ES2941473T3

ES2941473T3 - Lubricantes para transportadores que incluyen emulsión de un compuesto lipófilo y un tensioactivo aniónico y métodos que los emplean

Info

Publication number: ES2941473T3
Application number: ES18197273T
Authority: ES
Inventors: Eric MORRISON; Stefan Seemeyer; Stephan Scharrenbach; De Schneck Claudia Caussin; Stefan Küpper
Original assignee: Ecolab USA Inc
Current assignee: Ecolab USA Inc
Priority date: 2006-09-13
Filing date: 2007-09-13
Publication date: 2023-05-23
Anticipated expiration: 2027-09-13
Also published as: EP2074204B1; US20220204885A1; EP4219669A2; MX2009002409A; US20140284176A1; JP5497439B2; US20190256793A1; US20230295531A1; US11254894B2; US20080176778A1; US9783760B2; EP2074204A2; EP2074204A4; US8716200B2; US11685875B2; US20210139808A1; AU2007297148A1; US10844310B2; JP2010503747A; WO2008032284A3

Abstract

La presente invención se refiere a composiciones lubricantes para transportadores que incluyen una emulsión de un compuesto lipófilo y que también incluyen un emulsionante y/o un tensioactivo aniónico. La presente invención también se refiere a métodos que emplean tales composiciones lubricantes. En una realización, el método incluye aplicar la presente composición lubricante a un transportador con una boquilla no energizada. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN

Lubricantes para transportadores que incluyen emulsión de un compuesto lipófilo y un tensioactivo aniónico y métodos que los emplean

Campo de la invención

La presente invención se refiere a composiciones lubricantes para transportadores que incluyen una emulsión de un compuesto lipófilo y que también incluyen un tensioactivo aniónico. La presente invención también se refiere a métodos que emplean tales composiciones lubricantes. En una realización, el método incluye aplicar la presente composición lubricante a un transportador con una boquilla no energizada.

Antecedentes de la invención

En las operaciones comerciales de llenado o envasado de contenedores, los contenedores se mueven típicamente mediante un sistema de transporte a tasas de velocidades muy altas. Normalmente, un lubricante concentrado se diluye con agua para formar una disolución acuosa diluida de lubricante (es decir, razones de dilución de 100:1 a 500:1), y normalmente se aplican cantidades copiosas de disoluciones lubricantes acuosas diluidas al transportador o a los recipientes usando equipos de pulverización o bombeo. Estas disoluciones lubricantes permiten que el transportador funcione a alta velocidad y limitan el deterioro de los envases o las etiquetas, pero también presentan algunas desventajas. En primer lugar, los lubricantes acuosos diluidos normalmente requieren el uso de grandes cantidades de agua en la línea de transporte, que luego debe eliminarse o reciclarse, y que provoca un entorno excesivamente húmedo cerca de la línea de transporte. En segundo lugar, algunos lubricantes acuosos pueden promover el crecimiento de microbios. En tercer lugar, al requerir la dilución del lubricante concentrado, pueden producirse errores de dilución, que conducen a variaciones y errores en la concentración de la disolución lubricante acuosa diluida. Finalmente, al requerir agua de la planta, las variaciones en el agua pueden tener efectos secundarios negativos en la disolución lubricante diluida. Por ejemplo, la alcalinidad en el agua puede conducir al agrietamiento por estrés ambiental en las botellas de PET.

Cuando se usa una disolución lubricante acuosa diluida, normalmente se aplica al menos la mitad del tiempo que el transportador está funcionando, o se aplica continuamente. Al usar la disolución lubricante acuosa diluida de manera continua, se usa más lubricante de lo necesario, y los tambores del concentrado lubricante deben cambiarse con más frecuencia de la necesaria.

Los “ lubricantes secos” se han descrito en el pasado como una solución a las desventajas de los lubricantes acuosos diluidos. Un “ lubricante seco” históricamente se ha referido a una composición lubricante con menos del 50 % de agua que se aplicó a un recipiente o transportador sin dilución. Sin embargo, esta aplicación normalmente requiere un equipo de dispensación especial y boquillas y boquillas energizadas en particular. Las boquillas energizadas se refieren a las boquillas donde el chorro de lubricante se rompe en una pulverización de gotas finas mediante el uso de energía, que puede incluir altas presiones, aire comprimido o sonicación para administrar el lubricante. Los materiales de silicona han sido los “ lubricantes secos” más populares. Sin embargo, la silicona es principalmente efectiva en la lubricación de plásticos como botellas de PET, y se ha observado que es menos efectiva en la lubricación de recipientes de vidrio o metal, particularmente sobre una superficie metálica. Si una planta está usando más de un tipo de recipiente en una línea, el lubricante del transportador tendrá que cambiarse antes de poder usar el nuevo tipo de recipiente. Alternativamente, si una planta está ejecutando diferentes tipos de recipientes en diferentes líneas, la planta tendrá que almacenar más de un tipo de lubricante para transportadores. Ambos escenarios requieren mucho tiempo y son ineficientes para la planta.

Se ha observado en el campo que los lubricantes de vidrio y de metal tradicionales no funcionan bien (es decir, no producen un coeficiente de fricción bajo aceptable) cuando se usan en un modo seco, que cuando se aplican durante un periodo de tiempo, y luego se apagan durante un periodo de tiempo mientras los recipientes y envases continúan moviéndose a lo largo de la superficie del transportador.

Se ha demostrado que las emulsiones que contienen aceites lipófilos, incluyendo los triglicéridos, proporcionan una lubricación y refrigeración ventajosas como fluido para trabajar metales en procesos tales como laminado, forjado, troquelado, plegado, estampado, embutición, conformado por estirado, fresado, corte, punzonado, hilado, extrusión, acuñado, talla, engarzado. Estas emulsiones pueden incluso usarse como secado en metal para dar una película blanca opaca con un peso de recubrimiento promedio de aproximadamente 1,076 a 2,152 g/m2 (de 100 a 200 mg/ft2) (grosor promedio de aproximadamente 1 a 2 micrómetros). Los fluidos de trabajo de metales se someten a prueba normalmente en presencia de cantidades copiosas de lubricante tal como se puede proporcionar por pulverización o inmersión de alto volumen, condiciones que no son relevantes para los transportadores lubricantes.

Los documentos US2002/0115573 A1 y WO02/20380 A1 describen lubricantes para el envasado de alimentos, métodos comerciales de envasado y para recipientes de alimentos y aparatos transportadores lubricados que pueden mover el recipiente o el recipiente más la composición alimentaria durante la producción. La composición lubricante comprende glicerina, agua y un aceite mineral.

Por consiguiente, sigue existiendo la necesidad de lubricantes para transportadores mejorados que puedan emplearse “ secos” y que proporcionen lubricación eficaz incluso después del contacto con agua u otra composición acuosa (tal como una bebida).

Resumen de la invención

La presente invención se refiere a una composición lubricante para transportadores que comprende:

del 0,1 al 30 % en peso de compuesto lipófilo que comprende un aceite a mineral;

del 0,05 a 15 % en peso de tensioactivo aniónico, en donde el tensioactivo aniónico comprende lecitina, éster de oleil-5EO-fosfato, monocitrato de monoestearato de glicerol o ácido oleico; y

del 55 al 97 % en peso de agua.

La invención se refiere además a un método para lubricar el paso de un recipiente a lo largo de un transportador, que comprende:

aplicar una composición lubricante a al menos una parte de una superficie de contacto con el recipiente del transportador o a al menos una parte de una superficie de contacto con el transportador del recipiente; comprendiendo la composición lubricante:

del 0,1 al 30 % en peso de compuesto lipófilo que comprende aceite mineral;

del 0,05 al 15 % en peso de tensioactivo aniónico; y

del 55 al 97 % en peso de agua.

En una realización, el método incluye aplicar la presente composición lubricante a un transportador con una boquilla no energizada.

En una realización, el presente método incluye un método para lubricar el paso de un recipiente a lo largo de un transportador. Este método puede incluir la aplicación de una composición lubricante a al menos una porción de una superficie de contacto con el recipiente del transportador o a al menos una porción de una superficie de contacto con el transportador del recipiente. La composición lubricante puede aplicarse diluida o sin diluir. En una realización, la composición lubricante se aplica sin diluir.

La aplicación puede incluir la pulverización de la composición a través de una boquilla no energizada. En una realización, este método incluye pulverizar una composición lubricante sin diluir a través de una boquilla no energizada sobre al menos una porción de una superficie de contacto con el recipiente del transportador o a al menos una porción de una superficie de contacto con el transportador del recipiente.

Descripción detallada de la invención

Definiciones

Tal como se usa en el presente documento, por ciento en peso (% en peso), porcentaje en peso, % p, son sinónimos que se refieren a la concentración de una sustancia como el peso de dicha sustancia dividido entre el peso de la composición y multiplicado por 100. A menos que se especifique lo contrario, la cantidad de un ingrediente se refiere a la cantidad de ingrediente activo.

Por compuesto lipófilo, se entiende compuestos que son insolubles en agua y cuando se mezclan con agua existen en una fase separada.

El Houghton-Mifflin American Heritage® Dictionary of the English Language define un coloide como un sistema en el que partículas finamente divididas, de un tamaño aproximado de 10 a 10.000 angstroms, se dispersan en un medio continuo de forma que no se filtran fácilmente ni se sedimentan con rapidez.

Los presentes lubricantes para el transportador y métodos

Los lubricantes para cintas transportadoras se aplican a cintas transportadoras (por ejemplo, cintas transportadoras de acero inoxidable o de plástico (tal como Delrin) húmedas o secas. La aplicación en húmedo emplea una pulverización casi constante del transportador con una composición lubricante acuosa diluida. La aplicación en seco emplea la aplicación intermitente de una composición lubricante concentrada o una composición lubricante que incluye menos agua que la usada para la aplicación en húmedo. Un lubricante para transportadores aplicado por el método seco debe proporcionar una lubricación eficaz durante todo el periodo entre las aplicaciones intermitentes. El lubricante para transportadores aplicado en seco también puede proporcionar ventajosamente una lubricación eficaz incluso después de aplicar agua o una composición acuosa (por ejemplo, una bebida) al transportador lubricado. El agua puede entrar en contacto con el transportador lubricado por pulverización o por flujo procedente del enjuague de un recipiente de bebidas. Una composición acuosa, tal como una bebida, puede entrar en contacto con el transportador lubricado, por ejemplo, derramándose.

Sorprendentemente, los presentes inventores han descubierto que las composiciones lubricantes para transportadores que incluyen una emulsión de un compuesto lipófilo y también incluyen un emulsionante y/o un tensioactivo aniónico son eficaces como lubricantes secos y son eficaces para lubricar un transportador que transporta recipientes de vidrio. Por ejemplo, las realizaciones de las presentes composiciones lubricantes para transportadores que incluyen una emulsión de un compuesto lipófilo y también incluyen un tensioactivo aniónico proporcionan una lubricación eficaz del transportador cuando se aplican por el método seco incluso después (por ejemplo, durante un tiempo más largo después) de que se haya aplicado agua o una composición acuosa al transportador lubricado. Esto puede considerarse como que el agua o la composición acuosa no eliminan el lubricante del transportador.

En determinadas realizaciones, las presentes emulsiones pueden crear una película lubricante de larga duración en la superficie del transportador, que es resistente contra el agua o el derrame de bebidas durante un periodo de tiempo más largo que los lubricantes convencionales para transportadores (por ejemplo, glicerina). Es decir, el coeficiente de fricción aumenta sólo lentamente hasta niveles inaceptables, de forma que la siguiente de las aplicaciones intermitentes de lubricante se produce antes de que el coeficiente de fricción aumente hasta un nivel inaceptable.

Ganar esta resistencia puede denominarse “ secado” . Una cinta transportadora que esté relativamente más curada mostrará menos aumento de COF por pulverización de agua o derrame de bebidas que una cinta que esté relativamente menos secada. Puede evaluarse el secado, el aumento de la resistencia a la exposición al agua o a las bebidas, o la lubricación ventajosa después del contacto con el agua. Tal evaluación puede incluir, por ejemplo, la medición de COF mientras se aplica lubricante a la cinta, la medición posterior de COF durante un periodo en el que no se aplica lubricante y, por último, durante o después de un periodo de pulverización de agua (durante el cual no se aplica lubricante). El secado, el aumento de la resistencia o la lubricación ventajosa se pondrán de manifiesto por un aumento de COF después de la pulverización de agua que sea menor que un aumento empleando un lubricante convencional de control. En una realización, cuando se somete a prueba mediante el método de prueba de pista corta descrito en los presentes ejemplos, el COF usando una composición según la presente invención permanece por debajo de 0,4 incluso después de pulverizar agua.

Sorprendentemente, se ha encontrado que las propiedades de secado de un lubricante de emulsión lipófilo se mejoran mediante la adición de un tensioactivo aniónico. Generalmente se considera que los tensioactivos aniónicos mejoran la detergencia de las composiciones, es decir, facilitan la eliminación de las suciedades y especialmente las suciedades lipófilas tales como aceites y grasas. Los tensioactivos aniónicos se usan ampliamente en sistemas detergentes con el fin de mejorar la eliminación de suciedad lipófila de las superficies y textiles. Por tanto, se esperaría que la incorporación de tensioactivos aniónicos en una composición lubricante incluyendo una emulsión lipófila facilitará la eliminación del lubricante de una superficie del transportador al entrar en contacto con el agua. Sobre esta base, se esperaría que las composiciones lubricantes de emulsión lipófila que incluyen el tensioactivo aniónico deberían dar más malas propiedades de secado en relación con una composición sin tensioactivos aniónicos. Sin embargo, se ha encontrado que los tensioactivos aniónicos pueden aumentar en gran medida las propiedades de secado de los lubricantes actuales y el mantenimiento de la lubricación efectiva después de la pulverización o enjuague del agua.

Las realizaciones de las presentes composiciones incluyen agua, por ejemplo, mayor o igual al 55 % en peso de agua. Tales realizaciones pueden proporcionar varias propiedades ventajosas. La inclusión de agua en la composición concentrada puede reducir los problemas asociados con lubricantes diluidos (por ejemplo, húmedos). Por ejemplo, la composición puede aplicarse sin diluir con un equipo de aplicación convencional (es decir, boquillas no energizadas). Al incluir algo de agua, la composición puede aplicarse “ pura” o sin diluir en el momento de la aplicación, lo que da lugar a una o más de: 1) lubricación más seca de los transportadores y recipientes; 2) una línea transportadora y una zona de trabajo más limpias y secas; o 3) menor uso de lubricante, lo que puede reducir los problemas de residuos, limpieza y eliminación. Además, añadiendo agua a la composición y no requiriendo dilución en el momento de la aplicación, se pueden evitar los problemas de dilución junto con los problemas que puede crear el agua (es decir, microorganismos y agrietamiento por estrés ambiental).

