan bajas como mayores o iguales a aproximadamente 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 que se aplica al sólido fluido que se prensa y no se refiere al calibre o la presión hidráulica medida en un punto del aparato que realiza el prensado. El método puede incluir una etapa de curado para producir la composición sólida. Como se refiere 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 efectiva de partículas entre sí para hacer una composición sólida estable. La inclusión de una etapa de curado puede incluir permitir que el sólido prensado se solidifique durante un período de tiempo, tal 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 Ee. UU. núm. 8,889,048.
El uso de sólidos prensados proporciona numerosos beneficios sobre las composiciones de tabletas o bloques sólidos convencionales, que requieren alta presión en una prensa de tabletas, o la fundición que requiere la fusión de una composición que consume cantidades significativas de energía, y/o la extrusión que requiere equipos costosos y tecnología avanzada. Los sólidos prensados superan las diversas limitaciones de otras formulaciones sólidas para las que existe la necesidad de preparar composiciones de limpieza sólidas. Además, las composiciones sólidas prensadas conservan su forma bajo condiciones en las que las composiciones pueden almacenarse o manipularse.
Por el término "sólida", se entiende que la composición endurecida no fluirá y retendrá sustancialmente su forma bajo tensión o presión moderada o simple gravedad. Un sólido puede estar en varias formas tales como un polvo, un copo, un gránulo, un granulado, una tableta, una gragea, 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 de detergente permanezca en forma sólida cuando se expone a temperaturas de hasta aproximadamente 37,8 °C (100 °F) y particularmente hasta aproximadamente a 48,9 °C (120 °f ).
La composición sólida resultante puede tomar formas que incluyen, pero no se limitan a: un producto sólido fundido; un extrudido, un sólido formado o moldeado como granulado, bloque, tableta, polvo, gránulo, copo; sólido prensado; o el sólido formado puede triturarse posteriormente o conformarse en polvo, gránulo o copo. En una modalidad ilustrativa, los materiales formados como granulado extrudidos mediante una matriz de solidificación tienen un peso de entre aproximadamente 50 gramos y aproximadamente 250 gramos, los sólidos extrudidos formados por la composición tienen un peso de aproximadamente 100 gramos o mayor, y los detergentes formados en bloques sólidos 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 puede disolverse, 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, de unión y/o de endurecimiento que pueden utilizarse en las composiciones sólidas de limpieza de la presente invención.
Las patentes de EE. UU. núms. 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 sólidas de triamina pueden incorporarse en una variedad de composiciones de limpieza, que incluyen, por ejemplo, una composición de limpieza de pisos, una composición para superficies duras o una composición de limpieza en el lugar (es decir, para limpiar alimentos y bebidas o equipos farmacéuticos), composiciones detergentes y similares. . El sistema es especialmente útil en el negocio de servicio de alimentos en la suciedad 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 finalmente forman una capa dura en las superficies. Las baldosas del piso y los salpicaderos cerca de las superficies de cocción eventualmente desarrollan un viso debido a las capas endurecidas de grasa y aceite. La argamasa se decolora a medida que la suciedad de grasa y aceite se incrusta en la argamasa. Los trapos de barra y los cabezales de las fregonas acumulan suciedad de grasa y aceite con el tiempo. Además de tener acumulación de suciedad, la industria de servicio de alimentos necesita prevenir brotes de enfermedades alimentarias como E. coli y Salmonella. La invención es especialmente útil en esta industria debido a su capacidad para eliminar la suciedad de los alimentos y a sus propiedades antimicrobianas.
Los ejemplos de composiciones de limpieza de suelos incluyen composiciones para usar en aplicaciones manuales (es decir, fregona y cubo) o en máquinas automáticas de limpieza de suelos tales como las fabricadas por Tennant, Clarke y otros. Cuando se usa en una máquina automática de limpieza de pisos, la composición proporciona el beneficio adicional de mantener la limpieza del interior de la máquina a través de la acción de la enzima y prevenir 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 fregonas en un balde que incluye una composición de pretratamiento de lavandería. Las composiciones pueden usarse como una composición de pretratamiento en la industria del servicio de alimentos. Las composiciones son ventajosas aquí porque pueden comenzar a descomponer las suciedades de los alimentos incluso antes de que la ropa entre en la lavadora.
La composición sólida de la presente invención comprende los ingredientes activos en una alta concentración. La concentración de los ingredientes activos se calcula sobre el peso total de la composición sólida de la presente invención, si no se indica de cualquier otra manera. Antes de usar, la composición sólida de la presente invención debe disolverse 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.
En algunos aspectos, las composiciones sólidas de triamina para usar en la generación de una solución lista para usar pueden tener una relación de diácido a 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. Además, sin limitarse de acuerdo con la invención, todos los intervalos para las relaciones enumeradas incluyen los números que se definen el intervalo.
