ES2949191T3

ES2949191T3 - Composición detergente que realiza una función tanto de limpieza como de aclarado

Info

Publication number: ES2949191T3
Application number: ES15759090T
Authority: ES
Inventors: Monique Roerdink-Lander; Carter M Silvernail; Howlett Erin Jane Dahlquist; Kerrie Walters
Original assignee: Ecolab USA Inc
Current assignee: Ecolab USA Inc
Priority date: 2014-03-07
Filing date: 2015-03-02
Publication date: 2023-09-26
Anticipated expiration: 2035-03-02
Also published as: KR20180071422A; JP6871452B2; CN113736588A; BR112016020336B1; WO2015134404A1; JP2017507236A; MX2016011249A; EP3114197A1; CN106103679A; AU2015225441B2; EP3114197C0; EP3114197B1; CA2941511A1; BR112016020336A2; JP2018188653A; KR20160119862A; CA2941511C; EP3114197A4; KR101982707B1; JP6835774B2

Abstract

Se describen composiciones limpiadoras industriales 2 en 1 que proporcionan tanto detergencia como capacidad de enjuague en una única composición limpiadora. Las composiciones limpiadoras a base de carbonato de metal alcalino y los métodos para prepararlas y usarlas proporcionan composiciones detergentes sólidas, fáciles de usar, sin la necesidad de usar una composición auxiliar de enjuague separada. Las composiciones y métodos son particularmente adecuados para su uso en limpieza industrial usando composiciones de carbonato de metal alcalino que proporcionan beneficiosamente limpieza y capacidad de enjuague en el ciclo de enjuague. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN

Composición detergente que realiza una función tanto de limpieza como de aclarado

Campo de la invención

La invención se refiere a una composición de limpieza industrial 2 en 1 que proporciona tanto detergencia como eficacia de abrillantador en una única composición de limpieza. En particular, las composiciones y los métodos tanto de fabricación como de uso de las mismas proporcionan una composición detergente sólida y fácil de usar sin la necesidad de usar una composición de abrillantador independiente. Las composiciones y los métodos son particularmente adecuados para su uso en la limpieza industrial usando composiciones de carbonato de metal alcalino que proporcionan de manera beneficiosa la limpieza y la capacidad de aclarado para permitir el uso de un aclarado con agua potable sin la adición de un agente de aclarado independiente.

Antecedentes de la invención

Los detergentes alcalinos se usan ampliamente para limpiar artículos en máquinas lavavajillas tanto de consumo como industriales. Los detergentes alcalinos se usan ampliamente debido a su capacidad para eliminar y emulsionar suciedades grasas, oleosas, hidrófobas. Sin embargo, los detergentes alcalinos tienen la desventaja de requerir un abrillantador para evitar la formación de películas sobre vidrio y otras superficies de sustrato en contacto con el detergente alcalino. La formación de películas se provoca en parte usando detergentes alcalinos en combinación con ciertos tipos de agua (incluyendo agua dura) y temperaturas de agua. Una disolución para la generación de películas de agua dura ha sido emplear abrillantadores para eliminar dichas películas. Sin embargo, la necesidad de abrillantadores aumenta el coste asociado con los detergentes alcalinos tanto para la formulación de las composiciones de limpieza como para los costes adicionales asociados con el agua calentada para las etapas de aclarado.

Adicionalmente, se usan abrillantadores en un ciclo de aclarado después del ciclo de lavado para mejorar el tiempo de secado, así como reducir cualquier imperfección de limpieza (incluyendo la eliminación de películas). Se describen beneficios y métodos adicionales de uso de abrillantadores en la patente estadounidense n.° RE 38262. La adición de abrillantadores a un ciclo de aclarado de lavado de vajilla requiere el uso de componentes GRAS (generalmente reconocidos como seguros), así como espacio de pared para la instalación tanto de un dispensador de detergente como de un dispensador de abrillantador.

Existe la necesidad de composiciones de limpieza eficaces alternativas que proporcionen los resultados de limpieza deseados y al mismo tiempo reduzcan el número de componentes requeridos para limpiar y aclarar.

Por consiguiente, un objetivo de la invención reivindicada es desarrollar una composición detergente alcalina que proporcione un buen rendimiento de limpieza y una buena capacidad de aclarado en un aclarado con agua potable sin el uso de un abrillantador añadido en el ciclo de aclarado.

Un objetivo adicional de la invención es proporcionar un detergente alcalino basado en carbonato que emplee una combinación de tensioactivos, y opcionalmente polímeros, para proporcionar un buen rendimiento de limpieza y capacidad de aclarado sin el uso de un abrillantador en la composición de limpieza.

Un objetivo adicional de la invención es proporcionar un detergente alcalino basado en carbonato que emplee una combinación de tensioactivos y, opcionalmente, polímeros, que proporcione al menos una eficacia de limpieza y aclarado sustancialmente similar a detergentes y abrillantadores en dos partes convencionales.

Otros objetivos, ventajas y características de la presente invención serán evidentes a partir de la siguiente memoria descriptiva tomada conjuntamente con los dibujos adjuntos.

El documento US R E38262 E describe un detergente que puede incluir una fuente de limpieza de alcalinidad, una fuente de aclarado de compuesto no iónico y puede contener componentes adicionales tales como tensioactivos, agentes de aclarado, adyuvantes, agentes secuestrantes de dureza, etc.

El documento US 2010/065090 Al se refiere a un detergente para lavavajillas que contiene fosfato que comprende el 0,01-20 % en peso de al menos un alcoxilato de alcohol, el 0,01-10 % en peso de al menos un etoxilato de alcohol, el 0-15 % en peso de al menos un polímero que contiene sulfonato, el 0-15 % en peso de al menos un policarboxilato modificado de manera hidrófila, el 0-8 % en peso de al menos un policarboxilato, el 1-70 % en peso de al menos un fosfato y el 0,1-60 % en peso de al menos un aditivo adicional, donde la suma de los componentes (A), (B), (C), (D), (E), (F) y (G) es del 100 % en peso.

El documento EP 0687 720 A2 describe una composición para lavavajillas en donde se usan dos tensioactivos no iónicos específicamente definidos que, en combinación, se ha mostrado mediante investigación empírica que producen sorprendentemente resultados mejorados.

Breve descripción de la invención

Una ventaja de la invención son composiciones detergentes industriales que proporcionan tanto detergencia como capacidad de aclarado en una única composición de limpieza, eliminando por tanto la necesidad de una composición adicional de abrillantador. Por tanto, la composición de la invención proporciona una acción de limpieza y aclarado 2 en 1, sólida y fácil de usar, que elimina de manera beneficiosa un abrillantador distinto de las composiciones de lavado de vajillas industriales y métodos de uso. Las composiciones detergentes alcalinas según la invención proporcionan de manera beneficiosa tanto un buen rendimiento de limpieza como capacidad de aclarado en un aclarado con agua potable sin el uso de un abrillantador añadido en el ciclo de aclarado.

En una realización, la presente invención proporciona una composición de aclarado y detergente alcalina que comprende desde el 45 % en peso hasta el 75 % en peso de una fuente de alcalinidad que comprende un carbonato de metal alcalino; y al menos dos tensioactivos no iónicos, en donde dichos tensioactivos no iónicos comprenden desde el 1 % en peso hasta el 10 % en peso de la composición detergente alcalina de un alcoxilato de alcohol C10-C12 con de 15 a 25 moles de óxido de alquilo y desde el 1 % en peso hasta el 10 % en peso de la composición detergente alcalina de un copolímero de EO/PO representado por la fórmula (PO)y(EO)x(PO)y, donde x está en el intervalo de 5 a 50, y está en el intervalo de 1 a 50, y x más y está en el intervalo de 6 a 200; y desde el 5 % en peso hasta el 50 % en peso de un adyuvante seleccionado del grupo que consiste en fosfatos condensados, silicatos y metasilicatos de metales alcalinos, fosfonatos y ácidos aminocarboxílicos; en donde dicha composición realiza una función tanto de limpieza como de aclarado. Las composiciones detergentes también pueden incluir polímeros, tales como un polímero de ácido policarboxílico, agentes acondicionadores de agua, agentes neutralizantes, desinfectantes. La composición puede comprender además una enzima. La enzima puede ser una proteasa, lipasa y/o amilasa. La composición puede comprender además un polímero que comprende un polímero, copolímero y/o terpolímero de ácido policarboxílico.

En otra realización, la presente invención proporciona un método para limpiar y aclarar vajilla que comprende poner en contacto vajilla con una composición detergente alcalina tal como se definió anteriormente.

Breve descripción de las figuras

La figura 1 muestra un gráfico de la tensión superficial dinámica promedio de una formulación experimental (exp. 1) en comparación con detergentes alcalinos basados en fosfato, así como abrillantadores basados en compuestos no iónicos a una temperatura de 71,1 °C (160 °F) en función del tiempo de vida de burbuja promedio a las concentraciones de uso. Los valores mostrados son promedios de tres mediciones independientes. Según una realización de la invención, la formulación experimental demuestra una disminución rápida y una caída significativa en la tensión superficial, similar a un abrillantador comercial de buen rendimiento, tal como el control de abrillantador 2.

La figura 2 muestra un gráfico de la tensión superficial dinámica promedio de una formulación experimental (exp. 2) en comparación con detergentes alcalinos basados en fosfato, así como abrillantadores basados en compuestos no iónicos a una temperatura de 71,1 °C (160 °F) en función del tiempo de vida de burbuja promedio a las concentraciones de uso. Los valores mostrados son promedios de tres mediciones independientes. Según una realización de la invención, la formulación experimental demuestra una disminución rápida y una caída significativa en la tensión superficial, similar a un abrillantador comercial de buen rendimiento, tal como el control de abrillantador 2.

Se describirán en detalle diversas realizaciones de la presente invención con referencia a las figuras, en donde los números de referencia similares representan partes similares a lo largo de las varias vistas.

Descripción detallada de la realización preferida

La presente invención se refiere a composiciones de limpieza alcalinas industriales 2 en 1, que proporcionan una limpieza y capacidad de aclarado adecuadas, al tiempo que emplean un detergente alcalino basado en carbonato y una combinación de tensioactivos. En una realización ilustrativa, los tensioactivos no iónicos crean un aclarado acuoso eficaz con agua potable.

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

Los intervalos numéricos que se mencionan dentro de la descripción son inclusivos de los números que definen el intervalo e incluyen cada número entero dentro del intervalo definido. A lo largo de esta descripción, diversos aspectos de esta invención se presentan en un formato de intervalo. Consecuentemente, debe considerarse que la descripción de un intervalo tiene descritos específicamente todos los subintervalos posibles, así como los valores numéricos individuales dentro de ese intervalo. Por ejemplo, debe considerarse que la descripción de un intervalo tal como desde 1 hasta 6 describe específicamente subintervalos tales como desde 1 hasta 3, desde 1 hasta 4, desde 1 hasta 5, desde 2 hasta 4, desde 2 hasta 6, desde 3 hasta 6, etc., así como números individuales dentro de ese intervalo, por ejemplo, 1, 2, 3, 4, 5 y 6. Esto se aplica independientemente de la amplitud del intervalo.

Para que la presente invención se pueda entender más fácilmente, primero se definen determinados términos. A menos que se defina de cualquier otra manera, todos los términos técnicos y científicos que se usan en la presente descripción tienen el mismo significado como se entiende comúnmente por un experto en la técnica a la que pertenecen las realizaciones de la invención. Al describir y reivindicar las realizaciones de la presente invención, se usará la siguiente terminología de acuerdo con las definiciones que se establecen más abajo.

El término “ activos” o “ activos en porcentaje” o “ porcentaje de activos en peso” o “ concentración de activos” se usan indistintamente en la presente descripción y se refiere a la concentración de aquellos ingredientes involucrados en la limpieza expresada como un porcentaje menos los ingredientes inertes, tales como el agua o las sales.

Tal como se usa en el presente documento, el término “ alquilo” se refiere a un grupo hidrocarbonado monovalente de cadena lineal o ramificada que contiene opcionalmente una o más sustituciones heteroatómicas seleccionadas independientemente de S, O, Si o N. Los grupos alquilo incluyen generalmente aquellos con de uno a veinte átomos. Los grupos alquilo pueden estar sin sustituir o sustituidos con sustituyentes que no interfieran con la función especificada de la composición. Los sustituyentes incluyen alcoxi, hidroxi, mercapto, amino, amino sustituido con alquilo, o halo, por ejemplo. Los ejemplos de “ alquilo” tal como se usa en el presente documento, pero no se limitan a, metilo, etilo, n-propilo, n-butilo, n-pentilo, isobutilo, isopropilo y cadenas de alquilo C8-C20.