En una realización, las composiciones presentes exhiben una disminución en COF después de que la composición se aplica al transportador y la composición se seca en el transportador. En una realización, las presentes composiciones mantienen una lubricación eficaz después de que la composición se aplica al transportador y la composición se seca en el transportador. La invención proporciona un recubrimiento lubricante que reduce el coeficiente de fricción de las piezas del transportador recubiertas y de los recipientes, facilitando así el movimiento de los recipientes a lo largo de una línea transportadora.

En una realización, las presentes composiciones lubricantes son compatibles con botellas de PET no rellenables útiles para refrescos carbonatados, según se determina mediante un ensayo de fisuración por estrés de PET, y con botellas de barrera no rellenables usadas para cerveza, según se determina mediante un ensayo de fisuración por estrés de PET modificado (véase, por ejemplo, el ejemplo 7). Por ejemplo, la presente composición puede provocar el agrietamiento de 4 o menos botellas de las 56 probadas en una prueba de este tipo. En una realización, la presente composición puede provocar el agrietamiento de 4 o menos botellas de las 96 probadas en una prueba de este tipo.

En una realización, las presentes composiciones lubricantes son compatibles con botellas de PET rellenables útiles para refrescos carbonatados, tal como se ha determinado mediante un ensayo de fisuración por tensión de PET para botellas rellenables (véase, por ejemplo, el ejemplo 8). Por ejemplo, la presente composición puede dar lugar a una calificación en dicha prueba de A o B. En un ejemplo, la presente composición puede dar lugar a una calificación en dicha prueba de A.

Las presentes composiciones lubricantes

La presente invención se refiere a composiciones lubricantes para transportadores que incluyen una emulsión de un compuesto lipófilo y que también incluyen un tensioactivo aniónico en una realización, la presente composición lubricante para transportadores incluye una emulsión de un compuesto lipófilo, un tensioactivo aniónico y un tensioactivo no iónico como emulsionante. En una realización, la presente composición es de viscosidad lo suficientemente baja como para aplicarse a un transportador con una boquilla no energizada. En una realización, la presente composición incluye más de o igual al 55 % de agua y no necesita ser o no es diluida antes de aplicarla a la superficie de un transportador o recipiente. En una realización, la presente composición incluye más de o igual al 55 % de una mezcla de agua y un compuesto miscible en agua de baja viscosidad, tal como etanol.

La composición lubricante puede ser líquida o semisólida en el momento de la aplicación. En una realización, la composición lubricante es un líquido que tiene una viscosidad que le permitirá ser bombeado y fácilmente aplicado a un transportador o recipientes, y que facilitará la rápida formación de la película si el transportador está en movimiento o no. La composición lubricante puede formularse de modo que muestre un adelgazamiento por cizallamiento u otro comportamiento pseudoplástico, manifestado por una viscosidad más alta (por ejemplo, comportamiento sin goteo) cuando está en reposo, y una viscosidad mucho más baja cuando se somete a esfuerzos de cizallamiento como los proporcionados por el bombeo, la pulverización o el cepillado de la composición lubricante. Este comportamiento puede conseguirse, por ejemplo, incluyendo tipos y cantidades adecuadas de cargas tixotrópicas (por ejemplo, sílices pirogénicas tratadas o no tratadas) u otros modificadores reológicos en la composición lubricante.

La composición lipófila que incluye el compuesto lipófilo y un tensioactivo aniónico es “ miscible en agua” , es decir, es suficientemente soluble en agua o dispersable en agua para que, cuando se añada al agua al nivel de uso deseado, forme una disolución, emulsión o suspensión estable. El nivel de uso deseado variará según la aplicación particular del transportador o recipiente, y según el tipo de compuesto lipófilo, y tensioactivo aniónico empleado.

En una realización, el presente lubricante puede eliminarse de la superficie del transportador limpiando la superficie con un agente limpiador a base de agua. Es decir, es suficientemente soluble o dispersable en agua para que el recubrimiento pueda eliminarse del recipiente o transportador usando limpiadores acuosos convencionales, sin necesidad de alta presión, abrasión mecánica o el uso de productos químicos de limpieza agresivos. Sin embargo, el lubricante no debe ser tan soluble en agua que se salga de la cinta transportadora cuando se encuentre con agua o bebida derramada normalmente presente durante el proceso de embotellado.

El compuesto lipófilo

Las composiciones de la presente invención incluyen un aceite mineral como un compuesto lipófilo. Los compuestos lipófilos adicionales son los siguientes:

compuestos orgánicos insolubles en agua que incluyen dos o más enlaces éster. El compuesto lipófilo es un compuesto orgánico insoluble en agua que incluye tres o más átomos de oxígeno. El compuesto lipófilo es un compuesto orgánico insoluble en agua que incluye tres o más átomos de oxígeno, un grupo éster (que puede incluir dos de estos átomos de oxígeno) y uno o más grupos hidroxilo restantes o libres. El compuesto lipófilo es un éster de un ácido carboxílico de cadena larga (por ejemplo, un ácido graso) con un alcohol de cadena corta (es decir, 5 o menos átomos de carbono) (por ejemplo, metanol). El compuesto lipófilo es un éster que incluye un alcohol di-, tri- o polihidroxilado, tal como glicerol, con 2 o más de los grupos hidroxilo, cada uno acoplado a un ácido carboxílico como un grupo éster.

Tales compuestos lipófilos incluyen ésteres de ácidos grasos monocarboxílicos y compuestos de ácidos di- y policarboxílicos. Los componentes ácidos grasos adecuados del éster incluyen ácido octanoico, ácido nonanoico, ácido decanoico, ácido undecanoico, ácido dodecanoico, ácido palmítico, ácido esteárico, ácido oleico, o mezcla de los mismos. Los componentes de ácido di- y policarboxílico adecuados del éster incluyen ácido adípico, ácido succínico, ácido glutárico, ácido sebácico, ácido ftálico, ácido trimelítico y mezclas de los mismos. En los ésteres con alcoholes di-, tri- o polihidroxilados adecuados, los componentes de ácido carboxílico incluyen los enumerados anteriormente y también, por ejemplo, componentes de ácido monocarboxílico tales como ácido butanoico, ácido hexanoico, ácido heptanoico o mezcla de los mismos.

Los ésteres pueden incluir cualquiera de una variedad de restos de alcohol, tales como alcoholes grasos monohidroxilados y compuestos di- y polihidroxilados. Los componentes de alcohol monohidroxilado adecuados del éster incluyen alcoholes alifáticos primarios, tales como alcoholes de hidrocarburos alifáticos, por ejemplo, metanol, etanol, y alcoholes primarios lineales y ramificados con 3 a 25 átomos de carbono. Los componentes de alcohol di- y polihidroxilados adecuados del éster incluyen aquellos que contienen de desde 2 hasta 8 grupos hidroxilo, tales como alquilenglicoles, por ejemplo, etilenglicol, dietilenglicol, neopentilglicol, tetraetilenglicol, o mezcla de los mismos. Los componentes de alcohol adecuados adicionales del éster incluyen glicerina, eritritol, manitol, sorbitol, glucosa, trimetilolpropano (TMP), pentaeritritol, dipentaeritritol, sorbitano o una mezcla de los mismos.

El éster puede incluir cualquiera de una variedad de residuos de ácido carboxílico y alcohol que proporcionan un éster insoluble en agua (no capaz de disolverse en agua para dar disoluciones claras a concentraciones superiores al 0,1 % en peso a temperatura ambiente) que es un líquido, semisólido o un sólido de punto de fusión bajo. En las composiciones lubricantes de la presente invención, el compuesto lipófilo puede ser la fase dispersa en una dispersión coloidal.

Los compuestos lipófilos adicionales incluyen un triglicérido, un glicérido parcial, un fosfolípido. El término triglicéridos se refiere a sustancias que tienen la fórmula general:

H2C0C(O)R3CH3

HC0C(O)R4CH3

H2C0C(O)R5CH3

en la que R3, R4 y R5 son independientemente residuos lineales o ramificados, saturados y/o insaturados, opcionalmente sustituidos con hidroxilo y/o epoxi con de 6 a 22 átomos de carbono, por ejemplo, de 12 a 18.

Los triglicéridos pueden ser de origen natural o producirse sintéticamente. En una realización, el triglicérido tiene residuos de alquileno lineales y saturados con longitud de cadena entre 6 y 22 átomos de carbono. Son opcionalmente sustancias funcionalizadas con hidroxilo y/o epoxi, tales como, por ejemplo, aceite de ricino o aceite de ricino hidrogenado, aceite de ricino epoxidado, productos de apertura de anillo de aceites de ricino epoxidados de valores epoxídicos variables con agua y productos de adición de un promedio de 1 a 100, por ejemplo, de 20 a 80 mol, o incluso de 40 a 60 moles a estos triglicéridos citados.

Los triglicéridos adecuados incluyen los comercializados con los nombres comerciales Myritol 331, Myritol 312, Myritol 318, Terradrill V988, Terradrill EM, que están disponibles comercialmente de Cognis; y Miglyol 812 N y Miglyol 812, que están disponibles comercialmente de Sasol.

Los glicéridos parciales son monoglicéridos, diglicéridos y mezclas de los mismos, que también pueden contener pequeñas cantidades de triglicéridos. Los glicéridos parciales adecuados pueden tener la fórmula general:

H2C0C(O)R6CH3

HCOR7

H2COR8

en la que R6, R7 y R8 independientemente representan un residuo lineal o ramificado, saturado y/o insaturado con de 6 a 22, por ejemplo, de 12 a 18 átomos de carbono o H con la condición de que al menos uno de los dos residuos R7 y R8 sea H.

Los monoglicéridos, diglicéridos o triglicéridos adecuados incluyen ésteres de ácido caproico, ácido caprílico, ácido 2-etilhexanoico, ácido cáprico, ácido láurico, ácido isotridecanoico, ácido mirístico, ácido palmítico, ácido palmitoleico, ácido esteárico, ácido isosteárico, ácido oleico, ácido elaídico, ácido petroselínico, ácido linoleico, ácido linolénico, ácido eleosteárico, ácido aráquico, ácido gadoleico, ácido behénico, ácido erúcico, o mezclas de los mismos. Los glicéridos adecuados incluyen glicéridos de ácido láurico, glicéridos de ácido palmítico, glicéridos de ácido esteárico, glicéridos de ácido isosteárico, glicéridos de ácido oleico, glicéridos de ácido behénico, glicéridos de ácido erúcico, o mezclas de los mismos, e incluyen aquellos que presentan un contenido de monoglicéridos del 50 al 95 % en peso, por ejemplo, del 60 al 90 % en peso.

Los fosfolípidos adecuados incluyen, por ejemplo, ácidos fosfatídicos, lecitinas reales, cardiolipinas, lisofosfolípidos, lisolecitinas, plasmalógenos, fosfosfingolípidos, esfingomielinas. Los fosfolípidos adecuados incluyen fosfatidilcolina, fosfatidiletanolamina, fosfatidilinositol o N-acil-fosfatidiletanolamina, o una mezcla de estos. Los fosfolípidos adecuados incluyen lecitinas. Los tipos de lecitina incluyen lecitinas en bruto que se han desaceitado, fraccionado, secado por pulverización, acetilado, hidrolizado, hidroxilado o hidrogenado. Están disponibles comercialmente. Las lecitinas adecuadas incluyen lecitinas de soja. Tal como se usa en el presente documento, el término general “ lecitina” incluye fosfolípidos.

Los ácidos fosfatídicos son derivados de glicerol que se han esterificado en las posiciones sn-1 y sn-2 con ácidos grasos (posición sn-1: mayormente saturado, posición sn-2: mayormente mono o poliinsaturado), pero en el átomo sn-3 con ácido fosfórico. El radical fosfato puede esterificarse con un aminoalcohol, tales como colina (lecitina=sn-3-fosfatidilcolina), 2-aminoetanol (etanolamina), L-serina (cefalina=sn-3-fosfatidiletanolamina o sn-fosfatidil-L-serina), con mioinositol para dar los fosfoinositidos [1-(sn-3-fosfatidil)-D-mioinositoles], con glicerol para dar fosfatidilgliceroles.

Las cardiolipinas (1,3-bisfosfatidilgliceroles) son fosfolípidos de dos ácidos fosfatídicos unidos a través del glicerol. Los lisofosfolípidos se obtienen cuando un radical acilo se separa de los fosfolípidos por una fosfolipasa A (por ejemplo, lisolecitinas). Los fosfolípidos también incluyen los plasmalógenos, en los que un aldehído (en forma de un éter enólico) se une en la posición 1 en lugar de un ácido graso. Los fosfoesfingolípidos se basan en la estructura básica de la esfingosina o de la fitoesfingosina.

Los fosfolidos adecuados para su uso en las presentes composiciones incluyen los que se venden bajo los nombres comerciales Lipoid S 20 S, Lipoid S 75, Lipoid S 100, Lipoid S 100-3, Lipoid S 75-3N, Lipoid SL 80, y Lipoid SL 80-3, que están disponibles comercialmente de Lipoid; Phospholipon 85 G, Phospholipon 80, Phospholipon 80 H, Phospholipon 90 G, Phospholipon 90 H, Phospholipon 90 N^g, Phospholipon 100 H, Phosal 35B, Phosal 50G, Phosal 50SA, Phosal 53MCT, y Phosal 75SA, que están disponibles comercialmente de Phospholipon, Colonia, Alemania; Alcolec Z-3 disponible de American Lecthin Company, Oxford CT; Emulfluid F30, Emulfluid, Lipotin NE, Lipotin 100, Lipotin SB, Lipotin 100J, Lipotin H, Lipotin NA, Lipotin AH, y Lipopur, que están disponibles comercialmente de Cargill (Degussa Texturant Systems); Terradrill V 408 y Terradrill V 1075, disponibles comercialmente de Cognis; Yellowthin 100, Yellowthin 200, Lecistar Sun 100 y Yellowthin Sun 200, disponibles comercialmente de Sternchemie; y Lanchem PE-130K disponibles de Lambent Technologies, Gurnee, IL.

Los compuestos lipófilos adecuados incluyen: un éster parcial de ácido graso de glicerina; un éster parcial o superior de ácido graso de sorbitano; un diéster de ácido graso de un glicol o de un compuesto de poli(alquilenglicol); un éster de ácido graso de un poliol tal como sacarosa, pentaeritritol o dipentaeritritol; un éster metílico de un ácido graso; un éster de alcohol graso de ácido benzoico; un éster de alcohol graso de ácido ftálico o ácido isoftálico; lanolina o un derivado de lanolina; un éster de ácido graso de trimetilol propano, o una mezcla de los mismos.