En consecuencia, el uso de las composiciones sólidas de triamina puede incluir composiciones concentradas o puede diluirse para formar composiciones de uso. En general, un concentrado se refiere a una composición que está destinada a diluirse 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 referirse como un concentrado o una composición de uso (o solución de uso) en dependencia de la formulación empleada en los métodos de acuerdo con la invención. Debe entenderse que la concentración de triamina biocida, diácido e ingredientes funcionales adicionales en la composición variará en dependencia de si la composición se emplea como un concentrado o como una 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 disolución de uso que tenga las propiedades detergentes convenientes. El agua que se usa para diluir el concentrado para formar la composición de uso puede referirse como 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 1:2000 concentrado a agua y preferentemente entre aproximadamente 1:500 y aproximadamente 1:750.
En un aspecto de la invención, 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. En un aspecto preferido de la invención, 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. Aún en un aspecto adicional, una solución de uso de la composición de triamina biocida tiene entre aproximadamente 1 ppm a aproximadamente 300 ppm de triamina y entre aproximadamente de 1 ppm y aproximadamente 250 ppm de diácido.
De acuerdo con la invención, la composición sólida puede disolverse en agua de servicio, agua desionizada o similar en una proporción suficiente para obtener la solución concentrada y/o la solución diluida lista para usar expuesta anteriormente.
Todas las publicaciones y solicitudes de patentes 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 determinadas 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 convenientes requerían una eficacia de rendimiento que cumpliera o preferentemente superara el rendimiento del producto líquido disponible comercialmente, medido por el rendimiento de limpieza y la micro eficacia (es decir, la capacidad de higienización), junto con otros parámetros medibles que incluyen, por ejemplo, la reducción de olores. Las formulaciones ilustrativas evaluadas para composiciones sólidas de reemplazo se exponen en la Tabla 3.
TABLA 3
Figure imgf000019_0001
Para las formulaciones evaluadas, los ingredientes funcionales adicionales incluyeron alcohol lineal C12-16 etoxilado, 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 un pH alcalino de aproximadamente 10-11 hasta un pH de aproximadamente 8,5 para la estabilización de la enzima lipasa formulada en ella. La neutralización de la triamina biocida minimiza la degradación de la enzima dentro de la composición, al mismo tiempo que 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 4, se combinaron varios ácidos en concentraciones variables con la triamina biocida Lonzabac 12.100 para evaluar la estabilización de las composiciones neutralizadas para usar en una composición sólida. Se pesaron las cantidades convenientes de triamina y se combinaron con las cantidades convenientes 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.
TABLA 4
Figure imgf000021_0001
Figure imgf000022_0001
Como se expone en la Tabla 3, la etapa de neutralizar la triamina biocida alcalina con un ácido sólido inesperadamente resultó en varias composiciones sólidas de triamina. 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 resultan en una composición que tiene un contenido de agua del 10 % en peso o más de agua son formulaciones no convenientes. Como otro beneficio inesperado, las triaminas biocidas sólidas permitieron una formulación que contenía predominantemente triamina activa. En un aspecto, al menos aproximadamente el 90 % en peso de triamina biocida activa puede formularse en las composiciones sólidas. De acuerdo con la invención, las formulaciones son adecuadas para usar en varios sólidos, a saber, sólidos prensados. En otros aspectos, los sólidos pueden incluir sólidos fundidos, sólidos extrudidos y similares.
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, cuyos resultados se muestran en la Tabla 5 (* indica ejemplos que no son de acuerdo con la invención).
TABLA 5
Figure imgf000023_0001
Ejemplo 3
Se evaluaron posteriormente formulaciones adicionales de triamina biocida y ácido sólido para evaluar los puntos de fusión y el porcentaje de contenido de agua en las composiciones sólidas prensadas formuladas. Las formulaciones ilustrativas que se muestran en la Tabla 6 se formularon en sólidos prensados después de seguir la experimentación establecida en el Ejemplo 1.
TABLA 6
Figure imgf000024_0001
Los resultados que se muestran en la Tabla 6 reflejan una composición sólida prensada preferida que tiene un contenido de agua menor que el 1 % en peso.
Ejemplo 4
Se evaluaron adicionalmente diversas formulaciones de triamina biocida y ácido sólido para su formulación en composiciones sólidas prensadas. Las formulaciones ilustrativas que se muestran en la Tabla 7 se formularon en sólidos prensados después de seguir la experimentación establecida en el Ejemplo 1.