Tal como se usa en el presente documento, el término “ alquileno” se refiere a un grupo hidrocarbonado divalente de cadena lineal o ramificada que contiene opcionalmente una o más sustituciones heteroatómicas seleccionadas independientemente de S, O, Si o N. Los grupos alquileno incluyen generalmente aquellos con de uno a veinte átomos. Los grupos alquileno pueden estar sin sustituir o sustituidos con aquellos sustituyentes que no interfieren con la función especificada de la composición. Los sustituyentes incluyen alcoxi, hidroxi, mercapto, amino, amino sustituido con alquilo, o halo, por ejemplo. Los ejemplos de “ alquileno” tal como se usa en el presente documento incluyen, pero no se limitan a, metileno, etileno, propano-1,3-diílo y propano-1,2-diílo.

Tal como se usa en el presente documento, el término “ alquenileno” se refiere a un grupo hidrocarbonado divalente de cadena lineal o ramificada que tiene uno o más dobles enlaces carbono-carbono y que contiene opcionalmente una o más sustituciones heteroatómicas seleccionadas independientemente de S, O, Si o N. Los grupos alquenileno incluyen generalmente aquellos con de uno a veinte átomos. Los grupos alquenileno pueden estar sin sustituir o sustituidos con aquellos sustituyentes que no interfieren con la función especificada de la composición. Los sustituyentes incluyen alcoxi, hidroxi, mercapto, amino, amino sustituido con alquilo, o halo, por ejemplo. Tal como se usa en el presente documento, el término “ alquilino” se refiere a un grupo hidrocarbonado divalente de cadena lineal o ramificada que tiene uno o más enlaces triples carbono-carbono y que contiene opcionalmente una o más sustituciones heteroatómicas seleccionadas independientemente de S, O, Si o N. Los grupos alquilino incluyen generalmente aquellos con de uno a veinte átomos. Los grupos alquilina pueden estar sin sustituir o sustituidos con aquellos sustituyentes que no interfieren con la función especificada de la composición. Los sustituyentes incluyen alcoxi, hidroxi, mercapto, amino, amino sustituido con alquilo, o halo, por ejemplo.

Tal como se usa en el presente documento, el término “ alcoxilo” se refiere a grupos -O-alquilo en donde el alquilo es tal como se definió anteriormente. Como se usa en la presente descripción, el término “ limpieza” se refiere a un método usado para facilitar o ayudar en la eliminación de suciedad, blanqueo, reducción de la población microbiana, y cualquiera de sus combinaciones.

El término “ generalmente reconocido como seguro” o “ GRAS” , como se usa en la presente memoria, se refiere a los componentes clasificados por la Administración de Fármacos y Alimentos como seguros para el consumo alimentario humano directo o como un ingrediente basado en las condiciones de uso actuales de buenas prácticas de fabricación, como se define por ejemplo en el C.F.R. 21 Capítulo 1, §170.38 y/o 570.38.

Tal como se usa en el presente documento, el término “ suciedad” o “ mancha” se refiere a sustancias polares o no polares que pueden o no contener material particulado tal como, pero sin limitarse a, arcillas minerales, arena, materia mineral natural, negro de carbón, grafito, caolín, polvo ambiental y suciedad de alimentos tales como almidones de polifenoles, proteínas, aceites y grasas.

Como se usa en la presente descripción, el término “ sustancialmente libre” se refiere a composiciones que carecen por completo del componente, o que tienen una cantidad tan pequeña del componente, que el componente no afecta el rendimiento de la composición. El componente puede estar presente como impureza o como contaminante y debe ser menor que a 0,5 % en peso. En otra realización, la cantidad del componente es menor que 0,1 % en peso y en otra realización más, la cantidad del componente es menor que 0,01 % en peso.

El término “ rendimiento de limpieza sustancialmente similar” , se refiere generalmente al logro por parte de un producto de limpieza sustituto o un sistema de limpieza sustituto de generalmente el mismo grado (o al menos no un grado significativamente menor) de limpieza o con generalmente el mismo esfuerzo (o al menos no un esfuerzo significativamente menor), o ambos.

El término “ agente umbral” se refiere a un compuesto que inhibe la cristalización de los iones de la dureza del agua de la solución, pero que no necesita formar un complejo específico con el ion de la dureza del agua. Los agentes umbral incluyen, pero no se limitan a, un poliacrilato, un polimetacrilato, un copolímero olefínico/maleico.

Tal como se usa en el presente documento, el término “vajilla” se refiere a artículos tales como utensilios para comer y cocinar y platos. Como se usa en la presente descripción, el término “ lavado de vajilla” , se refiere al lavado, limpieza, o aclarado de vajilla. Vajilla también se refiere a artículos de plástico. Los tipos de plásticos que pueden limpiarse con las composiciones según la invención incluyen, pero no se limitan a, los que incluyen polímeros de policarbonato (PC), polímeros de acrilonitrilo-butadieno-estireno (ABS), y polímeros de polisulfona (PS). Otros plásticos ilustrativos que pueden limpiarse mediante el uso de los compuestos y composiciones de la invención incluyen poli(tereftalato de etileno) (PET) y plásticos de resina de melamina.

El término “ porciento en peso” , “ % en peso,” “ porciento por peso” , “ % por peso” , y variaciones de los mismos, como se usa en la presente descripción, se refieren a la concentración de una sustancia como el peso de esa sustancia dividido por el peso total de la composición y multiplicado por 100. Se entiende que, como se usa en este caso, se pretende que “ porcentaje” , “ %” sean sinónimos de “ porcentaje en peso” , “ % en peso” .

Los métodos y composiciones de la presente invención pueden comprender, consistir esencialmente en, o consistir en los componentes e ingredientes de la presente invención, así como también otros ingredientes descritos en la presente memoria. Como se usa en la presente descripción, “ que consiste esencialmente en” significa que los métodos y las composiciones pueden incluir etapas, componentes o ingredientes adicionales, pero solo si las etapas, los componentes o los ingredientes adicionales no alteran materialmente las características básicas y novedosas de los métodos y las composiciones reivindicados.

Composiciones detergentes alcalinas 2 en 1

Fuente de alcalinidad

Las composiciones detergentes alcalinas incluyen desde el 45 % en peso hasta el 75 % en peso de una fuente de alcalinidad. La fuente de alcalinidad es un hidróxido de metal alcalino. Los ejemplos de fuentes de alcalinidad adecuadas incluyen, pero no se limitan a: carbonatos de metales alcalinos, tales como carbonato de sodio, carbonato de potasio, bicarbonato, sesquicarbonato y mezclas de los mismos.

En un aspecto, las composiciones detergentes alcalinas no incluyen una fuente de alcalinidad de hidróxido. La fuente de alcalinidad controla el pH de la disolución de uso cuando se añade agua a la composición detergente para formar una disolución de uso. El pH de la disolución de uso se debe mantener en el rango alcalino con el fin de proporcionar suficientes propiedades de detergencia. En una realización, el pH de la disolución de uso es de entre 9 y 12. En particular, el pH de la disolución de uso es de entre 9,5 y 11,5.

En ciertas realizaciones, la fuente de alcalinidad también puede funcionar como una sal hidratable para formar una composición sólida. La sal hidratable se puede denominar como sustancialmente anhidra. Por sustancialmente anhidro, se entiende que el componente contiene menos del 2 % en peso de agua en base al peso del componente hidratable. La cantidad de agua puede ser inferior al 1 % en peso y puede ser inferior al 0,5% en peso. Como determinará un experto en la técnica, no se requiere que la sal hidratable sea completamente anhidra. En ciertas realizaciones, también hay agua de hidratación para hidratar la fuente de alcalinidad (es decir, sal hidratable). Debe entenderse que la referencia al agua incluye tanto agua de hidratación como agua libre. La expresión “ agua de hidratación” se refiere a agua que está unida por atracción de algún modo a una molécula distinta de agua. Una forma de atracción a modo de ejemplo incluye formación de enlaces de hidrógeno. El agua de hidratación también funciona para aumentar la viscosidad de la mezcla durante el procesamiento y enfriamiento para evitar la separación de los componentes. La cantidad de agua de hidratación en la composición detergente dependerá de la fuente de alcalinidad/sal hidratable. Además del agua de hidratación, la composición detergente también puede tener agua libre que no está unida por atracción a una molécula distinta de agua.

Tensioactivos

Las composiciones alcalinas 2 en 1 según la invención emplean una combinación de al menos dos tensioactivos no iónicos, en donde dichos tensioactivos no iónicos comprenden desde el 1 % en peso hasta el 10 % en peso de la composición detergente alcalina de un alcoxilato de alcohol C10-C12 con de 15 a 25 moles de óxido de alquilo y desde el 1 % en peso hasta el 10 % en peso de la composición detergente alcalina de un copolímero de EO/PO representado por la fórmula (PO)y(EO)x(PO)y, donde x está en el intervalo de 5 a 50, y está en el intervalo de 1 a 50, y x más y está en el intervalo de 6 a 200 para proporcionar una buena capacidad de limpieza y capacidad de aclarado. En un aspecto, las composiciones detergentes alcalinas incluyen desde el 5 % en peso hasta el 10 % en peso de tensioactivos.

En algunas realizaciones, la relación del alcoxilato de alcohol con respecto al copolímero de EO/PO es de desde 1:5 hasta 5:1, desde 1:3 hasta 3:1, desde 1:2 hasta 2:1 y preferiblemente 1:1.

Alcoxilatos de alcohol

Las composiciones alcalinas 2 en 1 según la invención emplean al menos dos tensioactivos no iónicos que comprenden un alcoxilato de alcohol. Los alcoxilatos de alcohol adecuados incluyen grupos óxido de etileno, óxido de propileno y óxido de butileno y mezclas de los mismos. El alcoxilato de alcohol es un alcoxilato de alcohol C10-C12 con de 15 a 25 moles de óxido de alquilo. Ejemplos de alcoxilatos de alcohol preferidos están disponibles con las marcas Surfonic (disponible de Huntsman), Rhodasurf (disponible de Rhodia), Novel (disponible de Sasol), Lutensol (disponible de BASF).

Las composiciones detergentes alcalinas incluyen desde el 1 % en peso hasta el 10 % en peso de alcoxilato de alcohol o desde el 1 % en peso hasta el 7 % en peso.

Copolímeros de EO/PO

Las composiciones alcalinas 2 en 1 según la invención emplean un copolímero de EO/PO. Los tensioactivos comercialmente disponibles a modo de ejemplo están disponibles, por ejemplo, con el nombre comercial Pluronic® y Pluronic R (comercialmente disponible de BASF), Tetronic (disponible de Dow) y Surfonic (disponible de Huntsman). Tensioactivos derivados de óxido de etileno y óxido de propileno que se usan son copolímeros de bloque de polioxietileno-polioxipropileno que tienen la siguiente fórmula:

(PO)y(EO)x(PO)y

en donde EO representa un grupo de óxido de etileno, PO representa un grupo de óxido de propileno y x e y reflejan la proporción molecular promedio de cada monómero de óxido de alquileno en la composición de copolímero de bloque global: x está en el intervalo de 5 a 50, y está en el intervalo de 1 a 50 y x más y está en el intervalo de 6 a 200. Debe entenderse que cada x e y en una molécula pueden ser diferentes. En algunas realizaciones, el material puede tener un peso molecular mayor de 200 y menor de 25.000. Por ejemplo, en algunas realizaciones, el material puede tener un peso molecular en el intervalo de 500 a 25.000 o en el intervalo de 1000 a 20.000.

En algunas realizaciones, el material puede tener un peso molecular mayor que 400, y en algunas realizaciones, mayor que 500. Por ejemplo, en algunas realizaciones, el material puede tener un peso molecular (g/mol) en el intervalo de 500 a 7000 o más, o en el intervalo de 950 a 4000 o más, o en el intervalo de 1000 a 3100 o más, o en el intervalo de 2100 a 6700 o más, o en el intervalo de 2500 a 4200 o más.

The treatise Nonionic Surfactants, editado por Schick, M. J., vol. 1 de Surfactant Science Series, Marcel Dekker, Inc., Nueva York, 1983, proporciona una descripción adicional de compuestos no iónicos generalmente empleados en la práctica de la presente invención. Una lista típica de clases no iónicas, y especies de estos tensioactivos, se proporciona en la patente estadounidense n.° 3.929.678 concedida a Laughlin y Heuring el 30 de diciembre de 1975. Se dan ejemplos adicionales en “ Surface Active Agents and detergents” (Vol. I y II por Schwartz, Perry y Berch). Las composiciones detergentes alcalinas incluyen desde el 1 % en peso hasta el 10 % en peso del alcoxilato de alquilo o desde el 1 % en peso hasta el 7 % en peso del alcoxilato de alquilo.

Polímero

La presente invención puede incluir un polímero compuesto por al menos un polímero, copolímero y/o terpolímero de ácido policarboxílico. Los polímeros de ácido policarboxílico particularmente adecuados de la presente invención incluyen, pero no se limitan a, polímeros y copolímeros de poli(ácido acrílico), polímeros y copolímeros polimaleicos y copolímeros acrílicos/maleicos.