Los ésteres parciales adecuados de glicerina con ácidos grasos lineales o ramificados de cadena larga (más de 8 átomos de carbono) incluyen monooleato de glicerol, monoricinoleato de glicerol, monoestearato de glicerol y monotalato de glicerol (por ejemplo, Lumulse GMO-K, Lumulse GMR-K, Lumulse GMS-K y Lumulse GMT-K, disponibles de Lambent Technologies, Gurnee IL y Tegin OV, disponible de Goldschmidt Chemical Corporation, Hopewell, VA), o una mezcla de los mismos. Los glicéridos parciales adecuados también incluyen los vendidos bajo los nombres comerciales Cutina EGMS, Cutina GMS-SE, Cutina GMS V, Cutina MD o Cutina AGS, que están disponibles comercialmente en Cognis.

Los ésteres parciales y superiores de sorbitano adecuados incluyen, por ejemplo, di o triésteres con ácidos grasos de cadena larga lineal o ramificada (más de 8 átomos de carbono), tales como triestearato de sorbitano, triooleato de sorbitano y sesquioleato de sorbitano (por ejemplo, Lumisorb STS K, disponible de Lambent Technologies, Gurnee IL, y Liposorb TO y Liposorb SQO, disponibles de Lipo Chemicals, Paterson NJ), o una mezcla de estos compuestos. Los diésteres adecuados de compuestos de glicol o poli(alquilenglicol) con ácidos grasos lineales o ramificados de cadena larga (más de 8 átomos de carbono) incluyen dicaprilato/dicaprato de neopentilglicol y diheptanoato de PEG-4 (por ejemplo, Liponate NPCG-2 y Liponate 2-DH, disponibles de Lipo Chemicals, Paterson NJ).

Los ésteres de ácidos grasos de polioles adecuados incluyen polioles poliésteres de ácidos grasos, término que se refiere a un poliol que tiene dos o más de sus grupos hidroxilo esterificados con grupos de ácidos grasos de cadena larga lineal o ramificada (más de 8 átomos de carbono). Por ejemplo, el poliol puede esterificarse con cuatro o más grupos de ácidos grasos. Los poliésteres de ácidos grasos de poliol adecuados incluyen los poliésteres de sacarosa que tienen un promedio de al menos cuatro, por ejemplo, al menos cinco, enlaces éster por molécula de sacarosa; las cadenas de ácidos grasos pueden tener de ocho a veinticuatro átomos de carbono. Otros poliésteres de ácidos grasos de poliol adecuados son glicerinas alcoxiladas unidas esterificadas, incluyendo las que incluyen segmentos de unión de poliéter glicol y aquellos que incluyen segmentos de enlace de policarboxilato. Los polioles adecuados incluyen compuestos alifáticos o aromáticos que contienen al menos dos grupos hidroxilo libres, y pueden incluir cadenas principales tales como alifático lineal saturado e insaturado y de cadena ramificada; alifáticos cíclicos saturados e insaturados, incluyendo haluros heterocíclicos; o aromáticos mononucleares o polinucleares, incluyendo aromáticos heterocíclicos. Los polioles incluyen hidratos de carbono y glicoles no tóxicos. Los ésteres de ácidos grasos de sacarosa adecuados incluyen éster de ácidos grasos de sacarosa de soyato y éster de ácidos grasos de sacarosa de estearato (por ejemplo, Sefose 1618S y Sefose 1618H, disponibles de Procter and Gamble Chemicals, Cincinnati OH). Los ésteres de ácidos grasos adecuados de pentaeritritol y dipentaeritritol incluyen tetracaprilato/tetracaprato de pentaeritritilo y hexacaprilato/hexacaprato de dipentaeritritilo (por ejemplo, Liponate PE-810 y Liponate DPC-6 disponibles de Lipo Chemicals, Paterson NJ).

Los ésteres metílicos adecuados de ácidos grasos incluyen palmitato de metilo y estearato de metilo (por ejemplo, CE- 1695 y CE-1897, disponibles de Procter and Gamble Chemicals, Cincinnati OH).

Los ésteres de alcohol graso del ácido benzoico adecuados incluyen benzoato de alquilo C12-C15 (por ejemplo, Liponate NEB, disponible de Lipo Chemicals, Paterson NJ).

Los ésteres de alcoholes grasos de ácido ftálico o de ácido isoftálico incluyen ftalato de dioctilo. Los ésteres de alcoholes grasos de ácido trimelítico adecuados incluyen trimelitato de tridecilo (por ejemplo, Liponate TDTM, disponible de Lipo Chemicals, Paterson NJ).

Las lanolinas y derivados de lanolina adecuados incluyen lanolina hidrogenada y alcohol de lanolina (por ejemplo, lanolina de calidad técnica, Ritawax y Supersat, disponibles de Rita Corporation, Crystal Lake IL).

Los ésteres de ácidos grasos de trimetilol propano adecuados incluyen trioleato de trimetilol propano y tricaprato/caprilato de trimetilol propano (por ejemplo, Synative ES 2964 disponible de Cognis y Priolube 3970 disponible de Uniqema New Castle, DE).

Los compuestos lipófilos adicionales son o incluyen un compuesto de ácido graso de cadena larga (más de 8 átomos de carbono) que incluye un ácido graso derivado de la saponificación de grasa vegetal o animal o un aceite tal como ácido graso de aceite de bogol, ácido graso de coco, ácido oleico, ácido ricinoleico, o polímeros de cadena corta terminados en ácido carboxílico de ácidos grasos funcionales al hidroxilo como el ácido ricinoleico y sales de los mismos (por ejemplo, Hostagliss L4 disponible de Clariant Corporation, Mount Holly NJ), o una mezcla de estos compuestos. Los compuestos lipófilos de ácidos grasos adecuados incluyen ácido caproico, ácido láurico, ácido mirístico, ácido oleico, ácido esteárico (por ejemplo, C-698, C-1299, C-1495, OL-800 y V-1890, disponibles de Procter and Gamble Chemicals, Cincinnati OH), o una mezcla de los mismos.

Los compuestos lipófilos a modo de ejemplo son éster tri(caprato/caprilato) de glicerina;

caprilato, caprato, trigilato de cocoato; éster de ácido graso de soyato de sacarosa; éster diheptanoato de poli(etilenglicol); y trioleato de trimetilol propano.

El tensioactivo aniónico

La presente composición puede incluir cualquiera de una variedad de tensioactivos aniónicos que son eficaces para aumentar la capacidad de la emulsión lipófila para soportar la aplicación de agua al transportador. Los tensioactivos aniónicos adecuados incluyen ésteres de fosfato y ácidos carboxílicos. Los ésteres de fosfato tienen los grupos ácido -OH en un resto de ácido fosfórico unido covalentemente a un grupo hidroxilo de un resto de alcohol. Dado que el ácido ortofosfórico tiene grupos tres-OH, puede formar un éster con una, dos o tres moléculas de alcohol para formar un mono-, di- o triéster. Los ésteres fosfato que incluyen como resto de alcohol una amina o alcoholes funcionales amonio cuaternario son compuestos zwitteriónicos que pueden emplearse como tensioactivo aniónico en la composición presente invención. Tales ésteres de fosfato incluyen compuestos de fosfatidil etanolamina y compuestos de fosfatidil colina. La lecitina es un emulsionante bien conocido que se compone principalmente de compuestos de fosfatidil colina. Estos ésteres de fosfato sin carga neta son útiles en la presente invención. Otros compuestos que contienen fósforo que pueden usarse en las presentes composiciones incluyen fosfatos de ácido, fosfonatos, ésteres de fosfato de alcoholes de cadena larga etoxilados y ésteres de fosfato de compuestos de alquil fenol etoxilado.

Los tensioactivos de ácido carboxílico adecuados incluyen compuestos de ácido carboxílico de cadena larga. Los compuestos de ácido carboxílico de cadena larga incluyen ácidos grasos derivados de la saponificación de grasas vegetales y animales, polímeros de cadena corta terminados en ácido carboxílico de ácidos grasos funcionales hidroxilo tales como ácido ricinoleico, ácidos grasos etoxilados y otros derivados de ácidos grasos. Los tensioactivos de ácido carboxílico sin carga neta son útiles en la presente invención. Por ejemplo, los compuestos de ácido carboxílico de cadena larga son útiles a un pH en el que el grupo carboxilo está casi completamente o completamente protonado (no ionizado).

Los tensioactivos aniónicos útiles en la presente invención incluyen:

(1) compuestos de fosfolípidos tales como lecitina, lecitina hidroxilada y derivados de éster fosfato de mono- y di- ésteres de glicerina con ácidos grasos lineales o ramificados de cadena larga (más de 8 átomos de carbono) y sales de los mismos (por ejemplo, Phospholipon 80 y Alcolec Z-3 disponibles de American Lecithin Company, Oxford CT o Phospholipid, Colonia, Alemania y Lanchem PE-130K disponibles de Lambent Technologies, Gurnee IL), o una mezcla de estos tensioactivos;

(2) compuestos de ésteres de fosfato formados por esterificación de ácido fosfórico con alcoholes grasos lineales o ramificados de cadena larga (más de 8 átomos de carbono), etoxilatos de alcohol, propoxilatos de alcohol, propoxilatos de etoxilato de alcohol y compuestos de alquilfenoles lineales y ramificados etoxilados y sales de los mismos, tales como fosfato de oleíl éter de poli(óxido de etileno) y un fosfato de alquil éter C8-C10 de poli(óxido de etileno) (por ejemplo, Rhodafac PA/32, Rhodafac PA/35 y Rhodafac RA-600 disponibles de Rhodia, Cranbury NJ), o una mezcla de estos tensioactivos;

(3) compuestos de ácidos grasos de cadena larga (más de 8 átomos de carbono), incluidos los ácidos grasos derivados de la saponificación de grasas y aceites vegetales y animales, tales como ácido graso de aceite de bogol, ácido graso de coco, ácido oleico, ácido ricinoleico y polímeros de cadena corta terminados en ácido carboxílico (por ejemplo, n=4) de ácidos grasos hidroxilados tales como ácido ricinoleico y sales de los mismos (por ejemplo, Hostagliss L4 de Clariant Corporation, Mount Holly NJ), o una mezcla de estos tensioactivos;

(4) compuestos de alquilsulfonato y sulfato de cadena larga (más de 8 átomos de carbono), tales como ácido octanosulfónico, éster de ácido sulfúrico con alcohol laurílico, éster de ácido sulfúrico con alcohol laurílico y sales de los mismos (por ejemplo, Texapon K-12G y Texapon K-14S, disponibles de Cognis North America, Cincinnati OH), o una mezcla de estos tensioactivos;

(5) ésteres sulfonados de ácido succínico con alcoholes de cadena larga (más de 8 átomos de carbono) y alcoholes etoxilados de cadena larga, tales como éster bis(2-etilhexílico) de ácido sulfosuccínico y éster laurílico de poli(óxido de etileno) de ácido sulfosuccínico (por ejemplo, Aerosol OT, disponible de Cytec Industries, Inc. Paterson NJ y Texapon SB 3KC disponible de Cognis North America, Cincinnati OH), o una mezcla de estos tensioactivos;

6) ésteres de ácido sulfúrico de etoxilatos de alcohol lineales o ramificados de cadena larga (más de 8 átomos de carbono), propoxilatos de alcohol, propoxilatos de etoxilato de alcohol y compuestos de alquilfenol lineales y ramificados etoxilados y sales de los mismos, tales como dodecil(oxietilen)sulfato de sodio (por ejemplo, Texapon N70 disponible de Cognis North America, Cincinnati OH), o una mezcla de estos tensioactivos;

(7) sulfonatos de benceno, cumeno, tolueno y compuestos aromáticos sustituidos por alquilos y sales de los mismos, tales como ácido alquilbenceno sulfónico sódico (por ejemplo, Nansa HS90/S, disponible de Huntsman Chemical Corporation, The Woodlands TX), o una mezcla de estos tensioactivos;

(8) carboxilatos de etoxilatos de alcohol, propoxilatos de alcohol, propoxilatos de etoxilatos de alcohol y compuestos de alquilfenoles lineales y ramificados etoxilados y sales de los mismos, tales como ácido carboxílico de tridecil alcohol éter de poli(óxido de etileno) y caroxilato de lauril éter de poli(óxido de etileno) de sodio (por ejemplo, Emulsogen DTC Acid y Emulsogen LS-24N de Clariant Corporation, Mount Holly NJ), o una mezcla de estos tensioactivos;

(9) mono y diésteres de glicerina con compuestos de ácidos grasos lineales o ramificados de cadena larga (más de 8 átomos de carbono) esterificados posteriormente con compuestos de ácidos di- y policarboxílicos de cadena corta, tales como monoestearato de glicerol monocitrato (por ejemplo, Grindsted Citrem 2-in-1 disponible de Danisco, Copenhague, Dinamarca), y mezclas de estos tensioactivos;

(10) aminoácidos de acilo de cadena larga (más de 8 átomos de carbono), tales como glutamatos de acilo, péptidos de acilo, sarcosinatos de acilo, tauratos de acilo, sales de los mismos y mezclas de estos tensioactivos;

(11) una mezcla de tales tensioactivos.

Los tensioactivos aniónicos ejemplificados incluyen éster oleil-5EO-fosfato y ácido oleico. Aunque no se limita a la presente invención, se cree que el tensioactivo aniónico es eficaz para mejorar la estabilidad y disminuir el tamaño de partícula de las emulsiones de aceite en agua.