TABLA 7
Figure imgf000024_0002
Se pesaron 50 gramos de cada una de las 3 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 (1)

  1. REIVINDICACIONES
    Una composición sólida de triamina que comprende:
    entre 10 y 99 % en peso de triamina, en donde la triamina tiene la siguiente fórmula:
    Figure imgf000025_0001
    en donde R es un grupo alquilo C1-C12 de cadena lineal; y
    entre 1 y 50 % en peso de diácido,
    en donde la triamina y el diácido se combinan en al menos una composición sólida parcialmente neutralizada, y en donde la composición permanece sólida por debajo de 50 °C, en donde la relación del diácido a la triamina es de 1:10 a 1:1, y en donde la composición tiene un contenido total de agua de menos del 10 % en peso.
    La composición de la reivindicación 1, en donde el diácido se selecciona del grupo que consiste en la estructura de (a), (b), (c) y combinaciones de estos, como se muestra:
    (a)
    Figure imgf000025_0002
    en donde:
    n=1-20,
    Ri es H o alquilo C1-C8,
    R2 es H, alquilo C1-C8, NH2 u OH, y
    la sustitución de R1 y R2 ocurre en al menos un carbono dentro de la cadena C1-C20;
    (b)
    Figure imgf000025_0003
    en donde:
    R1 y R2 son cada uno COOH R3, R4, R5 y R6 son independientemente H, alquilo C1-C8, OH o NH2; R1 y R3 son cada uno COOH R2, R4, R5 y R6 son independientemente H, alquilo C1-C8, OH o NH2; R1 y R4 son cada uno COOH R2, R3, R5 y R6 son independientemente H, alquilo C1-C8, OH o NH2; R1 y R5 son cada uno COOH R2, R3, R4 y R6 son independientemente H, alquilo C1-C8, OH o NH2; o R1 y R6 son cada uno COOH R2, R3, R4 y R5 son independientemente H, alquilo C1-C8, OH o NH2; (c)
    Figure imgf000026_0001
    en donde:
    Ri y R2 son COOH R3, R4y R5 son independientemente H, alquilo C1-C8, OH o NH2;
    Ri y R3 son COOH R2, R4, R5 son independientemente H, alquilo C1-C8, OH o NH2;
    R1 y R4 son COOH R2, R3, R5 son independientemente H, alquilo C1-C8, OH o NH2; o R1 y R5 son COOH R2, R3, R4 son independientemente H, alquilo C1-C8, OH o NH2.
    3. La composición de cualquiera de las reivindicaciones 1-2, en donde el diácido se selecciona del grupo que consiste en tartárico, málico, malénico, succínico, adípico, aspártico, glutámico y dipicolínico.
    4. La composición de cualquiera de las reivindicaciones 1-3, en donde la relación del diácido a la triamina es de 1:5 a 1:1.
    5. La composición de cualquiera de las reivindicaciones 1-4, que comprende además una enzima.
    6. La composición de cualquiera de la reivindicación 5, en donde la enzima es una lipasa.
    7. La composición de cualquiera de las reivindicaciones 1-6, que comprende además al menos un ingrediente funcional seleccionado del grupo que consiste en: tensioactivos, agentes quelantes, agentes secuestrantes, detergentes, fuentes alcalinas, mejoradores, auxiliares de enjuague, agentes de endurecimiento, agentes blanqueadores, higienizantes, activadores, mejoradores, rellenos, agentes antiespumantes, agentes antirredeposición, abrillantadores ópticos, tintes, odorantes, agentes estabilizadores, dispersantes, enzimas adicionales, inhibidores de corrosión, espesantes y modificadores de solubilidad.
    8. La composición de cualquiera de las reivindicaciones 1-7, que comprende además un quelante y/o un(os) tensioactivo(s) funcional(es) de siloxano.
    9. La composición de la reivindicación 8 , en donde la concentración de la triamina está entre el 10 y el 70 % en peso, la concentración del diácido está entre el 2,5 y el 40 % en peso y la concentración del quelante está entre el 1 y el 40 % en peso.
    10. Un kit que comprende:
    composición sólida de triamina que comprende una triamina y un diácido de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1-9; e instrucciones de dilución y uso.
    11. Un método de limpieza, higienización o desinfección que comprende:
    generar una solución de uso de una composición sólida de triamina que comprende una triamina y un diácido de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1-9; y
    poner en contacto un artículo o superficie con la solución de uso para limpiar, higienizar o desinfectar.
    12. El método de la reivindicación 11, en donde la limpieza, higienización o desinfección es una etapa de enjuague o una etapa de lubricación.
    13. El método de cualquiera de las reivindicaciones 11 o 12, en donde la solución de uso de las composiciones sólidas de triamina proporciona entre 1 ppm y 1000 ppm de triamina, y entre 1 ppm y 500 ppm de diácido, preferentemente entre 1 ppm y 500 ppm de triamina y entre 1 ppm a 250 ppm diácido
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