Otros polímeros de ácido policarboxílico adecuados incluyen homopolímeros de poli(ácido maleico), copolímeros de poli(ácido acrílico) y copolímeros de anhídrido maleico/olefina.

En una realización preferida, el polímero comprende, consiste esencialmente en o consiste en un polímero, copolímero, terpolímero y/o sales de poli(ácido acrílico).

Las composiciones detergentes de la presente invención pueden usar polímeros, copolímeros y/o terpolímeros de poli(ácido acrílico). Los poli(ácidos acrílicos) tienen la siguiente fórmula estructural: donde n es cualquier número entero. Los ejemplos de polímeros, copolímeros y/o terpolímeros de poli(ácido acrílico) adecuados incluyen, pero no se limitan a, los polímeros, copolímeros y/o terpolímeros de poli(ácidos acrílicos), (C3H4O₂)n o ácido 2-propenoico, ácido acrílico, poli(ácido acrílico), ácido propenoico.

En una realización de la presente invención, los polímeros, copolímeros y/o terpolímeros de ácido acrílico particularmente adecuados tienen un peso molecular de entre 100 y 10.000, en una realización preferida entre 500 y 7000, en una realización aún más preferida entre 1000 y 5000, y en una realización lo más preferida entre 1500 y 4500.

El ácido polimaleico (C4H₂O₃)x o el anhídrido polimaleico hidrolizado o el homopolímero de ácido cis-2-butenodioico, tiene la fórmula estructural:

donde n y m son cualquier número entero. Ejemplos de homopolímeros, copolímeros y/o terpolímeros de poli(ácido maleico) (y sales de los mismos) que pueden usarse para la invención que se prefieren particularmente son aquellos con un peso molecular de 100 y 10.000, más preferiblemente entre 500 y 7.000, en una realización aún más preferida entre 1.000 y 5.000, y en una realización lo más preferida entre 1.500 y 4.500. Los homopolímeros de ácido polimaleico comercialmente disponibles incluyen la serie Belclene 200 de homopolímeros de ácido maleico de BWA™ Water Additives, 979 Lakeside Parkway, Suite 925 Tucker, GA 30084, EE .UU. y Aquatreat AR-801 disponible de AkzoNobel.

En una realización preferida, el polímero es un copolímero de ácido acrílico y ácido maleico. Preferiblemente, un copolímero de ácido acrílico/maleico, un copolímero acrílico/maleico, tiene un peso molecular de desde 1000 hasta 10.000 g/mol, preferiblemente un peso molecular de entre 1.000 y 5.000 g/mol. Un ejemplo de un copolímero de ácido acrílico/maleico adecuado incluye, pero no se limita a, Acusol 448 de The Dow Chemical Company, Wilmington Delaware, EE. UU.

En realizaciones que emplean un polímero, se espera que las composiciones incluyan el polímero en una cantidad de entre el 0,1 % en peso y el 50 % en peso, entre el 0,1 % en peso y el 40 % en peso, entre el 0,1 % en peso y el 30 % en peso o entre el 1 % en peso y el 20 % en peso. Todos los intervalos citados incluyen los números contenidos en los mismos. El polímero de la presente invención puede comprender, consistir esencialmente en o consistir en al menos un polímero, copolímero y/o terpolímero de poli(ácido acrílico). Adicionalmente, sin limitarse según la invención , todos los intervalos mencionados incluyen los números que definen el intervalo e incluyen cada número entero dentro del intervalo definido.

Ingredientes Funcionales Adicionales

Las composiciones alcalinas 2 en 1 según la invención pueden combinarse además con diversos componentes funcionales adecuados para su uso en aplicaciones de lavado de vajilla industriales. En algunas realizaciones, las composiciones de abrillantador y detergentes alcalinas que incluyen la fuente de alcalinidad basada en carbonato y tensioactivos no iónicos (y/o polímeros) constituyen una gran cantidad, o incluso sustancialmente la totalidad, del peso total de la composición detergente. Por ejemplo, en algunas realizaciones, se disponen pocos o ningún ingrediente funcional adicional en la misma.

En otras realizaciones, pueden incluirse ingredientes funcionales adicionales en las composiciones. Los ingredientes funcionales proporcionan propiedades y funcionalidades deseadas a las composiciones. Para el propósito de esta solicitud, el término “ ingrediente funcional” incluye un material que cuando se dispersa o disuelve en una disolución de uso y/o concentrada, tal como una disolución acuosa, proporciona una propiedad beneficiosa en un uso particular. Algunos ejemplos particulares de materiales funcionales se discuten en más detalle a continuación, aunque los materiales particulares discutidos se dan solo a manera de ejemplo, y puede usarse una amplia variedad de otros ingredientes funcionales. Por ejemplo, muchos de los materiales funcionales analizados más abajo se refieren a materiales usados en la limpieza, específicamente en aplicaciones de lavado de vajillas. Sin embargo, otras realizaciones pueden incluir ingredientes funcionales para el uso en otras aplicaciones.

En realizaciones preferidas, las composiciones no incluyen fuentes de alcalinidad adicionales, concretamente hidróxidos de metales alcalinos. En realizaciones preferidas adicionales, las composiciones no incluyen abrillantadores.

Las composiciones incluyen adyuvantes, y pueden incluir agentes acondicionadores de agua, estabilizantes, agentes antiespumantes, agentes antirredeposición, agentes blanqueadores, desinfectantes, modificadores de la solubilidad, dispersantes, agentes anticorrosión y agentes protectores metálicos, agentes estabilizantes, inhibidores de la corrosión, enzimas, agentes secuestrantes y/o quelantes adicionales, fragancias y/o colorantes, modificadores de la reología o espesantes, hidrótropos o acopladores, tampones, disolventes, agentes solidificantes.

Adyuvantes

La composición detergente alcalina incluye desde el 5 % en peso hasta el 50 % en peso de uno o más agentes adyuvantes, también denominados agentes quelantes o secuestrantes (por ejemplo, adyuvantes) para tratar o ablandar el agua y para evitar la formación de precipitados u otras sales, seleccionados del grupo que consiste en fosfatos condensados, silicatos y metasilicatos de metales alcalinos, fosfonatos y ácidos aminocarboxílicos. En general, un agente quelante es una molécula que puede coordinar (es decir, unir) los iones metálicos que se encuentran habitualmente en el agua natural para evitar que los iones metálicos interfieran con la acción de los otros componentes detersivos de una composición de limpieza. Los niveles de adición de adyuvantes que también pueden ser agentes quelantes o secuestrantes son de entre el 5 % y el 50 % en peso o entre el 20 % y el 50 % en peso. Si el detergente sólido se proporciona como un concentrado, el concentrado puede incluir entre el 6 % y el 45 % en peso de los adyuvantes. Intervalos adicionales de los adyuvantes incluyen entre el 6 % y el 15 % en peso y entre el 25 % y el 50 % en peso.

Los ejemplos de fosfatos condensados incluyen, pero sin limitarse a: ortofosfato de sodio y potasio, pirofosfato de sodio y potasio, tripolifosfato de sodio y hexametafosfato de sodio. Un fosfato condensado también puede ayudar, en un grado limitado, a la solidificación de la composición detergente fijando el agua libre presente en la composición como agua de hidratación. Un adyuvante preferido es tripolifosfato de sodio anhidro.

Los ejemplos de fosfonatos incluyen, pero no se limitan a: ácido 2-fosfonobutano-1,2,4-tricarboxílico (PBTC), ácido 1-hidroxietano-1,1-difosfónico, CH²C(OH)[PO(OH)²]²; aminotri(ácido metilenfosfónico), N[CH²PO(OH)²]³; sal de sodio de aminotri(metilenfosfonato) (ATMP), N[CH₂PO(ONa)²]³; 2-hidroxietiliminobis(ácido metilenofosfónico), HOCH²CH²N[CH²PO(OH)²]²; dietilentriaminapenta(ácido metilenfosfónico), (HO)²POCH²N[CH²c H²N[CH²PO(OH)²]²]²; sal de sodio de dietilentriaminapenta(metilenfosfonato) (DTPMP), C9H(²⁸.^{x )}N³Na^xO15P5 (x=7); sal de potasio de hexametilendiamina(tetrametilenfosfonato), C10H(²⁸.^{x )}N²KxO1²P4 (x=6); bis(hexametilen)triamina(ácido pentametilenfosfónico), (HO²)^pOCH²N[(CH²)²N[CH²PO(OH)²]²]²; y ácido fosforoso, H³PO³. Una combinación de fosfonato preferida es ATMP y HEDP. Se prefiere un fosfonato neutralizado o alcalino, o una combinación de fosfonato con una fuente alcalina antes de añadirse a la mezcla, de modo que se genere poco o ningún calor o gas por una reacción de neutralización cuando se añade el fosfonato. Sin embargo, en una realización, la composición detergente está libre de fósforo.

Los materiales de ácido aminocarboxílico útiles que contienen poco o nada de NTA incluyen, pero no se limitan a: ácido N-hidroxietilaminodiacético, ácido etilendiaminatetraacético (EDTA), ácido hidroxietilendiaminatetraacético, ácido dietilentriaminapentaacético, ácido N- hidroxietil-etilendiaminatriacético (HEDTA), ácido dietilentriaminapentaacético (DTPA), ácido aspártico-N,N-ácido diacético (ASDA), ácido metilglicinadiacético (MGDA), ácido glutámico-N,N-ácido diacético (GLDA), ácido etilendiaminasuccínico (EDDS), ácido 2-hidroxietiliminodiacético (HEIDA), ácido iminodiuccínico (IDS), ácido 3-hidroxi-2-2'-iminodisuccínico (HIDS) y otros ácidos similares o sales de los mismos que tienen un grupo amino con un sustituyente ácido carboxílico. Sin embargo, en una realización, la composición está libre de aminocarboxilatos.

También pueden usarse polímeros acondicionadores de agua como adyuvantes que no contienen fósforo (no según la invención). Los polímeros acondicionadores de agua a modo de ejemplo incluyen, pero no se limitan a: policarboxilatos. Los policarboxilatos a modo de ejemplo que pueden usarse como adyuvantes y/o polímeros acondicionadores de agua incluyen, pero no se limitan a: aquellos que tienen grupos carboxilato (-CO²) colgantes tales como poli(ácido acrílico), ácido maleico, copolímero maleico/olefina, copolímero o terpolímero sulfonado, copolímero acrílico/maleico, poli(ácido metacrílico), copolímeros de ácido acrílico-ácido metacrílico, poliacrilamida hidrolizada, polimetacrilamida hidrolizada, copolímeros de poliamida-metacrilamida hidrolizados, poliacrilonitrilo hidrolizado, polimetacrilonitrilo hidrolizado y copolímeros de acrilonitrilo-metacrilonitrilo hidrolizados. Otros polímeros acondicionadores de agua adecuados incluyen almidón, azúcar o polioles que comprenden grupos funcionales ácido carboxílico o éster. Los ácidos carboxílicos a modo de ejemplo incluyen, pero no se limitan a, ácido maleico, acrílico, metacrílico e itacónico o sales de los mismos. Los grupos funcionales éster a modo de ejemplo incluyen ésteres arílicos, cíclicos, aromáticos y C1-C10 lineales, ramificados o sustituidos. Para un análisis adicional sobre los agentes quelantes/secuestrantes, ver Kirk-Othmer, Encyclopedia of Chemical Technology, Tercera Edición, volumen 5, páginas 339-366 y volumen 23, páginas 319-320. Estos materiales también se pueden usar a niveles subestequiométricos para funcionar como modificadores de cristal.

Agentes acondicionadores de agua

Las composiciones detergentes alcalinas pueden incluir uno o más agentes acondicionadores de agua. En un aspecto, pueden emplearse ácidos fosfónicos. Los ácidos fosfónicos pueden usarse en forma de sales ácidas solubles en agua, particularmente las sales de metales alcalinos, tales como sodio o potasio; las sales de amonio; o las sales de alquilolamina donde el alquilol tiene de 2 a 3 átomos de carbono, tales como sales de mono, di o trietanolamina. Los fosfonatos preferidos incluyen los fosfonatos orgánicos. Los fosfonatos orgánicos preferidos incluyen ácido fosfonobutanotricarboxílico (PBTC) disponible de Bayer Corp, en Pittsburgh Pa. con el nombre comercial BAYHIBIT™ y ácido hidroxietilidendifosfónico (HEDP) tal como el comercializado con el nombre comercial DEQUEST™ 2010 disponible de Monsanto Chemical Co. En la patente estadounidense n.° 6.436.893 se describe una descripción adicional de agentes acondicionadores de agua adecuados para su uso en la invención.