Emulsionante

Los emulsionantes útiles para preparar emulsiones lipófilas incluyen tensioactivos no iónicos. Los tensioactivos no iónicos adecuados incluyen:

(1) mono y diésteres de glicerina con ácidos grasos lineales o ramificados de cadena larga (más de 8 átomos de carbono) tales como monooleato de glicerol, monoricinoleato de glicerol, monoestearato de glicerol y monotalato de glicerol (por ejemplo, Lumulse GMO-K, Lumulse GMR-K, Lumulse GMS-K y Lumulse GMT-K, disponibles de Lambent Technologies, Gurnee IL y Tegin OV, disponible de Goldschmidt Chemical Corporation, Hopewell, VA), o una mezcla de estos tensioactivos;

(2) monoésteres de poliglicerilo con ácidos grasos de cadena larga (mayor de aproximadamente 8 átomos de carbono) lineal o ramificada, tales como monooleato de triglicerol (por ejemplo, Lumulse PGO-K, disponible de Lambent Technologies, Gurnee IL), o una mezcla de estos tensioactivos;

(3) los mono y diésteres etoxilados de glicerina con ácidos grasos de cadena larga (mayor de aproximadamente 8 átomos de carbono) lineal o ramificada, tales como monolaurato de poli(oxietilen)glicerilo (por ejemplo, Lumulse POE(7) GML y Lumulse POE(20) GMS-K, disponibles de Lambent Technologies, Gurnee IL), o una mezcla de estos tensioactivos;

(4) ésteres de sorbitano con ácidos grasos de cadena larga (mayor de aproximadamente 8 átomos de carbono) lineal o ramificada, tales como monolaurato de sorbitano, monopalmitato de sorbitano, monoestearato de sorbitano y monooleato de sorbitano (por ejemplo, SPAN series 20, 40, 60 y 80, disponibles de Uniqema, New Castle, DE y Lumisorb SMO, disponible de Lambent Technologies, Gurnee IL), o una mezcla de estos tensioactivos;

(5) ésteres de sorbitano etoxilados con ácidos grasos de cadena larga (mayor de aproximadamente 8 átomos de carbono) lineal o ramificada, tales como monolaurato de polioxietilen(20)sorbitano (polisorbato 20), monopalmitato de polioxietilen(20)sorbitano (polisorbato 40), monoestearato de polioxietilen(20)sorbitano (polisorbato 60) y monooleato de polioxietilen(20)sorbitano (polisorbato 80) (por ejemplo, TWEEN series 20, 40, 60 y 80, disponibles de Uniqema, New Castle, DE), o una mezcla de estos tensioactivos;

6) aceites de ricino etoxilados, tales como aceite de ricino PEG-5, aceite de ricino PEG-25 y aceite de ricino PEG-40 (por ejemplo, Lumulse CO-5, Lumulse CO-25 y Lumulse CO-40, disponibles de Lambent Technologies, Gurnee IL), o una mezcla de estos tensioactivos;

(7) mono y diésteres de etilenglicol y poli(etilenglicol) con ácidos grasos de cadena larga (mayor de 8 átomos de carbono) lineal o ramificada, tales como diestearato de etilenglicol, monooleato de PEG-400, monolaurato de PEG-400, dilaurato de PEG-400 y diheptanoato de PEG-4 (por ejemplo, Lipo EGDS, disponible de Lipo Chemicals, Paterson NJ, Lumulse 40-OK, Lumulse 40-L y Lumulse 42-L, disponibles de Lambent Technologies, Gurnee IL y LIPONATE 2-DH, producto de Lipo Chemicals, Inc., Paterson NJ), o una mezcla de estos tensioactivos;

(8) copolímeros de bloque EO-PO, tales como copolímeros de bloque de poli(óxido de etileno)-poli(óxido de propileno)-poli(óxido de etileno) y copolímeros de bloque de poli(óxido de propileno)-poli(óxido de etileno)-poli(óxido de propileno) (por ejemplo, Pluronic y productos de la serie Pluronic R, disponibles de BASF Corporation, Florham Park NJ), o una mezcla de estos tensioactivos;

(9) etoxilatos de alcohol, propoxilatos de alcohol y propoxilatos de etoxilato de alcohol formados a partir de la adición de óxido de etileno y/u óxido de propileno a alcoholes grasos de cadena larga (C8 o superior) lineal o ramificada, tales como undecil éter de poli(óxido de etileno), éter de poli(óxido de etileno) con alcoholes primarios lineales (C12-C15), éter de poli(óxido de etileno) con alcoholes primarios lineales (C14-C15) y alcoholes C8-10 propoxilados etoxilados (por ejemplo, etoxilato de alcohol Tomadol 1-3, etoxilato de alcohol Tomadol 25-7 y etoxilato de alcohol 45-7, disponibles de Air Products, Inc., Allentown PA; y Antarox BL-214 disponible de Rhodia, Cranbury NJ), o una mezcla de estos tensioactivos;

(10) etoxilatos de alcohol formados a partir de la adición de óxido de etileno a compuestos de alquilfenol lineales y ramificados, tales como éter de poli(óxido de etileno) con nonilfenol (por ejemplo, Surfonic N95, disponible de Huntsman Chemical Corporation, The Woodlands TX), o una mezcla de estos tensioactivos;

(11) mono-, di- y oligoglucósidos alquilados que contienen de 8 a 22 átomos de carbono en el grupo alquilo, y los mono-, di- y oligoglucósidos alquilados etoxilados que contienen de 8 a 22 átomos de carbono en el grupo alquilo, tales como éter de poli(D-glucopiranosa) con alcoholes primarios lineales (C8 -C14) (por ejemplo, Glucopon 425N/HH, disponible de Cognis North America, Cincinnati OH), o una mezcla de estos tensioactivos;

(12) los compuestos de amida formados a partir de ácidos grasos de cadena larga (mayor de 8 átomos de carbono) lineal o ramificada, tales como dietanolamida de ácido de coco y dietanolamida de ácido oleico (por ejemplo, Ninol 40-CO y Ninol 201, disponibles de Stepan Corporation, Northfield IL, y Hostacor DT, disponible de Clariant Corporation, Mount Holly, NC), o una mezcla de estos tensioactivos;

(13) compuestos etoxilados formados por la adición de óxido de etileno a los compuestos de amida formados por ácidos grasos de cadena larga (mayor de 8 átomos de carbono) lineal o ramificada, tales como éter de poli(óxido de etileno) con etanolamida de ácido de coco (por ejemplo, Ninol C-5, disponible de Stepan Corporation, Northfield IL), o una mezcla de estos tensioactivos;

(14) tensioactivos de silicona no iónicos, tales como éter de poli(óxido de etileno) con metil bis(trimetilsililoxi) silil propanol (por ejemplo, Silwet L77, disponible de Momentive Performance Materials, Wilton NJ), o una mezcla de estos tensioactivos

(15) trialquilfosfatos, o una mezcla de trialquilfosfatos;

(16) mono y diésteres de glicerina con ácidos grasos de cadena larga (mayor de 8 átomos de carbono) lineal o ramificada, adicionalmente esterificados con ácidos monocarboxílicos de cadena corta, tales como lactato de monoestearato de glicerol (por ejemplo, Grindsted Lactem P22, disponible de Danisco, Copenhague, Dinamarca), o una mezcla de estos tensioactivos; o

(17) una mezcla de tales tensioactivos.

Los emulsionantes ejemplificados incluyen lecitina, monoestearato de etoxisorbitano, monooleato de glicerol y aceite de ricino etoxilado a 20 moles.

Más emulsiones y emulsionantes

Al dispersar los aceites o los materiales hidrófobos, los formuladores han encontrado que los sistemas de emulsificación compuestos por dos o más emulsionantes tienden a proporcionar mejores propiedades de dispersión, por ejemplo, dispersiones más estables, que un emulsionante único. Al formular emulsiones con dos o más emulsionantes, es típico usar emulsionantes con diferentes valores de HLB y ajustar la razón de emulsionantes para lograr un valor de HLB compuesto que sea más adecuado para emulsionar el material hidrófobo. En el caso de que se usen dos o más emulsionantes con diferentes valores de HLB, puede ser el caso de que los emulsionantes con bajos valores de HLB sean insolubles en agua y cumplan con la definición de compuestos lipófilos tal como se describió anteriormente. Por tanto, algunos compuestos incluidos en una lista de compuestos lipófilos útiles en la presente invención también se incluirán en una lista de emulsionantes útiles en la presente invención. Aunque los términos coloide y emulsión a veces se usan indistintamente, la emulsión tiende a implicar que tanto la fase dispersa como la continua son líquidas. Un ejemplo comúnmente referido de una emulsión es la leche, en la que la mayor parte del lípido de la leche está en forma de glóbulos que varían en tamaño de 0,1 a 15 um de diámetro. En el contexto de la presente invención, por emulsión se entiende un sistema coloidal en el que la fase dispersa es un líquido, un semisólido o un sólido de baja fusión, con un punto de fusión inferior a 100 °C, y en donde el compuesto lipófilo se dispersa y permanece separado de una fase líquida continua que puede ser agua, una solución acuosa, u otro líquido polar en el que el compuesto lipófilo es insoluble, y en donde el tamaño de partícula de la fase dispersa varía entre 10 angstroms y 15 micrómetros. Las emulsiones de la presente invención se caracterizarán por uno o más de los siguientes: es opaca o translúcida, exhibe un efecto Tyndall y/o contiene material disperso que no pasará a través de una membrana. Un emulsionante es una sustancia que estabiliza una emulsión. Normalmente, los emulsionantes son compuestos activos de superficie, anfipáticos, que poseen grupos tanto restos hidrófilos como hidrófobos. La relación de los grupos hidrófilos e hidrófobos en un tensioactivo se expresa comúnmente como el equilibrio hidrófilo-lipófilo o HLB. En la preparación de las emulsiones, puede ser conveniente usar más de un compuesto emulsionante, en cuyo caso el emulsionante presente en la mayor concentración puede denominarse emulsionante primario y los emulsionantes presentes en concentraciones más bajas pueden denominarse coemulsionantes o emulsionantes secundarios, o todos los emulsionantes presentes en una composición pueden denominarse coemulsionantes.

Las emulsiones son inestables y, por lo tanto, no se forman espontáneamente. Existen dos métodos predominantes para la formación de dispersiones coloidales que incluyen las emulsiones que son la generación de la fase dispersa in situ y la introducción de la fase dispersa en la fase continua con energía en procesos que incluyen calentamiento, agitación, mezcla de alto cizallamiento y microfluidización. Las emulsiones de la presente invención pueden prepararse mediante la introducción de la fase dispersa en la fase continua.

Con el tiempo, las emulsiones tienden a volver al estado estable del aceite separado del agua, un proceso que se retarda por los emulsionantes. Se entiende que en el contexto de la presente invención “ emulsión estable” no se refiere solo a sistemas que son termodinámicamente estables, sino que también incluye sistemas en los que la cinética de descomposición se ha ralentizado enormemente, es decir, sistemas metaestables. Las emulsiones pueden descomponerse mediante procesos de floculación (agregación de partículas dispersas), formación de cremas (migración de las partículas dispersas a la parte superior de la emulsión debido a la flotabilidad) y coalescencia (combinación de gotas dispersas para formar partículas más grandes).

En determinadas realizaciones, una emulsión estable según la presente invención no se separa físicamente en fases, no presenta formación de crema o coalescencia, ni forma precipitado. En una modalidad, la emulsión es lo suficientemente estable que es estable en condiciones en las que se almacena y se envía una composición lubricante del transportador. Por ejemplo, en una modalidad, la presente emulsión estable no se separa en fases en un mes de 4 a 50 °C, o incluso en dos o tres meses a tales temperaturas.

La diálisis es una prueba simple para la insolubilidad de un compuesto lipófilo. Un compuesto lipófilo puede considerarse insoluble si cuando se dializa a través de una membrana con un peso molecular de 1000, el compuesto lipófilo se retiene en el interior del tubo de diálisis.

Debido a que las densidades de los compuestos lipófilos a menudo son muy diferentes a la del agua, la estabilización de las emulsiones fluidas se favorece por las partículas de pequeño tamaño. Las emulsiones de aceite de partículas de pequeño tamaño en agua pueden proporcionarse mediante el uso de los procesos de alto cizallamiento, mediante el uso de codisolventes, o pueden proporcionarse mediante ciertas composiciones y concentraciones de aceites lipófilos con emulsionantes y/o tensioactivos aniónicos y agua, o ambos codisolventes y los procesos de alto cizallamiento. Por ejemplo, en ausencia de un procesamiento de alto cizallamiento, la adición de una mezcla de aceite lipófilo más emulsionantes al agua en agitación más solución de hexilenglicol, puede dar una emulsión estable con un tamaño de partícula pequeño, mientras que la adición de la misma mezcla de aceite y los emulsionantes al agua solo no lo hará. Las emulsiones de la presente invención pueden tener tamaños promedio de partícula en volumen inferiores a 10 micrómetros, por ejemplo, inferiores a 3 micrómetros, tal como inferiores a 1 micrómetro. Para facilitar la aplicación por pulverización, una emulsión de la presente composición puede tener una viscosidad de 40 cP o menos.

Componentes adicionales

Las composiciones lubricantes pueden contener componentes adicionales si se desea. Por ejemplo, las composiciones pueden contener adyuvantes tales como lubricantes convencionales de base acuosa para cintas transportadoras (por ejemplo, lubricantes a base de amina grasa), agentes antimicrobianos, colorantes, inhibidores de espuma o generadores de espuma, inhibidores de grietas (por ejemplo, inhibidores de grietas por estrés de PET), modificadores de viscosidad, materiales formadores de película, tensioactivos, antioxidantes, agentes antiestáticos, inhibidores de la corrosión y las mezclas de los mismos. Los ejemplos de lubricantes de amina o derivados de amina adecuados incluyen oleil diamino propano, coco diamino propano, lauril propil diamina, dimetil lauril amina, PEG coco amina, alquil C12 -C14 oxi propil diamina y aquellas composiciones de amina descritas en las patentes estadounidenses n.os 5.182.035 y 5.932.526. Las cantidades y tipos de tales componentes adicionales serán evidentes para aquellos expertos en la técnica.

Para aplicaciones que involucran recipientes plásticos, las composiciones lubricantes pueden tener una alcalinidad total equivalente a menos de 100 ppm de CaCO3, por ejemplo, menos de 50 ppm de CaCO3, tal como menos de 30 ppm de CaCO3, tal como se mide de acuerdo con los Métodos Convencionales para Examen de Agua y Aguas Residuales, 18a edición, sección 2320, Alcalinidad. Para aplicaciones que implican recipientes plásticos, puede ser ventajoso evitar el uso de componentes en la fórmula que podrían promover el agrietamiento por tensión ambiental en recipientes plásticos. El inhibidor de agrietamiento por tensión, si está presente, puede seleccionarse para que sea compatible con los otros componentes de la composición lubricante.

Métodos de uso de los lubricantes actuales

La presente invención proporciona en un aspecto, un método para lubricar el paso de un recipiente a lo largo de un transportador, que incluye aplicar una emulsión lipófila o una mezcla de un material de emulsión lipófilo y un lubricante miscible en agua a al menos una parte del recipiente que está en contacto con la superficie del transportador o al menos a una parte del transportador que está en contacto con la superficie del recipiente. En algunas realizaciones, la presente invención se refiere a un método para aplicar un lubricante sin diluir de manera intermitente. La composición puede aplicarse mientras el transportador está en reposo o mientras se mueve, por ejemplo, a la velocidad de funcionamiento normal del transportador.

El recubrimiento lubricante puede aplicarse de manera constante o intermitente. El recubrimiento lubricante puede aplicarse de manera intermitente para minimizar la cantidad de composición lubricante aplicada. Se ha descubierto que la presente invención puede aplicarse de manera intermitente y mantener un bajo coeficiente de fricción entre aplicaciones, o evitar una condición conocida como “ secado” . Específicamente, la presente invención puede aplicarse durante un período de tiempo y luego no aplicarse durante al menos 15 minutos, al menos 30 minutos, o al menos 120 minutos o más. El período de aplicación puede ser lo suficientemente largo como para extender la composición sobre la cinta transportadora (es decir, una revolución de la cinta transportadora). Durante el período de aplicación, la aplicación real puede ser continua, es decir, se aplica el lubricante a todo el transportador, o intermitente, es decir, se aplica el lubricante en las bandas y los recipientes esparcen el lubricante alrededor. El lubricante puede aplicarse a la superficie del transportador en una ubicación que no esté llena de envases o recipientes. Por ejemplo, el aerosol lubricante puede aplicarse corriente arriba del flujo del envase o recipiente, o sobre la superficie del transportador invertido que se mueve por debajo y corriente arriba del recipiente o envase.

En algunas realizaciones, la razón de tiempo de aplicación con respecto a tiempo de no aplicación puede ser de 1:10, 1:30, 1:180 o 1:500, donde el lubricante mantiene un bajo coeficiente de fricción entre las aplicaciones de lubricante. Dicho de otra manera, en una realización, la aplicación incluye aplicar la composición lubricante durante un primer periodo de tiempo y no aplicarla durante un segundo periodo de tiempo. La razón de la primera longitud con respecto a la segunda longitud puede ser de 1 a mayor o igual a 100. La razón de la primera longitud con respecto a la segunda longitud puede ser de 1 a mayor o igual a 10, de 1 a mayor o igual a 30, de 1 a mayor o igual a 180, o de 1 a mayor o igual a 500.

En algunas realizaciones, el lubricante mantiene un coeficiente de fricción por debajo de 0,4, por debajo de 0,2, por debajo de 0,15, o por debajo de 0,12.

En algunas modalidades, se puede usar un bucle de retroalimentación para determinar cuándo el coeficiente de fricción alcanza un nivel inaceptablemente alto. El bucle de retroalimentación puede activar la composición del lubricante para que se active durante un período de tiempo y luego opcionalmente desactivar la composición del lubricante cuando el coeficiente de fricción vuelva a un nivel aceptable.

En una realización, el presente método incluye un método para limpiar un transportador. Esta realización puede incluir la aplicación de la presente composición lubricante lipófila al transportador, recipientes de transporte, el lavado o enjuague del transportador y la eliminación de la suciedad y, tras el lavado y la eliminación de la suciedad, la continuación del transporte de recipientes en el transportador con un coeficiente de fricción aceptable entre el recipiente y el transportador. Es decir, el coeficiente de fricción permanece a un nivel en el que el transportador puede continuar transportando recipientes durante un tiempo significativo sin otra o una aplicación no programada de lubricante al transportador. El coeficiente de fricción puede permanecer por debajo, por ejemplo, de 0,4 según la prueba de pista corta descrita a continuación. El lavado o enjuague del transportador puede producirse mientras el transportador continúa funcionando, es decir, mientras se transportan los recipientes. El lavado o enjuague puede emplear una composición lubricante diluida.

El método puede incluir el transporte de recipientes hasta que el recipiente o el transportador (por ejemplo, un eslabón del transportador) estén inaceptablemente sucios. En una realización, la suciedad inaceptable se refiere a un nivel de suciedad tal que cuando el envase que se ha transportado se coloca sobre una superficie blanca, como tela o papel, queda una marca visible inaceptable. En una realización, inaceptablemente sucia se refiere a la superficie del transportador que tiene una apariencia inaceptablemente sucia, o ambas cosas. En una realización, inaceptablemente sucio se refiere a un nivel de suciedad tal que cuando el paquete que ha sido transportado se coloca sobre una superficie blanca tal como tela o papel, queda una marca inaceptablemente visible y la superficie del transportador tiene una apariencia inaceptablemente sucia, o ambas cosas. En el caso de las líneas de producción que incluyen cintas transportadoras de acero inoxidable, el grado de suciedad puede medirse en cuanto a peso de hierro presente como suciedad por recipiente o por eslabón de cadena de cinta transportadora. Por ejemplo, la suciedad que contiene hierro puede analizarse limpiando el envase o el eslabón de la cadena con un pañuelo de papel y luego cuantificar el hierro presente por digestión y espectroscopía, tal como la espectroscopía de plasma acoplado inductivamente. Los niveles aceptables de suciedad para las botellas pueden ser inferiores a 100 jg de hierro/botella, inferior a 50 |jg de hierro/botella o inferior a 25 jg de hierro/botella. Los niveles aceptables de suciedad para los eslabones de la cadena de la cinta transportadora pueden ser inferior a 7,75 jg de hierro/cm2 (50 jg de hierro/pulgada cuadrada) de la superficie del eslabón, inferior a 3,87 jg de hierro/cm2 (25 jg de hierro/pulgada cuadrada) de la superficie del eslabón, o inferior a 1.93 jg de hierro/cm2 (12,5 jg de hierro/pulgada cuadrada) de la superficie del eslabón.

El grosor del recubrimiento lubricante puede mantenerse generalmente en la interfaz en un valor mayor o igual a 0,0001 mm, por ejemplo, de 0,001 a 2 mm, y tal como de 0,005 a 0,5 mm.

La aplicación de la composición lubricante puede llevarse a cabo mediante el uso de cualquier técnica adecuada, que incluye pulverización, manualmente con un paño, cepillado, recubrimiento por goteo, recubrimiento por rodillo y otros métodos para la aplicación de una película delgada.

Se puede recubrir una variedad de tipos de transportadores y partes de transportadores con la composición lubricante. Las partes del transportador que sostienen o guían o mueven los recipientes y pueden recubrirse con la composición lubricante incluyen cintas, cadenas, compuertas, toboganes, sensores y rampas que tienen superficies hechas de telas, metales, plásticos, compuestos o las combinaciones de estos materiales. El lubricante puede residir o aplicarse deliberadamente para residir entre la cadena de la cinta transportadora y el soporte de la cadena de la cinta transportadora, como una tira de desgaste. Por ejemplo, puede colocarse una boquilla debajo de la mesa de la cinta transportadora con un aerosol dirigido hacia la parte inferior del eslabón de la cadena de la cinta transportadora, o puede colocarse una boquilla con un aerosol dirigido hacia la tira de desgaste en un lugar al que pueda accederse o debajo de la cadena de la cinta transportadora.

La composición lubricante también puede aplicarse a una amplia variedad de recipientes que incluyen recipientes de bebida; recipientes de alimentos; recipientes de productos de limpieza domésticos o comerciales; y recipientes para aceites, anticongelantes u otros fluidos industriales. Los recipientes pueden estar hechos de una amplia variedad de materiales que incluyen vidrios; plásticos (por ejemplo, poliolefinas, tales como polietileno y polipropileno; poliestirenos; poliésteres tales como PET y poli(naftalato de etileno) (PEN); poliamidas, policarbonatos; y mezclas o copolímeros de los mismos); metales (por ejemplo, aluminio, estaño o acero); papeles (por ejemplo, papales no tratados, tratados, encerados u otros papeles recubiertos); cerámicas; y materiales laminados o compuestos de dos o más de estos materiales (por ejemplo, materiales laminados de PET, PEN o mezclas de los mismos con otro material plástico). La presente invención es especialmente adecuada para recipientes de vidrio. Los recipientes pueden tener una variedad de tamaños y formas, incluidos cartones (por ejemplo, cartones encerados o cajas TETRAPACK™), latas, botellas. Aunque cualquier parte deseada del recipiente puede recubrirse con la composición lubricante, la composición lubricante puede aplicarse solo a las partes del recipiente que entrarán en contacto con el transportador o con otros recipientes. En una realización, la composición lubricante no se aplica a partes de recipientes termoplásticos que son propensas a agrietamiento por tensión. En una realización, la composición lubricante se aplica a la parte cristalina del pie de un recipiente de PET moldeado por soplado con pie (o a una o más partes de un transportador que entrarán en contacto con dicha parte del pie) sin aplicar cantidades significativas de composición lubricante a la porción amorfa de la base central del recipiente. Además, en determinadas realizaciones, la composición lubricante no se aplica a partes de un recipiente que posteriormente podrían ser agarradas por un usuario que sostiene el recipiente, o, si así se aplica, se retira de dicha porción antes del envío y la venta del recipiente. Para algunas de estas aplicaciones, la composición lubricante se aplica al transportador en lugar de al recipiente, lo que puede limitar el grado en que el recipiente podría volverse resbaladizo en el uso real.

En una realización, el presente método incluye un método para lubricar el paso de un recipiente a lo largo de un transportador. Este método puede incluir la aplicación de una composición lubricante no diluida a al menos una parte de una superficie de contacto del transportador con el recipiente o a al menos una parte de una superficie de contacto del transportador con el recipiente

Equipo de dispensación

El equipo de dispensación para la práctica de la presente invención incluye aparatos de pulverización que comprenden boquillas de pulverización que no están energizadas, es decir, que proporcionan una fina pulverización de lubricante a velocidad de flujo relativamente bajas (menos de 10 ml/s a presiones inferiores a 344,73 kPa (50 psi) sin necesidad de aplicar energía (por ejemplo, alta presión, aire comprimido o sonicación) para romper el flujo de lubricante en pequeñas gotas. El sistema de dispensación por pulverización funciona a una presión relativamente más baja (inferior a 50 psi) y no comprende ni una línea del lubricante de alta presión ni una línea de ventilación del lubricante. Los tamaños de gotas útiles para la pulverización de lubricante son de 100 a 5000 micrómetros, por ejemplo, de 100 a 500 micrómetros.

Las boquillas adecuadas para la práctica de la presente invención son las boquillas de pulverización de pequeña capacidad que distribuyen el lubricante líquido como un cono sólido (lleno), cono hueco, abanico plano o pulverizador tipo lámina a presiones inferiores a 344,73 kPa (50 psi). En una modalidad, las boquillas son boquillas de pulverización planas con bordes cónicos que son útiles para establecer una distribución uniforme de la pulverización a partir de patrones de pulverización superpuestos entre las pulverizaciones adyacentes en un cabezal de boquilla múltiple. Las boquillas de pulverización plana útiles en la práctica de la presente invención incluyen boquillas de orificio elíptico y boquillas deflectoras. En el diseño del orificio elíptico, el eje del patrón de pulverización es una continuación del eje de la conexión de la tubería de entrada. En el diseño del deflector, la superficie de deflexión desvía el patrón de pulverización del eje de la conexión de la tubería de entrada. Las boquillas de pulverización plana útiles incluyen las boquillas FloodJet and VeeJet Small Capacity Wide Spray Angle (disponibles en Spraying Systems, Wheaton, IL), las boquillas FF Extra Wide Angle y NF Standard Fan (disponibles en Bete Fog Nozzle, Inc., Greenfield, MA), y las boquillas Flat Spray Standard (disponibles en Allspray, Inc., Carol Stream, IL). Una boquilla de pulverización plana deflectora adecuada es la boquilla Low Flow FloodJet 1/8K-SS.25 disponible de Spraying Systems, Wheheon IL. Las boquillas de pulverización de cono útiles incluyen las boquillas UniJet Small Capacity Standard Spray (disponibles en Spraying Systems, Wheaton, IL), las boquillas WT Right Angle Hollow Cone (disponibles en Bete Fog Nozzle, Inc., Greenfield, MA) y las boquillas Hollow Cone Standard (disponibles en Allspray, Inc., Carol Stream, IL). Una boquilla de pulverización cónica adecuada es la boquilla UniJetTXVS-1, disponible en Spraying Systems, Wheaton IL.

El aparato de dispensación para la práctica de la presente invención incluye medios para proporcionar composiciones lubricantes a las boquillas a presiones de bajas a moderadas, inferiores a 344,73 kPa (50 psi). Un posible medio es presurizar la fuente de lubricante. El equipo de dispensación adecuado incluye medios para presurizar la composición lubricante en línea mediante bombeo. Los requisitos para una bomba son modestos y se pueden cumplir con una variedad de diseños de bombas, incluidas las bombas de diafragma, las bombas peristálticas y las bombas dosificadoras de pistón alternativo rotativo sin válvula. Las bombas adecuadas arrancan y se detienen automáticamente cuando se abre y se cierra una válvula de descarga corriente abajo de la bomba. De esta manera, la bomba no funciona durante los períodos de no aplicación. Los ejemplos de bombas que arrancan y se detienen automáticamente incluyen las bombas de diafragma de desplazamiento positivo con interruptores de presión incorporados que automáticamente arrancan y detienen el bombeo instantáneamente cuando se abre la válvula de descarga, por ejemplo, una bomba Flowjet 2100, disponible de Flowjet, una división de IIT Industries, Foothill Ranch, CA. Otros ejemplos de bombas que arrancan y paran automáticamente son las bombas de doble diafragma de desplazamiento positivo tal como la bomba de plástico Wilden PI disponible de Wilden Pump & Engineering, LLC, Grand Terrace, CA y las bombas neumáticas de diafragma único como la bomba Yamada NDP-5 disponible de Yamada America, West Chicago IL. Las bombas que no arrancan y paran automáticamente por acción de una válvula de descarga corriente abajo pueden usarse ventajosamente con un controlador que acciona tanto la válvula de descarga corriente abajo como la bomba.

Métodos para preparar la presente composición

Los procesos de alto cizallamiento útiles en la preparación de las emulsiones estables de pequeño tamaño de partícula incluyen homogeneizadores de rotor-estator, homogeneizadores de tipo cuchilla (mezcladores) y homogeneizadores de alta presión (también conocidos como microfluidizadores u homogenizadores lácteos). En los homogeneizadores de alta presión, el líquido se fuerza a alta presión a través de un orificio estrecho que genera un alto cizallamiento. Las variaciones de la homogeneización a alta presión incluyen la microfluidización por impacto en la cual dos corrientes del líquido colisionan después de forzarse a través de orificios opuestos, y la microfluidización por impacto por el anillo en la cual la corriente del líquido impacta una superficie plana rodeada por un anillo.

La presente invención se puede entender mejor con referencia a los siguientes ejemplos. Estos ejemplos pretenden ser representativos de realizaciones específicas de la invención, y no pretenden limitar el alcance de la invención.