En un aspecto, las composiciones incluyen desde el 0,1 % en peso hasta el 50 % en peso de agente acondicionador de agua, desde el 1 % en peso hasta el 40 % en peso de agente acondicionador de agua, desde el 1 % en peso hasta el 30 % en peso de agente acondicionador de agua, preferiblemente desde el 5 % en peso hasta el 20 % en peso de agente acondicionador de agua. Adicionalmente, sin limitarse según la invención, todos los intervalos mencionados incluyen los números que definen el intervalo e incluyen cada número entero dentro del intervalo definido.

Agentes neutralizantes

Las composiciones detergentes alcalinas también pueden incluir un agente neutralizante. Por ejemplo, en determinadas realizaciones, puede emplearse un agente neutralizante alcalino para neutralizar componentes ácidos, tales como un agente acondicionador de agua. Los agentes neutralizantes alcalinos adecuados pueden incluir, por ejemplo, hidróxidos de metales alcalinos, que incluyen, pero no se limitan a: hidróxido de sodio, hidróxido de potasio, hidróxido de litio y combinaciones de los mismos. El agente neutralizante de hidróxido de metal alcalino puede añadirse a la composición en cualquier forma conocida en la técnica, incluyendo como perlas sólidas, disueltas en una disolución acuosa o una combinación de las mismas. Adicionalmente, puede usarse más de un agente neutralizante según ciertas realizaciones. En un aspecto de la invención, las composiciones de la invención no incluyen hidróxidos como fuentes de alcalinidad sino tan sólo para neutralizar componentes ácidos en la composición, incluyendo, por ejemplo, agentes acondicionadores de agua tales como HEDP.

En un aspecto, las composiciones incluyen desde el 0,1 % en peso - 50 % en peso de agente neutralizante, desde el 0,1 % en peso - 30 % en peso de agente neutralizante, desde el 1 % en peso - 25 % en peso de agente neutralizante, preferiblemente desde el 10 % en peso - 25 % en peso de agente neutralizante. En una realización de la invención, el agente neutralizante comprende hidróxido de metal alcalino en una cantidad de hasta el 10% en peso, preferiblemente entre el 0,01 % en peso y el 10 % en peso.

Agentes anti-grabado

Las composiciones detergentes alcalinas también pueden incluir un agente anti-grabado que puede prevenir el grabado en el vidrio. Los ejemplos de agentes anti-grabado adecuados incluyen la adición de iones metálicos a la composición, tales como cinc, cloruro de cinc, gluconato de cinc, aluminio y berilio. El inhibidor de corrosión puede referirse a la combinación de una fuente de iones de aluminio y una fuente de iones de zinc. La fuente de iones de aluminio y la fuente de iones de zinc proporcionan iones de aluminio e iones de zinc, respectivamente, cuando la composición detergente sólida se proporciona en la forma de una solución de uso. La cantidad del inhibidor de corrosión se calcula en base a la cantidad combinada de la fuente de iones de aluminio y la fuente de iones de zinc. Cualquier producto que proporcione un ion de aluminio en una solución de uso se puede denominar como una fuente de iones de aluminio, y cualquier producto que proporcione un ion de zinc cuando se proporciona en una solución de uso se puede denominar como una fuente de iones de zinc. No es necesario que la fuente de iones de aluminio y/o la fuente de iones de zinc reaccionen para formar el ion de aluminio y/o el ion de zinc. Los iones de aluminio se pueden considerar una fuente de iones de aluminio, y los iones de zinc se pueden considerar una fuente de iones de zinc. La fuente de iones de aluminio y la fuente de iones de zinc se pueden proporcionar como sales orgánicas, sales inorgánicas, y mezclas de las mismas. Las fuentes ilustrativas de iones de aluminio incluyen, pero no se limitan a: sales de aluminio tales como aluminato de sodio, bromuro de aluminio, clorato de aluminio, cloruro de aluminio, yoduro de aluminio, nitrato de aluminio, sulfato de aluminio, acetato de aluminio, formato de aluminio, tartrato de aluminio, lactato de aluminio, oleato de aluminio, bromato de aluminio, borato de aluminio, sulfato de aluminio y potasio, sulfato de aluminio y zinc, y fosfato de aluminio. Las fuentes ilustrativas de iones de zinc incluyen, pero no se limitan a: sales de zinc tales como cloruro de zinc, sulfato de zinc, nitrato de zinc, yoduro de zinc, tiocianato de zinc, fluorosilicato de zinc, dicromato de zinc, clorato de zinc, zincato de sodio, gluconato de zinc, acetato de zinc, benzoato de zinc, citrato de zinc, lactato de zinc, formato de zinc, bromato de zinc, bromuro de zinc, fluoruro de zinc, fluorosilicato de zinc, y salicilato de zinc.

La composición incluye preferiblemente desde el 0,001 % en peso hasta el 10 % en peso, más preferiblemente desde el 0,01 % en peso hasta el 7 % en peso y lo más preferiblemente desde el 0,01 % en peso hasta el 1 % en peso de un agente anti-grabado. Adicionalmente, sin limitarse según la invención, todos los intervalos mencionados incluyen los números que definen el intervalo e incluyen cada número entero dentro del intervalo definido.

Agentes anticorrosión

Las composiciones detergentes alcalinas pueden incluir opcionalmente un agente anticorrosión. Los agentes anticorrosión proporcionan composiciones que generan superficies que son más brillantes y menos propensas a la acumulación de biopelículas que las superficies que no se tratan con composiciones que tienen agentes anticorrosión.

Los agentes anticorrosión preferidos que pueden usarse según la invención incluyen fosfonatos, ácidos fosfónicos, triazoles, aminas orgánicas, ésteres de sorbitano, derivados de ácido carboxílico, sarcosinatos, ésteres de fosfato, zinc, nitratos, cromo, componentes que contienen molibdato y componentes que contienen borato. Hay fosfatos o ácidos fosfónicos a modo de ejemplo disponibles con el nombre Dequest (es decir, Dequest 2000, Dequest 2006, Dequest 2010, Dequest 2016, Dequest 2054, Dequest 2060 y Dequest 2066) de Solutia, Inc. de St. Louis, Mo. Hay triazoles a modo de ejemplo disponibles con el nombre Cobratec (es decir, Cobratec 100, Cobratec TT-50-S y Cobratec 99) de PMC Specialties Group, Inc. de Cincinnati, Ohio. Las aminas orgánicas ejemplares incluyen aminas alifáticas, aminas aromáticas, monoaminas, diaminas, triaminas, poliaminas y sus sales. Hay aminas a modo de ejemplo disponibles con los nombres Amp (es decir, Amp-95) de Angus Chemical Company de Buffo Grove, Ill.; WGS (es decir, ^wGS-50) de Jacam Chemicals, LLC de Sterling, Kans. Duomeen (es decir, Duomeen O y Duomeen C) de Akzo Nobel Chemicals, Inc. de Chicago, Ill.; DeThox amine (serie C y serie T) de DeForest Enterprises, Inc. de Boca Raton, Fla.; serie Deriphat de Henkel Corp, de Ambler, Pa.; y Maxhib (serie AC) de Chemax, Inc. de Greenville, S.C. Hay ésteres de sorbitano a modo de ejemplo disponibles con el nombre Calgene (serie LA) del Calgene Chemical Inc. de Skokie, Ill. Hay derivados de ácido carboxílico a modo de ejemplo disponibles con el nombre Recor (es decir, Recor 12) de Ciba-Geigy Corp, de Tarrytown, N.Y. Hay sarcosinatos a modo de ejemplo disponibles con los nombres Hamposyl de Hampshire Chemical Corp, de Lexington, Mass.; y Sarkosyl de Ciba-Geigy Corp, de Tarrytown, N.Y.

La composición incluye opcionalmente un agente anticorrosión para proporcionar un brillo mejorado a las porciones metálicas de una máquina lavavajillas y/o proporcionar superficies más brillantes. Cuando se incorpora un agente anticorrosión en la composición, se incluye preferiblemente en una cantidad de entre el 0,01 % en peso y el 7,5 % en peso, entre el 0,01 % en peso y el 5 % en peso y entre el 0,01 % en peso y el 3 % en peso.

Agentes antirredeposición

Las composiciones detergentes alcalinas también pueden incluir un agente antirredeposición que puede facilitar la suspensión sostenida de suciedad en una disolución de limpieza y evitar que la suciedad eliminada se redeposite sobre el sustrato que se está limpiando. Algunos ejemplos de agentes antirredeposición adecuados incluyen amidas de ácidos grasos, ésteres de fosfato complejos, copolímeros de estireno-anhídrido maleico y derivados celulósicos tales como hidroxietilcelulosa, hidroxipropilcelulosa. La composición incluye preferiblemente desde el 0,5 % en peso hasta el 10% en peso y más preferiblemente desde el 1 % en peso hasta el 5% en peso de un agente antirredeposición.

Enzimas

Las composiciones detergentes alcalinas pueden incluir una o más enzimas, que pueden proporcionar una actividad deseable para la eliminación de suciedad a base de proteínas, a base de hidratos de carbono o a base de triglicéridos a partir de sustratos tales como platos, tazas y cuencos, y ollas y sartenes. Las enzimas adecuadas para la composición de la invención pueden actuar degradando o alterando uno o más tipos de residuos de suciedad encontrados en una superficie, eliminando de ese modo la suciedad o haciendo que la suciedad pueda eliminarse mejor por un tensioactivo u otro componente de la composición de limpieza. Tanto la degradación como la alteración de los residuos de suciedad pueden mejorar la detergencia al reducir las fuerzas fisicoquímicas que unen la suciedad a la superficie o a la tela que se limpia, es decir, la suciedad se vuelve más hidrosoluble. Por ejemplo, una o más proteasas pueden escindir estructuras complejas de proteínas macromoleculares presentes en los residuos de suciedad hasta moléculas de cadena corta más simples que, por sí mismas, se desprenden más fácilmente de las superficies, se solubilizan o se eliminan más fácilmente de otra forma con disoluciones detersivas que contienen dichas proteasas.

Las enzimas adecuadas incluyen una proteasa, una amilasa, una lipasa, una gluconasa, una celulasa, una peroxidasa o una mezcla de las mismas de cualquier origen adecuado, tal como origen vegetal, animal, bacteriano, fúngico o de levaduras. Las selecciones preferidas se ven influidas por factores tales como la actividad del pH y/u óptimos de estabilidad, termoestabilidad y estabilidad de detergentes activos y adyuvantes. A este respecto, se prefieren las enzimas bacterianas o fúngicas, tales como amilasas y proteasas bacterianas, y celulasas fúngicas. En algunas realizaciones, preferiblemente la enzima es una proteasa, una lipasa, una amilasa o una combinación de las mismas. Una referencia valiosa sobre enzimas es “ Industrial Enzymes” , Scott, D., en Kirk-Othmer Encyclopedia of Chemical Technology, 3a edición (editores Grayson, M. y EcKroth, D.) vol. 9, págs. 173-224, John Wiley & Sons, Nueva York, 1980.

En realizaciones que emplean una enzima, la composición incluye preferiblemente desde el 0,001 % en peso hasta el 10 % en peso, desde el 0,01 % en peso hasta el 10 % en peso, desde el 0,05 % en peso hasta el 5 % en peso y más preferiblemente desde el 0,1 % en peso hasta el 1 % en peso de enzima(s).

Agente antimicrobiano

Las composiciones detergentes alcalinas pueden incluir opcionalmente un agente antimicrobiano o conservante. Los agentes antimicrobianos son composiciones químicas que se pueden usar en la composición para prevenir la contaminación microbiana y el deterioro de los sistemas de materiales de productos comerciales, superficies. Los agentes antimicrobianos también pueden ser agentes desinfectantes. Generalmente, estos materiales se clasifican en clases específicas que incluyen compuestos fenólicos, halógenos, compuestos de amonio cuaternario, derivados metálicos, aminas, alcanol aminas, derivados de nitro, analidas, compuestos orgánicos de azufre y azufre-nitrógeno y compuestos diversos. El agente antimicrobiano dado, dependiendo de la composición química y la concentración, puede limitar simplemente una proliferación adicional del número de microbios o puede destruir la totalidad o una relación sustancial de la población microbiana. Los términos “ microbios” y “ microorganismos” normalmente se refieren principalmente a los microorganismos bacterianos y hongos. En uso, los agentes antimicrobianos se forman en el producto final que cuando se diluye y se dispensa con el uso de una corriente acuosa forma una composición desinfectante o higienizante acuosa que puede ponerse en contacto con una variedad de superficies, lo que resulta en la prevención del crecimiento o la muerte de una relación sustancial de la población microbiana. Los agentes antimicrobianos comunes que pueden usarse incluyen agentes antimicrobianos fenólicos tales como pentaclorofenol, ortofenilfenol; los agentes antibacterianos que contienen halógeno que pueden usarse incluyen tricloroisocianurato de sodio, dicloroisocianurato de sodio (anhidro o dihidratado), complejos de yodo-polivinilpirolidinona, compuestos de bromo tales como 2-bromo-2-nitropropano-1,3-diol; agentes antimicrobianos cuaternarios tales como cloruro de benzalconio, cloruro de cetilpiridinio; aminas y composiciones antimicrobianas que contienen nitro tales como hexahidro-1,3,5-tris(2-hidroxietil)-s-triazina, ditiocarbamatos tales como dimetilditiocarbamato de sodio y una variedad de otros materiales conocidos en la técnica por sus propiedades microbianas. Los agentes antimicrobianos pueden encapsularse para mejorar la estabilidad y/o reducir la reactividad con otros materiales en la composición detergente.