Ejemplos

Métodos de prueba

Prueba de transportador de pista corta

Los sistemas transportadores que emplean cintas de acero inoxidable de 16,51 cm (6-1/2 pulgadas) de ancho accionadas por motor se operaron a velocidades de cinta de entre 36,57 m/min (120 pies/minuto) y 51,81 m/min (170 pies/minuto). La longitud del sistema transportador fue de diez pies con cintas transportadoras de acero inoxidable de aproximadamente 6,7 m (22 pies) de longitud. Las cintas incluían una disposición de pista dual de dos cadenas de funcionamiento recto de línea de velocidad 815 de 8,25 cm (3-174 pulgadas) de ancho y una sola pista de cadenas de funcionamiento recto de línea de velocidad 815 de 16,5 cm (6-1/2 pulgadas) de ancho (las cadenas de líneas de velocidad 815 son productos de Solus Industrial Innovations, LLC, Rancho Santa Magarita, CA). Antes de probar las propiedades de lubricación de las formulaciones de la muestra, el sistema transportador se frotó mediante el uso de cepillos de nylon y almohadillas ScotchBrite® con una solución de limpieza que consiste en 2,5% de metasilicato de sodio, 1,0% de hidróxido de sodio, 1,0% de Tomadol 1-3 y 0,5% de Tomadol 25-7 (Productos Tomadol, disponibles en Air Products, Allentown PA).

Se enlazaron dos botellas de vidrio llenas de 340 g (12 onzas) y se conectaron a un extensómetro estacionario. La fuerza ejercida en el extensómetro durante el funcionamiento de la cinta se registró de forma continua cada 2 a 3 segundos durante la operación usando un ordenador. Las composiciones lubricantes se aplicaron a la superficie de la cinta usando boquillas convencionales de pulverización de lubricante que funcionaban a de 248,21 a 303,37 kPa (de 36 psi a 44 psi) y suministraban lubricante a de 60 ml/min a 80 ml/min. El periodo de aplicación inicial lubricante fue de 87 segundos. Después de la aplicación inicial del lubricante, la cinta se dejó funcionar durante ochenta minutos sin aplicar lubricante adicional mientras se registró la fuerza ejercida sobre el extensómetro.

Para someter a prueba la resistencia al agua de las cintas lubricadas, se aplicó agua al transportador usando una segunda boquilla que funciona a de 248,21 a 303,37 kPa (de 36 psi a 44 psi) y suministra agua a de 100 ml/min a 120 ml/min cuarenta minutos después del inicio del experimento y continuando durante la duración del experimento, mientras que la fuerza ejercida sobre el extensómetro continuó registrándose.

El coeficiente de fricción (COF) se calculó dividiendo la fuerza de arrastre (F) por el peso de las dos botellas de vidrio rellenas de 340 g (12 onzas) más el lazo (W): COF = F/W. En los ejemplos a continuación, los valores de COF informados son los valores promedio de COF registrados recogidos durante un periodo de un minuto.

Prueba de lubricidad

Determinadas pruebas notificadas en el ejemplo 1 usaron un transportador de prueba de laboratorio para probar la lubricidad de una composición lubricante. La prueba de lubricidad se realizó midiendo la fuerza de arrastre (fuerza de fricción) de un paquete de recipiente de bebida ponderado que se mantiene en una cinta transportadora en marcha, humedecido por la muestra de prueba. Los recipientes de bebida estaban hechos de vidrio, PET, metal o cartón. El material de la cinta transportadora era de acero inoxidable o delrin (poliacetal o plástico). La cinta tiene una anchura de 8,2 cm y una longitud de aproximadamente 7,5 m y una velocidad promedio de 1,2 m/s. La fuerza de arrastre, usando un valor promedio, se midió con un medidor de fuerza, que estaba conectado al paquete de recipiente mediante un delgado sedal de pesca de monofilamento. La fuerza de arrastre se controló con un ordenador, se conectó directamente al medidor de fuerza. El coeficiente de fricción (COF) se calculó dividiendo la fuerza de arrastre (F) entre el peso del paquete de cilindro (W): COF = F/W.

En esta prueba, la muestra de prueba se pulverizó sobre la superficie de la cinta transportadora en movimiento durante 36 segundos con un pulverizador manual. El pulverizador manual pulveriza una cantidad de 16 g de muestra

de prueba en la cinta transportadora en 36 segundos. La fuerza de arrastre se controló durante 30 minutos sin reponer la muestra de prueba. Después de 30 minutos, se vertieron 250 mililitros de agua pura sobre la cinta para probar la compatibilidad de la muestra de prueba con derrame de agua.

Realizaciones del método y composición

En una realización, la presente invención se refiere a un método para lubricar el paso de un recipiente a lo largo de un transportador. Esta realización puede incluir la aplicación de una composición lubricante a al menos una parte de una superficie de contacto con el recipiente del transportador o a al menos una parte de una superficie de contacto con el transportador del recipiente; incluyendo la composición lubricante: del 3-40 % en peso de compuesto lipófilo; del 0,05 -15 % en peso de emulsionante, agente tensioactivo aniónico o mezcla de los mismos; y del 55 al 97 % en peso de agua.

En una realización del método, el compuesto lipófilo incluye éster tri(caprato/caprilato) de glicerina; caprilato, caprato, trigilato de cocoato; éster de ácido graso de soyato de sacarosa; éster diheptanoato de poli(etilenglicol); o trioleato de trimetilol propano. En una realización del método, el emulsionante incluye monoestearato de etoxisorbitano, monooleato de glicerol, aceite de ricino etoxilado a 20 moles, o una mezcla de los mismos. En una realización del método, el tensioactivo aniónico incluye lecitina, éster de oleil-5EO-fosfato, monocitrato de monoestearato de glicerol o ácido oleico. En una realización del método, la composición incluye además un componente funcional adicional. En una realización del método, el componente funcional adicional incluye un agente antimicrobiano, un inhibidor del craqueo, un antioxidante o una mezcla de los mismos. En una realización del método, el emulsionante incluye lecitina, éster de ácido cítrico o una mezcla de los mismos. En una realización del método, la composición incluye además un coemulsionante que incluye poliol, polialquilenglicol, copolímero lineal de óxidos de etileno y propileno, éster de sorbitano, ácido graso y sus derivados, o mezcla de los mismos. En una realización del método, el compuesto lipófilo incluye triglicérido.

En una realización del método, la aplicación incluye pulverizar la composición a través de una boquilla no energizada. En una realización del método, la aplicación incluye aplicar la composición lubricante durante un primer periodo de tiempo y no aplicarla durante un segundo periodo de tiempo; en donde la razón de la primera longitud con respecto a la segunda longitud es de 1 a mayor o igual a 10.

En una realización del método, la composición mantiene un coeficiente de fricción inferior a 0,4 durante todo el periodo de uso.

En una realización del método, el recipiente incluye poli(tereftalato de etileno), poli(naftalato de etileno), vidrio o metal.

En una realización, la presente invención se refiere a un método para lubricar el paso de un recipiente a lo largo de un transportador. Esta realización puede incluir pulverizar una composición lubricante sin diluir a través de una boquilla no energizada sobre al menos una porción de una superficie de contacto con el recipiente del transportador o a al menos una porción de una superficie de contacto con el transportador del recipiente; incluyendo la composición lubricante: del 3-40 % en peso de compuesto lipófilo; del 0,05 - 15 % en peso de emulsionante, agente tensioactivo aniónico o mezcla de los mismos; y del 55 al 97 % en peso de agua.

En una realización, la presente invención se refiere a un método para lubricar el paso de un recipiente a lo largo de un transportador. Esta realización puede incluir la aplicación de una composición lubricante sin diluir a al menos una parte de una superficie de contacto con el recipiente del transportador o a al menos una parte de una superficie de contacto con el transportador del recipiente; transportar recipientes en el transportador; lavar o enjuagar el transportador y eliminar la suciedad; continuar transportando recipientes después de lavar, realizándose el transporte con un coeficiente de fricción inferior o igual a 0,4; incluyendo la composición lubricante: del 3-40 % en peso de compuesto lipófilo; del 0,05 - 15 % en peso de emulsionante, agente tensioactivo aniónico o mezcla de los mismos; y del 55 al 97 % en peso de agua.

En una realización, la presente invención se refiere a una composición. Esta realización de la composición puede incluir: del 3-40 % en peso de compuesto lipófilo; del 0,05-15 % en peso de tensioactivo aniónico; y del 55 al 97 % en peso de agua. En una realización de la composición, la composición incluye además emulsionante. En una realización de la composición, el compuesto lipófilo incluye triglicéridos. En una realización de la composición, el compuesto lipófilo incluye éster tri(caprato/caprilato) de glicerina; caprilato, caprato, trigilato de cocoato; éster de ácido graso de soyato de sacarosa; éster diheptanoato de poli(etilenglicol); o trioleato de trimetilol propano. En una realización de la composición, el tensioactivo aniónico incluye lecitina, éster de oleil-5EO-fosfato, homopolímero de cadena corta de ácido ricinoleico u oleico. En una realización de la composición, el emulsionante incluye monoestearato de etoxisorbitano, monooleato de glicerol, aceite de ricino etoxilado a 20 moles, o una mezcla de los mismos. En una realización de la composición, la composición es compatible con PET en la medida en que produce el agrietamiento de 4 o menos botellas de 56 en una prueba de agrietamiento por tensión para botellas PET no rellenables. En una realización de la composición, la composición es compatible con PET hasta el punto de ser calificada como A o B en una prueba de agrietamiento por tensión para botellas PET rellenables.

Ejemplo 1- Los lubricantes convencionales presentaron aumentos inaceptables en COF con desgaste y humectación, (no según la invención)

A. Prueba de pista corta

Estos experimentos demostraron que las composiciones lubricantes convencionales mostraron aumentos inaceptables en el coeficiente de fricción a medida que se usaron y se humedecieron. Se demostró que los tensioactivos aniónicos mejoran el rendimiento de las composiciones lubricantes incluso convencionales.

Materiales y métodos

Método de prueba de pista corta

El transportador incluía unas pistas transportadoras duales de 8,25 cm (3-1/4 pulgadas) y la velocidad del transportador era de 48,16 m/min (158 pies/min). Después de funcionar durante 35 minutos después del inicio de la aplicación del lubricante, el COF se midió usando dos botellas de 340 g (12 onzas) de cerveza Miller Genuine Draft Light (COF inicial). Sesenta minutos después del inicio de la aplicación del lubricante, es decir, 20 minutos después del inicio de la pulverización de agua, se volvió a medir el COF (COF desgastado y humedecido).

Lubricantes

El lubricante transportador de amina convencional (comercializado bajo el nombre comercial Lubodrive TK, Ecolab, St. Paul MN) se mezcló con agua desionizada para formar una disolución a una concentración del 0,5 % en peso. El lubricante de amina convencional incluía amina grasa acidificada y tensioactivo de etoxilato de alcohol.

El lubricante transportador de éster de fosfato convencional (comercializado bajo el nombre comercial Lubodrive RX, Ecolab, St. Paul MN) se mezcló con agua desionizada para formar una disolución a una concentración del 0,25 % en peso. El lubricante de éster de fosfato convencional incluyó el éster de fosfato neutralizado y el tensioactivo de etoxilato de alcohol.

La glicerina se mezcló con agua desionizada para formar una disolución a una concentración del 10 % en peso. Una segunda composición de glicerina incluyó el 10 % en peso de glicerina y el 0,5 % en peso de compuesto de éster de fosfato de Rhodafac PA/35 (Rhodia, Cranbury, NJ). El compuesto de éster de fosfato incluyó éster oleil-5EO-fosfato.

La composición lubricante de emulsión de silicona (polidimetilsiloxano) se preparó mezclando 250 g de emulsión de silicona (emulsión de silicona de calidad alimentaria Lambent E2140FG, producto de Lambent Technologies Corp.) con 750 g de agua desionizada. Una segunda composición lubricante de emulsión de silicona (polidimetil siloxano) también incluyó el compuesto de éster de fosfato Rhodafac PA/35. Esta segunda composición se preparó añadiendo 50 g de compuesto de éster de fosfato Rhodafac PA/35 al 10 % en agua desionizada y 250 g de emulsión de silicona Lambent E2140FG a 700 g de agua desionizada. Esto formó una dispersión.

Resultados

Los resultados obtenidos en estas pruebas se muestran en la tabla 1, a continuación.

Tabla 1A - Aumentos de COF para lubricantes convencionales

En la prueba del lubricante de amina, setenta minutos después del inicio de la aplicación del lubricante (30 minutos después del inicio de la pulverización de agua), las botellas se retiraron debido a una lubricación insuficiente en la pista.

Conclusiones

Se demostró que el tensioactivo aniónico mejora la lubricación por composiciones lubricantes secas convencionales. La inclusión de tensioactivo aniónico de éster de fosfato en glicerina dio como resultado un aumento más pequeño en COF. La inclusión de aproximadamente 5000 ppm de un compuesto de éster de fosfato en el lubricante de silicona era eficaz para disminuir el aumento en COF resultante de la pulverización de agua sobre una pista transportadora de acero inoxidable lubricada con una emulsión acuosa de polidimetil siloxano. Para ambos de estos lubricantes convencionales, el COF desgastado y humedecido fue significativamente menor que 0,5 cuando el lubricante incluyó tensioactivo aniónico.

B. Prueba de lubricidad de lubricantes húmedos convencionales

Estos experimentos demostraron que los lubricantes húmedos de vidrio y de metal tradicionales no funcionan bien (es decir, no producen un coeficiente de fricción bajo aceptable) cuando se usan en un modo seco, que cuando se aplican durante un periodo de tiempo, y luego se apagan durante un periodo de tiempo mientras los recipientes y envases continúan moviéndose a lo largo de la superficie del transportador.

Materiales y métodos

Estos experimentos también probaron un lubricante de amina grasa (comercializado con el nombre comercial LUBODRIVE TK™, Ecolab Inc., St. Paul, MN) a una concentración del 5 % en peso. Este lubricante se usa comúnmente como lubricante húmedo en transportadores en plantas de embotellado a una concentración del 0,1 %. Por tanto, en este ejemplo, este lubricante se somete a ensayo como un lubricante seco a concentraciones 50 veces la concentración habitual. Se esperaría que una mayor concentración de lubricante mejore el rendimiento del lubricante.

Estos experimentos probaron un lubricante derivado de ácido graso (comercializado con el nombre comercial LUBOKLAR HH™, Ecolab Inc., St. Paul, MN) a concentraciones del 2,5 % en peso y el 5 % en peso. Este lubricante se usa comúnmente como un lubricante húmedo en transportadores en plantas de embotellado a una concentración del 0,4 %. Por tanto, en este ejemplo, este lubricante se somete a prueba como un lubricante seco a concentraciones de 12 a 63 veces la concentración habitual. Se esperaría que una mayor concentración de lubricante mejore el rendimiento del lubricante.

Para este ejemplo, estos lubricantes se sometieron a prueba mediante la prueba de lubricidad con un envase de botella de vidrio sobre una cinta transportadora de acero inoxidable.

Resultados

Los resultados se muestran en la Tabla 1B, a continuación.

Tabla 1B - Composiciones lubricantes húmedas son ineficaces como lubricantes secos

Conclusiones

Los lubricantes de vidrio convencionales no funcionan bien en un modo “ seco” incluso cuando la concentración se elevó más de 10 veces la del nivel de uso típico.

C. Prueba de lubricidad de lubricantes secos convencionales

Estos experimentos demostraron que los lubricantes secos fabricados para usarse con botellas de PET en transportadores de Delrin no funcionan bien (es decir, no producen un bajo coeficiente de fricción aceptable) cuando funcionan en seco con botellas de vidrio en un transportador de acero inoxidable y se someten a la aplicación (“ derrame” ) de agua en el transportador.

Materiales y métodos

Este experimento sometió a prueba un lubricante de glicerina (comercializado bajo el nombre comercial LUBOTRAXX 125™, Ecolab Inc., St. Paul, MN) y un lubricante que contiene silicio y amina grasa (DRYEXX™, Ecolab Inc., St. Paul, MN) sin diluir ninguno de los dos lubricantes.

Resultados

Los resultados se muestran en la tablas 1C, a continuación.

Tabla 1C - Composiciones lubricantes secas son ineficaces después de que se aplique agua al transportador

Conclusiones

Los lubricantes secos convencionales no funcionan bien después de aplicar agua al transportador. Las bebidas a base de agua o agua se derraman comúnmente en un transportador en una planta de embotellado. Además, el agua se usa comúnmente para lavar residuos de bebida de recipientes de bebida mientras los recipientes están en el transportador, que es agua sobre el transportador.

Ejemplo 2 - Tensioactivo aniónico aumenta la lubricación mediante una emulsión lipófila, (no según la invención) Estos experimentos demostraron que un tensioactivo aniónico de éster de fosfato mejoró la lubricación mediante una emulsión lipófila. Específicamente, el lubricante que contiene éster de fosfato tenía un aumento menor en el coeficiente de fricción tras el uso del transportador y la humectación.

A. Prueba de pista corta

Materiales y métodos

Método de prueba de pista corta

El método de prueba de pista corta fue tal como se describió anteriormente en el ejemplo 1.

Lubricantes

Emulsión de triglicéridos

Se preparó una premezcla de aceite de triglicéridos con emulsionantes mezclando 83,3 g del éster tri(caprato/caprilato) de glicerina (LUMULSE CC33K, Lambent Technologies Corp.) con 10 g de monooleato de glicerol (LUMULSE Gm O), y 6,7 g de aceite de ricino etoxilado a 20 moles (LUMULSE CO-25) y agitación hasta que fue homogénea.

La dispersión de la premezcla se realizó vertiendo el líquido transparente de color pajizo en forma de chorro fino en 900 g de agua desionizada con agitación para obtener una dispersión. La dispersión se microfluidizó mediante procesamiento usando un microfluidizador M-110Y Microfluidizer® Processor equipado con una cámara de cizallamiento H210Z (200 micrómetros) seguido de una cámara en blanco con una presión de funcionamiento de 34,47 Mpa (5000 psi). Cuando se midió mediante el uso de un analizador de tamaño de partícula Horiba 910, se determinó que el tamaño promedio de la partícula en el volumen de la emulsión fue 0,430 micrómetros y el tamaño de partícula promedio en número fue 0,294 micrómetros.

A 1000 g de la emulsión microfluidizada resultante se añadieron 2,5 g de una isotiazolinona (comercializada con el nombre KATHON CG-ICP) y 25 g de una disolución del 10 % de dimetil lauril amina (GENAMIN LA302-D, Clariant) más el 2,8 % de ácido acético en agua desionizada.

Emulsión de triglicéridos que incluye lecitina

Se sometió a prueba una emulsión del éster tri(caprato/caprilato) de glicerina elaborada con lecitina (Deriphat DL10, producto de Cognis GmbH, Manheim am Rhein, Alemania) tal como se recibió.

Resultados

Los resultados obtenidos de estas pruebas se muestran en la tabla 2A, a continuación.

Tabla 2A - Tensioactivo aniónico mejora la lubricación mediante una emulsión lipófila

Conclusiones

Estos resultados demostraron que la inclusión de un tensioactivo aniónico de éster de fosfato (lecitina) en una emulsión de éster tri(caprato/caprilato) de glicerina disminuía el aumento del COF resultante de la pulverización de agua sobre una pista transportadora de acero inoxidable lubricada con la emulsión.

B. Prueba de lubricidad

Estos experimentos demostraron que los tensioactivos aniónicos mejoraron la lubricación por una emulsión de triglicéridos lipófilos. Específicamente, estos lubricantes fueron eficaces después de aplicar agua al transportador. Materiales y métodos

Este experimento sometió a prueba dos composiciones lubricantes de triglicéridos. El lubricante A contenía una emulsión del 10 % en peso de un triglicérido de caprilato, caprato y cocoato (comercializado con el nombre comercial de Myritol 331) en agua al que se añadió el tensioactivo aniónico lecitina al 1,5 % en peso (comercializado con el nombre comercial Terradrill V 408, Cognis) y el emulsionante monoestearato de etoxisorbitano 20 moles al 1,5 % en peso (comercializado con el nombre comercial Tween 60V, ICI). El lubricante B contenía éster de citrato al 1,5 % en peso (un tensioactivo aniónico de ácido carboxílico) (comercializado con el nombre comercial GRINDSTED® CITREM 2-IN-1, Danisco) en lugar de Terradrill V408.

Resultados

Los resultados se muestran en la tabla 2B, a continuación.

Tabla 2B - Lubricantes de triglicéridos que incluyen un tensioactivo aniónico eficaz después de que se aplicara agua al transportador.

Conclusiones

Los lubricantes de triglicéridos que incluían tensioactivos aniónicos funcionaron bien como lubricantes secos para transportadores.

Se lubricaron eficazmente tras aplicar agua al transportador.

Ejemplo 3 - Tensioactivos aniónicos mejoraron la lubricación mediante una emulsión lipófila de éster de soyato, (no según la invención)

Estos experimentos demostraron que los tensioactivos aniónicos mejoraron la lubricación mediante una emulsión lipófila de éster de soyato. Específicamente, los lubricantes que contenían tensioactivos aniónicos presentaron un menor aumento del coeficiente de fricción tras el uso del transportador y la pulverización con agua.

Materiales y métodos

Método de prueba de pista corta

El método de prueba de pista corta fue tal como se describió anteriormente en el ejemplo 1, excepto que la pista era una sola pista de 16,5 cm (6,5 pulgadas) de ancho que se ejecutaba a 3,87 m/min (127 pies/min).

Lubricantes

Emulsión de éster de ácido graso de soyato

Se preparó una premezcla de éster de ácido graso de soyato de sacarosa con emulsionantes mezclando 83,3 g del compuesto de éster de ácido graso de soja de sacarosa (SEFOSE 1618S, producto de Procter and Gamble Chemicals, Cincinnati, OH) con 10,9 g de monooleato de glicerol (LUMULSE GMO-K, producto de Lambent Technologies Corp, Gurnee, IL), y 5,9 g de aceite de ricino etoxilado a 20 moles (LUMULSE CO-25, producto de Lambent Technologies Corp.) y agitando hasta homogeneidad.

El líquido ámbar claro resultante se dispersó y microfluidizó tal como se describe en el ejemplo 2. A 1000 g de la emulsión microfluidizada resultante se añadieron 2,5 g de KATHON CG-ICP y 25 g de una disolución de dimetil lauril amina al 10% en peso (GENAMIN LA302-D) más ácido acético al 2,8% en agua desionizada. Cuando se midió mediante el uso de un analizador de tamaño de partícula Horiba 910, se determinó que el tamaño promedio de la partícula en el volumen de la emulsión fue 0,388 micrómetros y el tamaño de partícula promedio en número fue 0,281 micrómetros.

Emulsión de éster de ácido graso de soyato que contiene éster de fosfato

Se añadió una disolución de éster de fosfato Rhodafac PA/35 al 10 % en agua desionizada (50 g) a 950 g de la emulsión Sefose 1618S preparada anteriormente para obtener una emulsión Sefose 1618S más éster de fosfato. Emulsión de éster de ácido graso que contiene tensioactivo de ácido carboxílico

Se preparó una premezcla de éster de ácido graso de soyato de sacarosa con emulgentes mezclando 100 g de un compuesto de éster de ácido graso de soyato de sacarosa (SEFOSE 1618S) con 100 g del homopolímero de cadena corta de ácido ricinoleico (Hostagliss L4, producto de Clariant Corporation, Mount Holly, NC), 24 g de monooleato de glicerol (LUMULSE GMO-K) y 16 g de aceite de ricino etoxilado a 20 moles (LUMULSE CO-25) y agitar hasta obtener una mezcla homogénea. El líquido claro de color paja se vertió como un chorro fino en 754,2 g de agua desionizada con agitación para obtener una dispersión. La dispersión se microfluidizó tal como se describe en el ejemplo 2. Resultados

Los resultados obtenidos de estas pruebas se muestran en la tabla 3, a continuación.

Tabla 3 - Tensioactivo aniónico mejora la lubricación mediante una emulsión lipófila

Conclusiones

Estos resultados demostraron que la inclusión de tensioactivos aniónicos en una emulsión lipófila de éster de ácido graso de soyato de sacarosa disminuía el aumento del COF resultante de la pulverización de agua sobre una pista transportadora de acero inoxidable lubricada con la emulsión. Específicamente, las mejoras resultaron de incluir aproximadamente 5000 ppm de un compuesto de éster de fosfato en la emulsión y de incluir aproximadamente el 10 % en peso de un compuesto de ácido carboxílico de cadena larga en la emulsión lipófila.

Ejemplo 4 - Tensioactivo aniónico mejoró la lubricación mediante una emulsión lipófila de éster de PEG, (no según la invención)

Estos experimentos demostraron que un tensioactivo aniónico mejoró la lubricación mediante una emulsión lipófila de éster de PEG. Específicamente, los lubricantes que contenían tensioactivos aniónicos presentaron un menor aumento del coeficiente de fricción tras el uso del transportador y la pulverización con agua.

Materiales y métodos

Método de prueba de pista corta

Lubricantes

Emulsión de éster de diheptanoato de PEG

Se preparó una premezcla del éster diheptanoato de poli(etilenglicol) mezclando 83,3 g de un diheptanoato de PEG-4 (LIp On ATE 2-DH, producto de Lipo Chemicals, Inc., Paterson NJ) con 9,2 g de monooleato de glicerol (LUMULSE GMO-K), y 7,5 g de aceite de ricino etoxilado a 20 moles (LUMULSE CO-25) y agitando hasta homogeneidad.

El líquido claro se vertió como un chorro fino en 900 g de agua desionizada con agitación para obtener una dispersión. La dispersión se microfluidizó tal como se describe en el ejemplo 2. Cuando se midió mediante el uso de un analizador de tamaño de partícula Horiba 910, se determinó que el tamaño promedio de la partícula en el volumen de la emulsión fue 3,031 micrómetros y el tamaño de partícula promedio en número fue 0,174 micrómetros.

Emulsión de éster de diheptanoato de PEG que contiene tensioactivo aniónico

Se añadió una disolución de compuesto de éster fosfato Rhodafac PA/35 al 10 % en agua desionizada a 950 g de la emulsión de Liponato 2DH preparada anteriormente para obtener una emulsión de Liponato 2DH más éster fosfato. Resultados

Los resultados obtenidos de estas pruebas se muestran en la tabla 4, a continuación.

Tabla 4 - Tensioactivo aniónico mejora la lubricación mediante una emulsión lipófila de éster de PEG

Conclusiones

Estos resultados demostraron que la inclusión de aproximadamente 5000 ppm de un compuesto de éster de fosfato en una emulsión lipófila de un éster de PEG disminuía el aumento del ^cO^fresultante de la pulverización de agua sobre una pista transportadora de acero inoxidable lubricada con la emulsión.

Ejemplo 5 - Tensioactivos aniónicos mejoraron la lubricación mediante una emulsión lipófila de éster de trioletao, (no según la invención)

Estos experimentos demostraron que los tensioactivos aniónicos mejoraron la lubricación mediante una emulsión lipófila de éster PEG. Específicamente, los lubricantes que contenían tensioactivos aniónicos presentaron un menor aumento del coeficiente de fricción tras el uso del transportador y la pulverización con agua.

Materiales y métodos

Método de prueba de pista corta

Para las preparaciones elaboradas con el trioleato suministrado por Cognis GmbH, el método de prueba de pista corta fue tal como se describió anteriormente en el ejemplo 1, excepto que la pista era una sola pista de 16,5 cm (6,5 pulgadas) de ancho que se ejecutaba a 3,87 m/min (127 pies/min). Las preparaciones hechas con el trioleato de Clariant se sometieron a prueba por el método de pista corta del ejemplo 1. Las preparaciones que contenían el tensioactivo de ácido carboxílico se sometieron a prueba mediante el método de pista corta del ejemplo 1.

Lubricantes

Emulsión de trioleato de trimetilol propano

Se preparó una primera emulsión de trioleato a partir de una premezcla de aceite de trioleato de trimetilol propano con emulgentes, que se hizo mezclando 83,3 g de trioleato de trimetilol propano (SYNATIVE ES 2964, producto de Cognis GmbH, Manheim am Rhein, Alemania) con 9,1 g de monooleato de glicerol (LUMULSE GMO-K), y 7,6 g de aceite de ricino etoxilado a 20 moles (LUMULSE CO-25) y agitando hasta homogeneizar. El líquido transparente de color pajizo claro se dispersó y microfluidizó tal como se describe en el ejemplo 2.

A 1000 g de la emulsión microfluidizada resultante se añadieron 2,5 g de KATHON CG-ICP y 25 g de una disolución de dimetil lauril amina al 10 % en peso (GENAMIN LA302-D) más ácido acético al 2,8 % en agua desionizada.

Se realizó una segunda emulsión de trioleato empleando un trioleato de trimetilol propano, un producto comercializado bajo el nombre comercial HOSTAGLISS TPO (Clariant (Australia) Pty. Ltd., Melbourne, Australia). De otro modo, los componentes en y el método para preparar la segunda preparación eran los mismos que los de la primera. Cuando se midió mediante el uso de un analizador de tamaño de partícula Horiba 910, se determinó que el tamaño promedio de la partícula en el volumen de la emulsión fue 0,424 micrómetros y el tamaño de partícula promedio en número fue 0,287 micrómetros.