Cuando se incorpora un agente antimicrobiano o conservante en la composición, se incluye preferiblemente en una cantidad de entre el 0,01 % en peso y el 5 % en peso, entre el 0,01 % en peso y el 2 % en peso, y entre el 0,1 % en peso y el 1,0 % en peso.

Inhibidores de la espumación

Se puede incluir un inhibidor de la espuma además de los tensioactivos no iónicos de las composiciones de limpieza alcalinas para reducir la estabilidad de cualquier espuma que se forme. Los ejemplos de inhibidores de la espumación incluyen compuestos de silicio tales como sílice dispersada en polidimetilsiloxano, amidas grasas, ceras de hidrocarburos, ácidos grasos, ésteres grasos, alcoholes grasos, jabones de ácidos grasos, etoxilatos, aceites minerales, ésteres de polietilenglicol, copolímeros de bloque de polioxietileno-polioxipropileno, ésteres de fosfato de alquilo tales como fosfato de monoestearilo. Se puede encontrar una discusión sobre inhibidores de la espumación, por ejemplo, en la patente estadounidense n.° 3.048.548 a nombre de Martin y col., la patente estadounidense n.° 3.334.147 a nombre de Brunelle y col., y la patente estadounidense n.° 3.442.242 a nombre de Rue y col. La composición incluye preferiblemente desde el 0,001 % en peso hasta el 5 % en peso y más preferiblemente desde el 0,01 % en peso hasta el 3 % en peso del inhibidor de la espumación.

Tensioactivos adicionales

Las composiciones de la invención pueden incluir tensioactivos adicionales. Los tensioactivos particularmente adecuados incluyen tensioactivos no iónicos, tensioactivos anfóteros y tensioactivos zwitteriónicos. En una realización preferida, las composiciones están sustancialmente libres de tensioactivos catiónicos y/o aniónicos. En un aspecto, las composiciones pueden incluir desde el 0,01 % en peso - 40 % en peso de tensioactivos adicionales, preferiblemente desde el 0,1 % en peso - 30 % en peso de tensioactivo adicional, más preferiblemente desde el 1 % en peso - 25 % en peso de tensioactivo adicional.

Tensioactivos anfóteros

Los tensioactivos anfóteros o anfolíticos contienen un grupo hidrófilo básico y uno ácido y un grupo hidrófobo orgánico. Estas entidades iónicas pueden ser cualquiera de los grupos aniónicos o catiónicos descritos en la presente descripción para otros tipos de tensioactivos. Un nitrógeno básico y un grupo carboxilato ácido son los grupos funcionales típicos que se emplean como grupos hidrófilos básicos y ácidos. En algunos tensioactivos, el sulfonato, el sulfato, el fosfonato o el fosfato proporcionan la carga negativa.

Los tensioactivos anfóteros pueden describirse ampliamente como derivados de aminas secundarias y terciarias alifáticas, en las que el radical alifático puede ser de cadena lineal o ramificada y en donde uno de los sustituyentes alifáticos contiene de 8 a 18 átomos de carbono y uno contiene un grupo aniónico de solubilización en agua, por ejemplo, carboxi, sulfo, sulfato, fosfato o fosfono. Los tensioactivos anfóteros se subdividen en dos clases principales conocidas por los expertos en la técnica y descritas en “ Surfactant Encyclopedia” Cosmetics & Toiletries, vol. 104 (2) 69-71 (1989). La primera clase incluye derivados de acil/dialquil-etilendiamina (por ejemplo, derivados de 2-alquilhidroxietil-imidazolina) y sus sales. La segunda clase incluye los N-alquilaminoácidos y sus sales. Algunos tensioactivos anfóteros pueden considerarse como pertenecientes a ambas clases.

Los tensioactivos anfóteros pueden sintetizarse por métodos conocidos por los expertos en la técnica. Por ejemplo, la 2-alquilhidroxietilimidazolina se sintetiza por condensación y cierre del anillo de un ácido carboxílico de cadena larga (o un derivado) con la dialquiletilendiamina. Los tensioactivos anfóteros comerciales se derivan mediante hidrólisis posterior y apertura de anillo del anillo de imidazolina mediante alquilación, por ejemplo, con ácido cloroacético o acetato de etilo. Durante la alquilación, uno o dos grupos carboxialquilo reaccionan para formar una amina terciaria y un enlace éter con diferentes agentes alquilantes que producen diferentes aminas terciarias.

Los derivados de imidazol de cadena larga que tienen aplicación en la presente invención generalmente tienen la fórmula general:

en donde R es un grupo hidrófobo acíclico que contiene de 8 a 18 átomos de carbono y M es un catión para neutralizar la carga del anión, generalmente el sodio. Los compuestos anfóteros derivados de imidazolina comercialmente prominentes que pueden emplearse en las presentes composiciones incluyen, por ejemplo: cocoanfoopropionato, cocoanfocarboxi-propionato, cocoanfoglicinato, cocoanfocarboxi-glicinato, cocoanfopropil-sulfonato y ácido cocoanfocarboxi-propiónico. Los ácidos anfocarboxílicos se pueden producir a partir de imidazolinas grasas en las que la funcionalidad de ácido dicarboxílico del ácido anfodicarboxílico es ácido diacético y/o ácido dipropiónico.

Los compuestos carboximetilados (glicinatos) descritos anteriormente en la presente descripción con frecuencia se denominan betaínas. Las betaínas son una clase especial de anfóteros que se analizan en la presente descripción a continuación en la sección titulada Tensioactivos Zwitteriónicos.

Los N-alquilaminoácidos de cadena larga se preparan fácilmente mediante reacción de RNH², en la que R= C⁸-C¹⁸alquilo de cadena lineal o ramificada, aminas grasas con ácidos carboxílicos halogenados. La alquilación de los grupos amino primarios de un aminoácido conduce a aminas secundarias y terciarias. Los sustituyentes alquilos pueden tener grupos amino adicionales que proporcionan más de un centro de nitrógeno reactivo. La mayoría de los N-alquilaminoácidos comerciales son derivados de alquilo de la beta-alanina o la beta-N(2-carboxietil) alanina. Los ejemplos de los anfolitos de N-alquilaminoácidos comerciales que tienen aplicación en esta invención incluyen alquil beta-amino dipropionatos, RN(C²H⁴COOM)²y RNHC²H⁴COOM. En una realización, R puede ser un grupo hidrofóbico acíclico que contiene de 8 a 18 átomos de carbono, y M es un catión para neutralizar la carga del anión.

Los tensioactivos anfóteros adecuados incluyen aquellos derivados de productos de coco tales como aceite de coco o ácido graso de coco. Los tensioactivos derivados de coco adecuados adicionales incluyen como parte de su estructura un resto etilendiamina, un resto alcanolamida, un resto aminoácido, por ejemplo glicina, o una combinación de los mismos; y un sustituyente alifático de desde 8 hasta 18 (por ejemplo, 12) átomos de carbono. Tal tensioactivo también puede considerarse un ácido alquil anfodicarboxílico. Estos tensioactivos anfóteros pueden incluir estructuras químicas representadas como: alquil C¹²-C(O)-NH-CH₂-CH²-N⁺(CH²-CH²-CO²Na)²-CH²-CH²-OH o alquil C¹²-C(O)-N(H)-CH²-CH₂-N⁺(CH₂-CO₂Na)²-CH₂-CH²-OH. El cocoanfodipropionato de disodio es un tensioactivo anfótero adecuado y está comercialmente disponible con el nombre comercial Miranol™ FBS de Rhodia Inc., Cranbury, N.J. Otro tensioactivo anfótero derivado de coco adecuado, con el nombre químico cocoanfodiacetato de disodio, se comercializa con el nombre comercial Mirataine™ JCHA, también de Rhodia Inc., Cranbury, N.J.

Una lista típica de clases anfóteras, y especies de estos tensioactivos, se proporciona en la patente estadounidense n.° 3.929.678 concedida a Laughlin y Heuring el 30 de diciembre de 1975. Se dan más ejemplos en “ Surface Active Agents and Detergents” (Vol. I y II por Schwartz, Perry y Berch).

Tensioactivos zwitteriónicos

Los tensioactivos zwitteriónicos pueden considerarse como un subconjunto de los tensioactivos anfóteros y pueden incluir una carga aniónica. Los tensioactivos zwitteriónicos pueden describirse ampliamente como derivados de aminas secundarias y terciarias, derivados de aminas secundarias y terciarias heterocíclicas, o derivados de compuestos de amonio cuaternario, fosfonio cuaternario o sulfonio terciario. Normalmente, un tensioactivo zwitteriónico incluye un amonio cuaternario cargado positivamente o, en algunos casos, un ion sulfonio o fosfonio; un grupo carboxilo cargado negativamente; y un grupo alquilo. Los zwitteriónicos generalmente contienen grupos catiónicos y aniónicos los cuales se ionizan en un grado casi igual en la región isoeléctrica de la molécula y los cuales pueden desarrollar una fuerte atracción tipo “ sal interna” entre los centros de carga positivo-negativo. Los ejemplos de dichos tensioactivos sintéticos dipolares incluyen derivados de compuestos de amonio, fosfonio y sulfonio cuaternarios alifáticos, en los que los radicales alifáticos pueden ser de cadena lineal o ramificada y en donde uno de los sustituyentes alifáticos contiene de 8 a 18 átomos de carbono y uno contiene un grupo aniónico de solubilización en agua, por ejemplo, carboxi, sulfonato, sulfato, fosfato o fosfonato.

Los tensioactivos de betaína y sultaína son tensioactivos dipolares ilustrativos para uso en la presente descripción. Una fórmula general para estos compuestos es:

en donde R1 contiene un radical alquilo, alquenilo o hidroxialquilo de desde 8 hasta 18 átomos de carbono que tiene desde 0 hasta 10 restos óxido de etileno y desde 0 hasta 1 resto glicerilo; Y se selecciona del grupo que consiste en átomos de nitrógeno, fósforo y azufre; R2 es un grupo alquilo o monohidroxialquilo que contiene de 1 a 3 átomos de carbono; x es 1 cuando Y es un átomo de azufre y 2 cuando Y es un átomo de nitrógeno o fósforo, R3 es un alquileno o hidroxialquileno o hidroxialquileno de desde 1 hasta 4 átomos de carbono y Z es un radical seleccionado del grupo que consiste en grupos carboxilato, sulfonato, sulfato, fosfonato y fosfato.

Los ejemplos de tensioactivos zwitteriónicos que tienen las estructuras indicadas anteriormente incluyen: 4-[N,N-di(2-hidroxietil)-N-octadecilamonio]-butano-l-carboxilato; 5-[S-3-hidroxipropil-S-hexadecilsulfonio]-3-hidroxipentano-lsulfato; 3-[P,P-dietil-P-3,6,9-trioxatetracosanofosfonio]-2-hidroxipropaneol-fosfato; 3-[N,N-dipropil-N-3-dodecoxi-2-hidroxipropil-amonio]-propano-1-fosfonato; 3-(N,N-dimetil-N-hexadecilamonio)-propano-1-sulfonato; 3-(N,N-dimetil-N-hexadecilamonio)-2-hidroxi-propano-1-sulfonato; 4-[N,N-di(2(2-hidroxietil)-N(2-hidroxidodecil)amonio]-butano-lcarboxilato; 3-[S-etil-S-(3-dodecoxi-2-hidroxipropil)sulfonio]-propano-l-fosfato; 3-[P,P-dimetil-P-dodecilfosfonio]-propano-1-fosfonato; y S[N,N-di(3-hidroxipropil)-N-hexadecilamonio]-2-hidroxi-pentano-1-sulfato. Los grupos alquilo contenidos en dichos tensioactivos detergentes pueden ser lineales o ramificados y saturados o insaturados.