Emulsión de trioleato de trimetilol propano que contiene éster de fosfato

Se añadió una disolución de compuesto de éster de fosfato Rhodafac PA/35 al 10 % en agua desionizada a 950 g de la primera emulsión de trioleato anterior para obtener la primera emulsión de trioleato más éster de fosfato.

Se añadió una disolución de compuesto de éster de fosfato Rhodafac PA/35 al 10 % en agua desionizada a 950 g de la segunda emulsión de trioleato anterior para obtener la segunda emulsión de trioleato más éster de fosfato.

Emulsión de trioleato de trimetilol propano que contiene tensioactivo de ácido ricinoleico

Se preparó una premezcla de aceite de trioleato de trimetilol propano con alcanolamida grasa y tensioactivo compuesto de ácido carboxílico de cadena larga mezclando 50 g de trioleato de trimetilol propano (SYNATIVE ES 2964) con 60 g de homopolímero de cadena corta de ácido ricinoleico (Hostagliss L4) y 30 g de una mezcla de dietanolamina más alcanolamida de ácido graso (Hostacor DT, producto de Clariant Corporation, Mount Holly, NC). La premezcla se calentó hasta 48,88 °C (120F) con agitación para dar un líquido claro de color ámbar. La disolución de premezcla se vertió en forma de chorro fino en una disolución con agitación de 150 g de hexilenglicol más 710 g de agua desionizada para obtener una dispersión. La dispersión era de color amarillo claro nebuloso y presentaba un efecto Tyndall cuando se observaba con un puntero láser.

Emulsión de trioleato de trimetilol propano que contiene tensioactivo de ácido oleico

Se preparó una premezcla de aceite de trioleato de trimetilol propano con emulgentes mezclando 168 g de trioleato de trimetilol propano (SYNATIVE ES 2964) con 18,2 g de monooleato de glicerol (LUMULSE GMO-K), y 15,2 g de aceite de ricino etoxilado a 20 moles (LUMULSE CO-25) y agitando hasta obtener una mezcla homogénea. El líquido claro de color paja se vertió como un chorro fino en 800 g de agua desionizada con agitación para obtener una dispersión. La dispersión se microfluidizó mediante el procedimiento del ejemplo 2. Se preparó una disolución lubricante añadiendo a 385 g de la dispersión una disolución que consistía en 5 g de monoetanolamina, 25 g de ácido oleico y 585 g de agua desionizada.

Resultados

Los resultados obtenidos de estas pruebas se muestran en la tabla 5, a continuación.

Tabla 5 - Tensioactivo aniónico mejora la lubricación mediante una emulsión lipófila de éster de trioleato

1 segunda emulsión o composición

Conclusiones

Estos resultados demostraron que la inclusión de aproximadamente 5000 ppm de un compuesto de éster de fosfato en una emulsión lipófila de un éster de trioleato disminuía el aumento del COF resultante de la pulverización de agua sobre una pista transportadora de acero inoxidable lubricada con la emulsión.

Estos resultados también demostraron que la inclusión de aproximadamente un 6 % en peso (ácido ricinoleico) o un 2,5 % en peso (ácido oleico) de un tensioactivo de ácidos grasos de cadena larga disminuía el aumento del COF resultante de la pulverización de agua sobre una pista transportadora de acero inoxidable lubricada con emulsión de éster de trioleato de trimetilol propano.

Ejemplo 6 - Tensioactivo aniónico mejoró la lubricación mediante una emulsión lipófila de aceite mineral

Estos experimentos demostraron que un tensioactivo aniónico mejoró la lubricación mediante una emulsión lipófila de aceite mineral. Específicamente, los lubricantes que contenían tensioactivos aniónicos presentaron un menor aumento del coeficiente de fricción tras el uso del transportador y la pulverización con agua.

Materiales y métodos

Método de prueba de pista corta

Lubricantes

Se preparó una emulsión lubricante mezclando 100 g de aceite mineral Asepti Lube (producto de Ecolab, St. Paul MN.) con 900 g de agua desionizada. Se preparó una emulsión de aceite mineral que contenía éster de fosfato añadiendo 50 g de compuesto de éster de fosfato Rhodafac PA/35 al 10 % en agua desionizada y 100 g de aceite mineral Asepti Lube a 850 g de agua desionizada.

Resultados

Los resultados obtenidos de estas pruebas se muestran en la tabla 6, a continuación.

Tabla 6 - Tensioactivo aniónico mejora la lubricación mediante una emulsión lipófila de aceite mineral

Conclusiones

Estos resultados demostraron que la inclusión de aproximadamente 5000 ppm de un compuesto de éster de fosfato en una emulsión lipófila de un aceite mineral disminuía el aumento del COF resultante de la pulverización de agua sobre una pista transportadora de acero inoxidable lubricada con la emulsión.

Ejemplo 7 - Composiciones de la presente invención son compatibles con PET, (no según la invención)

Este experimento demostró que una composición lubricante para transportadores según la presente invención presentaba un ventajoso bajo nivel de agrietamiento por tensión en una prueba convencional de compatibilidad con botellas de PET.

Materiales y métodos

Prueba de agrietamiento por tensión

La compatibilidad de las composiciones acuosas con botellas de PET para bebidas se determinó al cargar botellas con agua carbonatada, puestas en contacto con la composición lubricante, almacenadas a temperaturas y humedad elevadas durante un período de 28 días, y contar el número de botellas que estallaron o gotearon a través de las grietas en la porción base de la botella.

Se cargaron botellas de “ contorno” convencionales de 566 g (disponibles de Southeastern Container, Enka NC) con agua carbonatada procedente de un carbonatador de mesa Manitowac 44MW04 usando agua preenfriada a una velocidad de llenado de 30 segundos por botella. La temperatura del agua carbonatada que salía del carbonatador oscilaba entre 0,3 y 0,5 °C. El nivel de carbonatación se ajustó aumentando o disminuyendo la presión de dióxido de carbono de entrada para dar botellas con presión de carbonatación de 482,63 20,68 kPa (70 3 psi) cuando se midió a 70 °F usando un dispositivo perforador Zahm-Nagel Series 11000.

Después de la carga, todas las botellas se almacenaron en condiciones ambientales (20-25 °C) durante la noche. Veinticuatro botellas cargadas de este modo se agitaron durante aproximadamente cinco segundos en la composición de prueba, tras lo cual se humedecieron con la composición de prueba hasta la costura que separa las porciones de la base y la pared lateral de la botella, y luego se colocaron en una bandeja distribuidora convencional (número de pieza 4034039, disponible de Sysco, Houston TX) revestida con una bolsa de polietileno. Para cada composición sometida a prueba, se usó un total de cuatro bandejas distribuidoras de 24 botellas. Inmediatamente después de colocar las botellas y la composición acuosa de prueba en las cubetas, éstas se trasladaron a una cámara ambiental en condiciones de 100 °F y el 85 % de humedad relativa. Las tolvas se controlaban a diario y se registraba el número de botellas defectuosas (rotura o fuga de líquido a través de grietas en la base de la botella).

En una prueba modificada de agrietamiento por tensión en PET, se dejó que una caja de 18 botellas (o 3 cajas con un total de 54 botellas) de Coors Lite en botellas de PET se calentara hasta temperatura ambiente y se humedecieron botellas individuales con una composición acuosa de prueba hasta la costura que separa las porciones de la base y la pared lateral de la botella, luego se devolvieron a la caja revestida de plástico, después de lo cual las botellas se trasladaron a una cámara ambiental en condiciones de 100 °F y el 85% de humedad relativa. Las tolvas se controlaban a diario y se registraba el número de botellas defectuosas (rotura o fuga de líquido a través de grietas en la base de la botella).

Lubricante

Se preparó una emulsión lubricante añadiendo 300,0 g del éster tri(caprato/caprilato) de glicerina elaborado con lecitina (Deriphat DL10, producto de Cognis GmbH, Manheim am Rhein, Alemania) y 50,0 g de Lubodrive TK a 650,0 g de agua desionizada.

Resultados

La composición lubricante se sometió a la prueba de agrietamiento por tensión de PET descrita anteriormente, en la que, tras 28 días de prueba a 37,77 °C (100 F) y el 85 % de humedad relativa, no falló ninguna botella de las 96 sometidas a prueba.

En otro experimento, la composición del lubricante se sometió a una prueba de agrietamiento por tensión de PET modificada usando Coors Lite envasada en botellas de PET de 453 g (16 onzas). Al cabo de 28 días de pruebas a 37,77 °C (100 F) y el 85 % de humedad usando la prueba de agrietamiento por tensión de PET modificada, ninguna botella había fallado.

Conclusión

Estos resultados demuestran que una emulsión lubricante que contiene Deriphat DL10 y Lubodrive TK proporcionó una compatibilidad con PET excelente.

Ejemplo 8 - Composiciones de la presente invención son compatibles con botellas de PET rellenables, (no según la invención)

Este experimento demostró que una composición de lubricante para transportadores según la presente invención exhibió un ventajoso nivel bajo de agrietamiento por tensión en una prueba convencional para la compatibilidad con botellas de PET rellenables.

Materiales y métodos

Prueba de agrietamiento por tensión de PET rellenable

La compatibilidad de las composiciones acuosas con las botellas de bebidas de PET rellenables se determinó cargando las botellas con agua carbonatada, poniéndolas en contacto con la composición lubricante, almacenándolas a temperaturas y humedad elevadas durante un periodo de 51 días, y se evaluó el grado de agrietamiento de la botella. Se cargaron botellas convencionales rellenables de 1,5 l (disponibles de Amcor PET Packaging Deutschland GmbH, Mendig, Alemania) con agua carbonatada. El agua carbonatada se produjo mediante una disolución de 22,5 g de hidrogenocarbonato de sodio y 35,62 g de ácido fosfórico en 1500 g de agua desionizada. El agua carbonatada tenía un contenido del 4,0 % en volumen de CO2.23 botellas se llenaron con agua carbonatada. Para las botellas 1, 12 y 23, el contenido de CO2 se midió mediante un dispositivo de medición de CO2 (disponible de Steinfurth Mess-System GmbH, Essen, Alemania). Las 20 botellas restantes se almacenaron en una cámara ambiental a 22 °C durante 24 horas. El lubricante se aplicará sobre una placa con 6 g/m2. Las botellas se colocan en la superficie durante 5 minutos. Las botellas se retiraron y se colocaron en una caja. La caja con las botellas se almacenó en la cámara climática (disponible de Binder GmbH, Tuttlingen, Alemania) a 38 °C y el 85 % de HR. Después de 7 días, las botellas se sumergieron nuevamente en la disolución lubricante. Después de repetir este procedimiento 7 veces en 49 días, las botellas se almacenaron durante un día en la cámara climática y se evaluó el grado de agrietamiento para cada muestra. La evaluación del grado de agrietamiento se realizó según la prueba de agrietamiento por tensión de lubricación de la línea de Coca Cola. Se establecen cuatro categorías A, B, C, D.

A: Agrietamiento pequeño, muy superficial; B: Agrietamiento moderado y superficial; C: Agrietamiento importante, moderadamente profundo; D: Agrietamiento importante profundo.

Lubricante

Se preparó una emulsión lubricante añadiendo 300,0 g del éster tri(caprato/caprilato) de glicerina elaborado con lecitina (Deriphat DL10, producto de Cognis GmbH, Monheim am Rhein, Alemania) y 50,0 g de Lubodrive TK a 650,0 g de agua desionizada.

Resultados

Al cabo de 51 días de prueba a 38° C y el 85 % de humedad relativa, usando el método de prueba descrito anteriormente, el grado de agrietamiento de todas las botellas sometidas a prueba era, para todas las botellas, de categoría A (grietas pequeñas, muy superficiales).

Lo que muestra este ejemplo es que una emulsión lubricante que contiene Deriphat DL10 y Lubodrive TK proporciona una excelente compatibilidad de PET.

Conclusión

Estos resultados demuestran que una emulsión lubricante que contenía Deriphat DL10 y Lubodrive TK proporcionaba una excelente compatibilidad de PET con las botellas de bebidas de PET rellenables.

Claims

REIVINDICACIONES

i. Un método para lubricar el paso de un recipiente a lo largo de un transportador, que comprende:

aplicar una composición lubricante a al menos una parte de una superficie de contacto con el contenedor del transportador o a al menos una parte de una superficie de contacto con el transportador del contenedor; comprendiendo la composición lubricante:

del 0,1 al 30 % en peso de compuesto lipófilo que comprende aceite mineral;

del 0,05 al 15 % en peso de tensioactivo aniónico; y

del 55 al 97 % en peso de agua.
2. La composición según la reivindicación 1, que comprende además un tensioactivo no iónico como emulsionante.
3. El método según la reivindicación 2, en donde el emulsionante comprende monoestearato de etoxisorbitano, monooleato de glicerol, 20 moles de aceite de ricino etoxilado, o mezcla de los mismos.
4. El método según la reivindicación 1, en donde el tensioactivo aniónico comprende lecitina, éster de oleil-5EO-fosfato, monocitrato de monoestearato de glicerol o ácido oleico.
5. El método según la reivindicación 1, en donde la aplicación comprende pulverizar la composición a través de una boquilla no energizada.
6. El método según la reivindicación 5, en donde la aplicación comprende aplicar la composición lubricante durante un primer periodo de tiempo y no aplicarla durante un segundo periodo de tiempo; en donde la razón de la primera longitud con respecto a la segunda longitud es de 1 a mayor o igual a 10.
7. El método según la reivindicación 1, en donde la composición comprende además un componente funcional adicional, en donde el componente funcional adicional comprende agente antimicrobiano, inhibidor de craqueo, antioxidante o mezcla de los mismos.
8. El método según la reivindicación 1, en donde el recipiente comprende poli(tereftalato de etileno), poli(naftalato de etileno), vidrio o metal.
9. El método según la reivindicación 1, en donde la composición comprende además un coemulsionante que comprende poliol, polialquilenglicol, copolímero lineal de óxidos de etileno y propileno, éster de sorbitano, ácido graso, o mezcla de los mismos.
10. Una composición lubricante para transportadores que comprende:

del 0,1 al 30 % en peso de compuesto lipófilo que comprende un aceite a mineral;

del 0,05 al 15 % en peso de tensioactivo aniónico, en donde el tensioactivo aniónico comprende lecitina, éster de oleil-5EO-fosfato, monocitrato de monoestearato de glicerol o ácido oleico; y

del 55 al 97 % en peso de agua.
11. La composición según la reivindicación 10, que comprende además un tensioactivo no iónico como emulsionante.