El tensioactivo zwitteriónico adecuado para uso en las presentes composiciones incluye una betaína de la estructura general:

Estas betaínas tensioactivas típicamente no exhiben fuertes caracteres catiónicos o aniónicos a pH extremos, ni muestran una solubilidad reducida en agua en su intervalo isoeléctrico. A diferencia de las sales de amonio cuaternario “ externas” , las betaínas son compatibles con los aniónicos. Los ejemplos de betaínas adecuadas incluyen acilamidopropildimetilbetaína de coco; hexadecildimetilbetaína; acilamidopropilbetaína C^12-14; acilamidohexildietilbetaína C^8-14; 4-acilmetilamidodietilamonio-1-carboxibutano C^14-16; acilamidodimetilbetaína C^16-18; acilamidopentanodietilbetaína C¹²-¹⁶; y acilmetilamidodimetilbetaína C¹²-¹⁶.

Las sultaínas útiles en la presente invención incluyen los compuestos que tienen la fórmula (R(R¹)²N⁺R²SO^{3 -}, en la que R es un grupo hidrocarbilo C⁶-C¹⁸, normalmente cada R¹es independientemente un alquilo C¹-C³, por ejemplo metilo, y R²es un grupo hidrocarbilo C¹-C⁶, por ejemplo, un grupo alquileno o hidroxialquileno C¹-C³.

Una lista típica de clases zwitteriónicas, y especies de estos tensioactivos, se proporciona en la patente estadounidense n.° 3.929.678 concedida a Laughlin y Heuring el 30 de diciembre de 1975. Se dan más ejemplos en “ Surface Active Agents and Detergents” (Vol. I y II por Schwartz, Perry y Berch).

En algunas realizaciones, las composiciones de la presente invención incluyen una betaína. Por ejemplo, las composiciones pueden incluir cocoamidopropilbetaína.

Realizaciones

En las tablas 1A y 1B se muestran intervalos a modo de ejemplo de las composiciones detergentes 2 en 1 según la invención en porcentaje en peso de las composiciones detergentes sólidas.

Tabla 1A

Tabla 1B

Las composiciones detergentes pueden incluir composiciones concentradas o pueden diluirse para formar composiciones de uso. En general, un producto concentrado se refiere a una composición que está destinada a diluirse con agua para proporcionar una disolución de uso que se pone en contacto con un objeto para proporcionar la limpieza y aclarado deseados. La composición detergente que entra en contacto con los artículos a lavar puede denominarse como un concentrado o una composición de uso (o solución de uso) en dependencia de la formulación empleada en los métodos según la invención. Debe entenderse que la concentración del aminocarboxilato, el agente acondicionador de agua, la alcalinidad, el agua y otros ingredientes funcionales opcionales en la composición detergente variarán en dependencia de si la composición detergente se proporciona como un concentrado o como una solución de uso.

Una disolución de uso puede prepararse a partir del concentrado mediante dilución del concentrado con agua en una relación de dilución que proporcione una disolución de uso que tenga las propiedades detergentes deseadas. El agua que se usa para diluir el concentrado para formar la composición de uso puede referirse como agua de dilución o un diluyente, y puede variar de un lugar a otro. El factor de dilución típico es de entre aproximadamente 1 y aproximadamente 10.000 pero dependerá de factores que incluyen la dureza del agua, la cantidad de suciedad que va a eliminarse. En una realización, el concentrado se diluye en una razón de entre 1:10 y 1:10.000 de concentrado con respecto a agua. Particularmente, el concentrado se diluye a una razón de entre 1:100 y 1:5000 de concentrado con respecto a agua. Más particularmente, el concentrado se diluye a una razón de entre 1:250 y 1:2000 de concentrado con respecto a agua.

Método de uso - Limpieza de un artículo en un lavavajillas

En una realización, los métodos de la presente invención implican usar las etapas de proporcionar una composición detergente alcalina 2 en 1 como se describe en el presente documento. En particular, los métodos de uso emplean preferiblemente una composición detergente alcalina sólida 2 en l, en donde se inserta una composición sólida en un dispensador en o asociado con una máquina lavavajillas, particularmente una máquina lavavajillas industrial. En una realización de la invención, la composición sólida puede proporcionarse como una dosificación de múltiples usos que tiene entre 10 y 10.000 dosis por composición sólida. En otro aspecto de la invención, la composición sólida puede formularse en una composición de un solo uso, donde se usa una vez en un lavado. Los métodos también incluyen formar una disolución de lavado con la composición detergente alcalina 2 en 1 y agua, poner en contacto una suciedad en un artículo en la máquina lavavajillas con la disolución de lavado, eliminar la suciedad y aclarar el artículo con agua potable sin requerir el uso de una composición de abrillantador independiente. El aclarado es sólo con agua potable.

En otra realización, los métodos de la presente invención pueden implicar proporcionar los componentes individuales de la composición detergente 2-en 1 por separado y mezclar los componentes individuales in situ con agua para formar una disolución de lavado deseada.

Cuando se llevan a cabo los métodos de la invención, las composiciones detergentes 2 en 1 descritas anteriormente se insertan en un dispensador de una máquina lavavajillas. El dispensador puede seleccionarse de una variedad de dispensadores diferentes dependiendo de la forma física de la composición. Por ejemplo, se puede dispensar una composición líquida usando una bomba, ya sea peristáltica o de fuelle, por ejemplo, inyección de jeringa/émbolo, alimentación por gravedad, alimentación por sifón, aspiradores, dosis unitarias, por ejemplo usando un paquete soluble en agua tal como alcohol polivinílico, o una bolsa de aluminio, evacuación de una cámara presurizada o difusión a través de una membrana o superficie permeable. Si la composición es un gel o un líquido espeso, se puede dispensar usando una bomba como una bomba peristáltica o de fuelle, inyección de jeringa/émbolo, pistola de calafateo, dosis unitaria, por ejemplo, usando un paquete soluble en agua tal como alcohol polivinílico o una bolsa de aluminio, evacuación de una cámara presurizada o difusión a través de una membrana o superficie permeable. Preferiblemente, cuando la composición es un sólido o polvo, la composición se puede dispensar usando un pulverización, inundación, barrena, agitador, dispensador tipo comprimido, dosis unitaria usando un paquete soluble en agua tal como bolsa de lámina o poli(alcohol vinílico), o difusión a través de un membrana o superficie permeable. El dispensador también puede ser un dispensador doble en el que un componente se dispensa en un lado y otro componente se dispensa en el otro lado. Estos dispensadores ejemplares pueden estar ubicados en o asociados con una variedad de máquinas lavavajillas, incluidos los lavavajillas empotrados, lavadora de bar, máquinas de puertas, máquinas transportadoras o máquinas de vuelo. El dispensador puede estar ubicado en el interior de la máquina lavavajillas, a distancia o montado fuera de la máquina lavavajillas. Un solo dispensador puede alimentar una o más máquinas lavavajillas.

Una vez que se inserta la composición detergente 2 en 1 en el dispensador, se inicia el ciclo de lavado de la máquina lavavajillas y se forma una disolución de lavado. La disolución de lavado comprende la composición detergente 2 en 1 y el agua de la máquina lavavajillas. El agua puede ser cualquier tipo de agua, incluyendo agua dura, agua blanda, agua limpia o agua sucia. La disolución de lavado más preferida es una que mantiene los intervalos de pH preferidos de 7 a 11,5, más preferiblemente de 9,5 a 11,5, medido mediante una sonda de pH basada en una disolución de la composición en una máquina lavavajillas de 16 galones. Se puede usar la misma sonda para medir milivoltios si la sonda permite ambas funciones, simplemente cambiando la sonda de pH a milivoltios. El dispensador o la máquina lavavajillas pueden incluir opcionalmente una sonda de pH para medir el pH de la disolución de lavado durante todo el ciclo de lavado. La concentración real o razón de agua con respecto a detergente depende del tensioactivo particular usado. Los intervalos de concentración ejemplares pueden incluir hasta 3.000 ppm, preferiblemente 1 a 3.000 ppm, más preferiblemente 100 a 3.000 ppm y lo más preferiblemente 300 a 2.000 ppm. Nuevamente, la concentración real usada depende del tensioactivo elegido.

Una disolución de uso puede tener una alta temperatura (es decir, calentarse a una alta temperatura cuando se usa según los métodos de la invención). En un ejemplo, una disolución de uso que tiene una temperatura de entre aproximadamente 48,9 °C (120 °F) y 85 °C (185 °F ), entre 60 °C (140 °F) y aproximadamente 85 °C (185 °F) se pone en contacto con el sustrato que va a limpiarse. En otro ejemplo, se pone en contacto una disolución de uso que tiene una temperatura de entre aproximadamente 65,6 °C (150 °F) y aproximadamente 71,1 °C (160 °F) con el sustrato que va a limpiarse.

Después de que se forma la disolución de lavado, la disolución de lavado entra en contacto con un residuo en un artículo en la máquina lavavajillas. Los ejemplos de suciedades incluyen suciedades que se encuentran normalmente con alimentos tales como suciedades proteicas, suciedades grasas hidrófobas, suciedades de almidón y azúcar asociadas con hidratos de carbono y azúcares simples, suciedades de leche y productos lácteos, suciedades de frutas y verduras. Los residuos también pueden incluir minerales, por ejemplo, del agua dura, tales como potasio, calcio, magnesio y sodio. Los artículos que pueden ponerse en contacto incluyen artículos hechos de vidrio, plástico, aluminio, acero, cobre, latón, plata, caucho, madera, cerámica. Los artículos incluyen cosas que se encuentran generalmente en una máquina lavavajillas, tales como vasos de vidrio, cuencos, platos, tazas, ollas y sartenes, utensilios para hornear tales como bandejas para hornear, moldes para tartas, moldes para magdalenas, cubertería tal como tenedores, cucharas, cuchillos, utensilios de cocina tales como cucharas de madera, espátulas, rascadores de goma, cuchillos utilitarios, pinzas, utensilios para asar, utensilios para servir. La disolución de lavado puede entrar en contacto con la suciedad de varias maneras, incluyendo pulverización, inmersión, disolución de bombeo, humidificación y nebulización.

Una vez que la disolución de lavado ha entrado en contacto con el residuo, el residuo se elimina del artículo. La eliminación del residuo del artículo se logra mediante la reacción química entre la disolución de lavado y el residuo, así como la acción mecánica de la disolución de lavado sobre el artículo, dependiendo de cómo entra en contacto la disolución de lavado con el artículo.

Una vez retirada la suciedad, los artículos se aclaran como parte del ciclo de lavado de la máquina lavavajillas empleando agua potable sin el uso de una composición de abrillantador independiente o adicional.

Los métodos pueden incluir más etapas o menos etapas que las expuestas en este caso. Por ejemplo, el método puede incluir etapas adicionales normalmente asociadas con un ciclo de lavado de la máquina lavavajillas. Por ejemplo, el método también puede incluir opcionalmente el uso de un detergente ácido. Por ejemplo, el método puede incluir opcionalmente alternar el detergente ácido con un detergente alcalino como se describe.

Métodos de fabricación de la composición

Las composiciones de la presente invención pueden incluir productos líquidos, productos líquidos espesados, productos líquidos gelificados, pasta, composiciones sólidas granuladas y aglomeradas, polvos, composiciones de bloques sólidos, composiciones de bloques sólidos moldeados, composiciones de bloques sólidos extruidos y otros.

Los materiales sólidos en partículas se pueden preparar simplemente mezclando los ingredientes sólidos secos en proporciones apropiadas o aglomerando los materiales en sistemas de aglomeración apropiados. Los materiales granulados se pueden fabricar comprimiendo los materiales granulados sólidos o aglomerados en un equipo de granulación apropiado para obtener materiales granulados de tamaño apropiado. Los materiales de bloque sólido y de bloque sólido moldeado pueden fabricarse introduciendo en un recipiente o bien un bloque de material previamente endurecido o bien un líquido moldeable que se endurece para dar un bloque sólido dentro de un recipiente. Los contenedores preferidos incluyen contenedores de plástico desechables o contenedores de película soluble en agua. Otro empaque adecuado para la composición incluye bolsas flexibles, paquetes, envoltura retráctil, y película soluble en agua tal como alcohol polivinílico.

Las composiciones sólidas de detergente pueden formarse mediante el uso de un sistema de mezcla continuo o discontinuo. En una realización ilustrativa, se usa una extrusora de husillo simple o doble para combinar y mezclar uno o más componentes a alto cizallamiento para formar una mezcla homogénea. En algunas realizaciones, la temperatura de procesamiento es igual o inferior a la temperatura de fusión de los componentes. La mezcla procesada puede dispensarse a partir del mezclador mediante conformación, moldeo u otros medios adecuados, tras lo cual la composición detergente se endurece para dar una forma sólida. La estructura de la matriz puede caracterizarse de acuerdo con su dureza, punto de fusión, distribución de material, estructura cristalina, y otras propiedades similares de acuerdo con métodos conocidos en la técnica. Generalmente, una composición detergente sólida procesada según el método de la invención es sustancialmente homogénea con respecto a la distribución de componentes en toda su masa y es dimensionalmente estable.

En un procedimiento de extrusión, los componentes líquidos y sólidos se introducen en el sistema de mezclado final y se mezclan continuamente hasta que los componentes forman una mezcla semisólida sustancialmente homogénea en la que los componentes se distribuyen por toda su masa. La mezcla se descarga después del sistema de mezcla en, o a través de, un troquel u otro medio de moldeo. Una vez que se completa el mezclado, el producto se transfiere a un contenedor de empaque donde tiene lugar la solidificación. En una realización ilustrativa, la composición formada comienza a endurecerse a una forma sólida entre aproximadamente 1 minuto y aproximadamente 3 horas. Particularmente, la composición fundida formada comienza a endurecerse a una forma sólida entre aproximadamente 1 minuto y aproximadamente 2 horas. Más particularmente, la composición fundida formada comienza a endurecerse a una forma sólida entre aproximadamente 1 minuto y aproximadamente 20 minutos.

En un procedimiento de moldeo, los componentes líquidos y sólidos se introducen en el sistema de mezclado final y se mezclan continuamente hasta que los componentes forman una mezcla líquida sustancialmente homogénea en la que los componentes se distribuyen por toda su masa. En una realizaciones ilustrativa, los componentes se mezclan en el sistema de mezcla durante al menos aproximadamente 60 segundos. Una vez que se completa el mezclado, el producto se transfiere a un contenedor de envasado donde tiene lugar la solidificación. En una realización ilustrativa, la composición fundida comienza a endurecerse a una forma sólida entre aproximadamente 1 minuto y aproximadamente 3 horas. Particularmente, la composición fundida comienza a endurecerse a una forma sólida entre aproximadamente 1 minuto y aproximadamente 2 horas. Más particularmente, la composición fundida comienza a endurecerse entre aproximadamente 1 minuto y aproximadamente 20 minutos.

En un procedimiento de sólido prensado, un sólido fluido, tal como sólidos granulares u otros sólidos de partículas que incluyen agentes aglutinantes (por ejemplo, agente quelante hidratado, tal como un aminocarboxilato hidratado, un policarboxilato hidratado o polímero aniónico hidratado, una sal de citrato hidratada o una sal de tartrato hidratada junto con un carbonato de metal alcalino) se combinan a presión. En un proceso de sólidos prensados, los sólidos fluidos de las composiciones se colocan en una forma (por ejemplo, un molde o recipiente). El método puede incluir presionar suavemente el sólido fluido en la forma para producir la composición de limpieza sólida. La presión puede aplicarse por una máquina de bloques o una prensa de mesa giratoria. Se puede aplicar presión a de 0,069 bar a 138 bar (de 1 a 2000 psi), de 0,069 bar a 21 bar (de 1 a 300 psi), de 0,34 bar a 13,8 bar (de 5 psi a 200 psi) o de 0,69 bar a 6,9 bar (de 10 psi a 100 psi). En ciertas realizaciones, los métodos pueden emplear presiones de tan sólo mayores de o iguales a 1 psi, mayores de o iguales a 2, mayores de o iguales a 5 psi o mayores de o iguales a 10 psi. Tal como se usa en el presente documento, el término “ psi” o “ libras por pulgada cuadrada” se refiere a la presión real aplicada al sólido fluido que está prensándose y no se refiere a la presión manométrica o hidráulica medida en un punto del aparato que realiza el prensado. El método puede incluir una etapa de curado para producir la composición de limpieza sólida. Como se menciona en la presente descripción, una composición no curada que incluye el sólido fluido se comprime para proporcionar suficiente contacto superficial entre las partículas que forman el sólido fluido para que la composición no curada solidifique en una composición de limpieza sólida estable. Una cantidad suficiente de partículas (por ejemplo, gránulos) en contacto entre sí proporciona la unión de partículas entre sí efectiva para hacer una composición sólida estable. La inclusión de una etapa de curado puede incluir permitir que el sólido prensado se solidifique durante un periodo de tiempo, tal como unas pocas horas o 1 día (o más). En aspectos adicionales, los métodos podrían incluir hacer vibrar el sólido fluido en la forma o molde, tal como los métodos descritos en la patente de Estados Unidos núm. 8.889.048.

El uso de sólidos prensados proporciona numerosos beneficios con respecto a composiciones de comprimidos o bloques sólidos convencionales, que pueden requerir alta presión en una prensa de comprimidos, o moldeo que requiere la fusión de una composición que consume cantidades significativas de energía, y/o extrusión que requiere equipos costosos y conocimientos tecnológicos avanzados. Los sólidos prensados superan dichas diversas limitaciones de otras formulaciones sólidas para las cuales existe la necesidad de fabricar composiciones de limpieza sólidas. Además, las composiciones sólidas prensadas conservan su forma en condiciones en las que puede almacenarse o manipularse la composición.

Por el término “ sólida” , se entiende que la composición endurecida no fluirá y retendrá sustancialmente su forma bajo tensión o presión moderada o simple gravedad. Un sólido puede estar en diversas formas tales como un polvo, un copo, un gránulo, una píldora, un comprimido, una pastilla, un disco, una briqueta, un ladrillo, un bloque sólido, una dosis unitaria u otra forma sólida conocida por los expertos en la técnica. El grado de dureza de la composición sólida fundida y/o una composición sólida prensada puede variar de la de un producto sólido fusionado que es relativamente denso y duro, por ejemplo, como el hormigón, hasta una consistencia caracterizada por ser una pasta endurecida. Además, el término “ sólido” se refiere al estado de la composición detergente en las condiciones de almacenamiento y uso previstas de la composición detergente sólida. En general, se espera que la composición detergente permanezca en forma sólida cuando se expone a temperaturas de hasta aproximadamente 37,8 °C (100 °F) y particularmente hasta aproximadamente 48,9 °C (120 °F).

La composición detergente sólida resultante puede adoptar formas incluyendo, pero sin limitarse a: un producto sólido moldeado; un producto aglomerado, bloque, comprimido, polvo, gránulo, copo sólido extruido, moldeado o conformado; sólido prensado; o el sólido formado puede triturarse posteriormente o conformarse para dar un polvo, gránulo o copo. En una realización a modo de ejemplo, los materiales de gránulos extruidos formados por la matriz de solidificación tienen un peso de entre aproximadamente 50 gramos y aproximadamente 250 gramos, los sólidos extruidos formados por la composición tienen un peso de aproximadamente 100 gramos o más, y los detergentes en bloque sólidos formados por la composición tienen una masa de entre aproximadamente 1 y aproximadamente 10 kilogramos. Las composiciones sólidas proporcionan una fuente estabilizada de materiales funcionales. En algunas realizaciones, la composición sólida se puede disolver, por ejemplo, en un medio acuoso u otro medio, para crear una disolución concentrada y/o de uso. La solución puede dirigirse a un depósito de almacenamiento para su posterior uso y/o dilución, o puede aplicarse directamente en un punto de uso.

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

Las composiciones líquidas pueden prepararse típicamente formando los ingredientes en un sistema líquido acuoso o de disolvente líquido acuoso. Dichos sistemas se hacen típicamente disolviendo o suspendiendo los ingredientes activos en agua o en un disolvente compatible y luego diluyendo el producto hasta una concentración apropiada, ya sea para formar un concentrado o una disolución de uso del mismo. Las composiciones gelificadas pueden prepararse de manera similar disolviendo o suspendiendo los ingredientes activos en un sistema acuoso, líquido acuoso o acuoso orgánico mixto compatible que incluye un agente gelificante a una concentración apropiada.

Ejemplos

Las realizaciones de la presente invención se definen adicionalmente en los siguientes ejemplos no limitantes.

Ejemplos 1-4

Los materiales usados en los ejemplos 1-4 se proporcionan en el presente documento:

Pluronic® 25R2: un copolímero de EO/PO disponible de BASF.

Novel® II 1012GB-21: un alcoxilato de alcohol disponible de Sasol.

Los materiales adicionales comercialmente disponibles de múltiples fuentes incluyen: carbonato de sodio, cenizas monohidratadas, tripolifosfato de sodio (anhidro), cloruro de zinc, HEDP y KOH.

Para los ejemplos 1-4, se preparó un detergente 2 en 1a modo de ejemplo y se muestra en la tabla 2. A lo largo de los ejemplos 1-4, la formulación se denomina fórmula experimental 1 (exp. 1).

Tabla 2

Se sometieron a prueba detergentes, abrillantadores existentes y la fórmula experimental 1 frente a agua destilada. El control de detergente 1 y el control de detergente 2 son detergentes comercialmente disponibles (detergentes basados en fosfato). El control de abrillantador 1 y el control de abrillantador 2 son dos abrillantadores comercialmente disponibles (que emplean cantidades superiores de componentes activos y tensioactivos de al menos dos categorías iónicas (por ejemplo, no iónicos y catiónicos)). Las concentraciones de uso para todos los experimentos descritos a continuación se proporcionan en la siguiente tabla:

Tabla 3

Todas las pruebas de lavado de vajilla se realizaron con vasos de vidrio Libbey de 296 ml (10 oz.) en una máquina lavavajillas Hobart AM-15. Las especificaciones del Lavavajillas Hobart AM-15 son las siguientes:

Especificaciones de la máquina lavavajillas Hobart AM-15.

Ejemplo 1

Tensión superficial dinámica

El dispositivo SITA science line t60 mide la tensión superficial dinámica de líquidos hasta el intervalo semiestático. Se generan burbujas de aire a partir de un capilar con radio conocido. Se mide la presión de burbuja en función del tiempo de vida de burbuja, que puede correlacionarse con la tensión superficial según la ecuación de Young-Laplace. La tensión superficial dinámica proporciona información sobre el comportamiento dinámico de tensioactivos y otros compuestos tensioactivos en condiciones dinámicas, es decir, la rapidez con la que los tensioactivos pueden alcanzar una superficie. La tensión superficial dinámica es una función de la concentración, la temperatura y el tipo de tensioactivo. El comportamiento de tensión superficial dinámica de los tensioactivos es particularmente importante en aplicaciones en donde se requiere una respuesta rápida de los tensioactivos, por ejemplo, en los ciclos de aclarado corto de lavavajillas automatizados.

Aparatos y materiales:

1. SITA T60 (Sita Messtechnik, Alemania)

2. Baño de aceite con barra de agitación

3. Placa de calentamiento y agitación

4. Vasos de precipitados de vidrio

5. Viales de vidrio (20 ml)

Se calibró el dispositivo SITA science line t60 con agua DI. Las muestras de agua limpia después de la calibración deben tener una tensión superficial de 72,0±1,0 mN/m (dependiendo de la calidad y temperatura del agua). Después de la calibración, se programó el dispositivo SITA para realizar lecturas a los intervalos de tiempo deseados (es decir, 0,3, 1,6, 3,0 y 9,1 segundos). Se prepararon tres disoluciones independientes a las ppm deseadas para cada composición (descrito como muestras A-C) que iban a someterse a prueba (por ejemplo, tres muestras de exp. 1, tres muestras de control de detergente 1). Se transfirieron 10-15 ml a viales de 20 ml y se sumergieron en un baño de aceite calentado hasta 72 °C (160 °F) ±2 °C. Se equilibraron las muestras durante 10-15 minutos. Se retiraron las muestras individualmente del baño de aceite y se sometieron a prueba en el dispositivo SITA. Después de someter a prueba cada muestra, se realizó el procedimiento de limpieza del dispositivo SITA, después se comprobó la tensión superficial de agua DI para garantizar que el dispositivo SITA estaba adecuadamente limpio. Si las mediciones de agua DI no estaban dentro de 72,0 ± 1,0 mN/m, entonces se realizó de nuevo el procedimiento de limpieza. Los datos experimentales de tensión superficial (mN/m) frente al tiempo de vida de burbujas a 71,1 °C (160 °F) se proporcionan en las tablas 4A a 4F a continuación, en donde ^t: tiempo de vida de burbujas (s); y: tensión superficial (mN/m).

Tabla 4A

Tabla 4B

Tabla 4C

Tabla 4D

Tabla 4E

Tabla 4F

Se sometió a prueba la tensión superficial promedio a 71,1 °C (160 °F) para los tiempos de vida de burbuja promedio de 0,3, 1,6, 3,0 y 9,1 segundos. Los resultados se proporcionan en la tabla 5.

Tabla 5

Los datos demuestran que la tensión superficial de la formulación experimental 1 disminuye rápidamente con una caída significativa en la tensión superficial en el tiempo de vida de burbuja de 9,1 segundos. Esto es similar a un abrillantador de buen rendimiento, tal como el control de abrillantador 2. Estos resultados también se muestran en la figura 1.

Ejemplo 2

Evaluación de película de cien ciclos para detergentes de lavado de vajilla institucional

Para determinar la capacidad de diversas composiciones detergentes para eliminar manchas y películas de la vajilla, se prepararon seis vasos de vidrio Libby de 296 ml (10 oz.) eliminando toda la película y el material extraño de las superficies de los vasos de vidrio. A continuación se llenó una máquina lavavajillas Hobart AM-15 con una cantidad apropiada de agua y se sometió el agua a prueba para determinar la dureza. Después de registrar el valor de dureza, se encendieron los calentadores de tanque. El día de los experimentos, la dureza del agua era de 1,1 g (17 granos). Se encendió la máquina lavavajillas y se realizaron ciclos de lavado/aclarado a través de la máquina hasta que se alcanzó una temperatura de lavado de entre 65,6 °C (150 °F) y 71,1 °C (160 °F) y una temperatura de aclarado de entre 79,4 °C (175 °F) y 87,8 °C (190 °F). Después se estableció el controlador para dispensar una cantidad apropiada de detergente en el tanque de lavado. Se dispensó el detergente de manera que cuando se mezcló el detergente con agua durante el ciclo para formar una disolución de uso, la concentración de detergente en la disolución de uso era de 750 partes por millón (ppm). Se tituló la disolución en el tanque de lavado para verificar la concentración de detergente. La máquina lavavajillas tenía un volumen de baño de lavado de 58 litros, un volumen de aclarado de 2,8 litros, un tiempo de lavado de 50 segundos y un tiempo de aclarado de 9 segundos.

Se colocaron los seis vasos de vidrio limpios diagonalmente en un estante Raburn y se colocaron cuatro vasos de plástico Newport 296 de ml (10 oz.) de manera no diagonal en el estante Raburn (véase la figura a continuación para la disposición) y se colocó el estante dentro de la máquina lavavajillas. (P = vaso de plástico; G = vaso de vidrio).

Después se inició la prueba de 100 ciclos. Al comienzo de cada ciclo de lavado, se dispensó automáticamente la cantidad apropiada de detergente en la máquina lavavajillas para mantener la concentración de detergente inicial. La concentración de detergente se controló por conductividad.

Una vez completados 100 ciclos, se retiró el estante de la máquina lavavajillas y se dejaron secar los vasos de vidrio y de plástico. Después se clasificaron los vasos de vidrio y de plástico con respecto a las manchas y la acumulación de película usando clasificaciones de película y usando una evaluación analítica de la caja de luz. La escala de clasificación de película se proporciona en la tabla 6.

Tabla 6

La prueba de la caja de luz usó una cámara digital, una caja de luz, una fuente de luz, un medidor de luz y un ordenador de control que empleaba el software comercial “ Spot Advance” e “ Image Pro Plus” . Se colocó un vaso de vidrio que iba a evaluarse sobre su lado en la caja de luz y se ajustó la intensidad de la fuente de luz a un valor predeterminado mediante el uso de un medidor de luz. Se tomó una imagen fotográfica del vaso de vidrio y se guardó en el ordenador. Entonces se usó el software para analizar la mitad superior del vaso de vidrio y el ordenador visualizó un gráfico de histograma, siendo el área bajo el gráfico proporcional al grosor de la película.

Generalmente, una puntuación de caja de luz más baja indica que podía pasar más luz a través del vaso. Por lo tanto, cuanto menor sea la puntuación de caja de luz, más eficaz fue la composición para evitar la formación de incrustaciones en la superficie del vaso. Un vaso de vidrio limpio sin usar tiene una puntuación de caja de luz de aproximadamente 12.000, lo cual corresponde a una puntuación de 72.000 para los seis vasos de vidrio, y un vaso de plástico limpio sin usar tiene una puntuación de caja de luz de aproximadamente 25.500, lo cual corresponde a una puntuación de caja de luz de aproximadamente 102.000 para los cuatro vasos de plástico. La puntuación de caja de luz obtenible mínima (es decir, suma de seis vasos de vidrio limpios y cuatro vasos de plástico limpios) es de aproximadamente 174.000. Generalmente, se considera que una composición detergente es eficaz para controlar la formación de incrustaciones de agua dura si la suma de las puntuaciones de caja de luz para seis vasos de vidrio y cuatro vasos de plástico es de aproximadamente 360.000 o menos.

Los resultados de la prueba de 100 ciclos se proporcionan en las tablas 7-8 que proporcionan clasificaciones de película promedio para vasos de vidrio y de plástico.

Tabla 7

Tabla 8

Ejemplo 3

Experimento de redeposición de cincuenta ciclos para detergentes de lavado de vajilla institucional

Se evaluó adicionalmente la eficacia de limpieza de las composiciones según la invención y los controles usando un experimento de redeposición de 50 ciclos para detergentes de lavado de vajilla institucional. Para someter a prueba la capacidad de las composiciones para limpiar vidrio y plástico, se usaron 6 vasos de vidrio resistentes al calor Libby de 296 ml (10 oz.) y 1 vaso de plástico. Los vasos de vidrio se limpiaron antes de su uso. Se usaron vasos de plástico nuevos para cada experimento.

Se preparó una disolución de suciedad de alimentos usando una combinación 50/50 de estofado de ternera y suciedad de punto caliente y se empleó a una suciedad de 2000 ppm. La suciedad incluía dos latas de estofado de ternera Dinty Moore (1360 gramos), una lata grande de salsa de tomate (822 gramos), 15,5 barras de margarina Blue Bonnet (1746 gramos) y leche en polvo (436,4 gramos). Se añadió la suciedad de punto caliente a la máquina para mantener una concentración de sumidero de 2000 ppm.

Después de llenar la máquina lavavajillas con 1,1 g (17 granos) de agua, se encendieron los calentadores. Se ajustó la temperatura de lavado a de 65,6 °C a 71,1 °C (150-160 °F). Se ajustó la temperatura de aclarado final a de 79,4 °C a 87,8 °C (175-190 °F). Se estableció el controlador para notificar la cantidad de detergente en el tanque de lavado. Se colocaron los vasos de vidrio y de plástico en el estante Rabum (véase la figura a continuación para la disposición; P = vaso de plástico; G = vaso de vidrio) y se colocó el estante dentro de la máquina lavavajillas.

\

Después se encendió la máquina lavavajillas y se realizó un ciclo automático. Al comienzo de cada ciclo se añadió la cantidad apropiada de suciedad de punto caliente para mantener la concentración de sumidero de 2000 ppm. La concentración de detergente se controla por conductividad.

Cuando finalizaron los 50 ciclos, se dejaron secar los vasos de vidrio durante la noche. A continuación se clasificaron con respecto a las manchas y la acumulación de película (visual).

Los vasos de vidrio y plástico se clasificaron luego por la acumulación de proteínas al usar la tinción azul brillante de Coomassie R seguido de desteñido con una solución acuosa de ácido acético/metanol. La tinción azul brillante de Coomassie R se preparó combinando 1,25 g de colorante azul brillante de Coomassie R con 45 ml de ácido acético y 455 ml de metanol al 50 % en agua destilada. La disolución de eliminación de tinción consistía en metanol al 45 % y ácido acético al 10 % en agua destilada.

La cantidad de proteína que quedaba en los vasos de vidrio y plástico después del desteñido se calificó visualmente en una escala de 1 a 5. Una clasificación de 1 indicó que no estaba presente nada de proteína después de la eliminación de la tinción, sin manchas/sin película. Una clasificación de 2 indicó que zonas aleatorias (apenas perceptibles) estaban cubiertas con proteína después de la eliminación de la tinción, manchas aleatorias (o el 20 % de la superficie cubierta con película). Una clasificación de 3 indicó que de un cuarto a la mitad de la superficie estaba cubierto con proteína después de la eliminación de la tinción (o el 40 % de la superficie cubierta con película). Una clasificación de 4 indicó que la mitad de la superficie de vidrio/plástico estaba cubierta con proteína después de la eliminación de la tinción (o el 60 % de la superficie cubierta con película). Una clasificación de 5 indicó que toda la superficie estaba cubierta con proteína después de la eliminación de la tinción (o al menos el 80 % de la superficie cubierta con película).

Las calificaciones de los vasos de vidrio probados para la eliminación de suciedad se promediaron para determinar una calificación promedio de eliminación de suciedad de las superficies de vidrio y las calificaciones de los vasos de plástico probados para la eliminación de suciedad se promediaron para determinar una calificación promedio de eliminación de suciedad de las superficies de plástico. De manera similar, se calculó el promedio de las clasificaciones de los vasos de vidrio sometidos a prueba para determinar la redeposición para determinar una clasificación de redeposición promedio para superficies de vidrio y se calculó el promedio de las clasificaciones de los vasos de plástico sometidos a prueba para determinar la redeposición para determinar una clasificación de redeposición promedio para superficies de plástico.

Los resultados se muestran en las siguientes tablas, lo que demuestra que las composiciones detergentes según la invención proporcionan una eficacia de limpieza al menos sustancialmente similar y en diversas realizaciones proporcionan una eficacia superior con respecto a productos comerciales. La escala de clasificación se muestra en la tabla 9.

Tabla 9

Los resultados de la prueba de 50 ciclos se proporcionan en las tablas 10-11.

Tabla 10

Tabla 11

Ejemplo 4

Evaluación de eliminación de manchas, película y suciedad de 7 ciclos para detergentes o abrillantadores de lavado de vajilla institucional

Para someter a prueba la capacidad de las composiciones para limpiar vidrio y plástico, se usaron doce vasos de vidrio resistentes al calor Libbey de 296 ml (10 oz.) y cuatro vasos de plástico Newport. Los vasos de vidrio se limpiaron antes de su uso.

Se preparó una disolución de suciedad de alimentos usando una combinación 50/50 de estofado de ternera y suciedad de punto caliente. La concentración de la disolución era de 2000 ppm. La suciedad incluía dos latas de estofado de ternera Dinty Moore (1360 gramos), una lata grande de salsa de tomate (822 gramos), 15,5 barras de margarina Blue Bonnet (1746 gramos) y leche en polvo (436,4 gramos).

Luego se llenó la máquina lavavajillas con una cantidad apropiada de agua. Después de llenar la máquina lavavajillas con agua, se encendieron los calentadores. Se ajustó la temperatura de aclarado final a 82 °C (180 grados F). Se mancharon los vasos de vidrio y de plástico haciendo rodar los vasos de vidrio en una mezcla 1:1 (en volumen) de crema de sopa de pollo de Campbell: leche entera de Kemp tres veces. Luego se colocaron los vasos de vidrio en un horno a 71,1 °C (160 grados ^f) durante 8 minutos. Mientras se secaban los vasos de vidrio, se cebó la máquina lavavajillas con 120 gramos de la disolución de suciedad de alimentos, lo que corresponde a 2000 ppm de suciedad de alimentos en la bomba.

Se colocaron los vasos de vidrio y de plástico sucios en el estante Raburn (véase la figura a continuación para la disposición; P = vaso de plástico; G = vaso de vidrio) y se colocó el estante dentro de la máquina lavavajillas. Las dos primeras columnas con los vasos se sometieron a prueba para determinar la eliminación de suciedad mientras las dos segundas columnas con los vasos se sometieron a prueba para determinar la redeposición.

Después se encendió la máquina lavavajillas y se realizó un ciclo automático. Cuando terminó el ciclo, la parte superior de los vasos de vidrio y plástico se trapearon con una toalla seca. Se retiraron los vasos de vidrio y de plástico que estaban sometiéndose a prueba para determinar la eliminación de suciedad y se repitió el procedimiento de ensuciar con sopa/leche. Las vasos de vidrio y de plástico para redeposición no se retiraron.

Al comienzo de cada ciclo, se añadió una cantidad apropiada de detergente y suciedad de alimentos al tanque de lavado para reponer la dilución del aclarado. Las etapas de ensuciado y lavado se repitieron durante siete ciclos.

Luego se clasificaron los vasos de vidrio y de plástico con respecto a la acumulación de proteína usando tinción azul brillante de Coomassie R seguido de eliminación de tinción con una disolución acuosa de ácido acético/metanol. La tinción azul brillante de Coomassie R se preparó combinando 1,25 g de colorante azul brillante de Coomassie R con 45 ml de ácido acético y 455 ml de metanol al 50 % en agua destilada. La disolución de eliminación de tinción consistía en metanol al 45 % y ácido acético al 10 % en agua destilada. La cantidad de proteína que quedaba en los vasos de vidrio y plástico después del desteñido se calificó visualmente en una escala de 1 a 5. Una clasificación de 1 indicó que no estaba presente nada de proteína después de la eliminación de la tinción. Una clasificación de 2 indicó que zonas aleatorias (apenas perceptibles) estaban cubiertas con proteína después de la eliminación de la tinción. Una clasificación de 3 indicó que un cuarto de la superficie estaba cubierto con proteína después de la eliminación de la tinción. Una clasificación de 4 indicó que la mitad de la superficie de vidrio/plástico estaba cubierta con proteína después de la eliminación de la tinción. Una clasificación de 5 indicó que toda la superficie estaba cubierta con proteína después de la eliminación de la tinción.

Se calculó el promedio de las clasificaciones de los vasos de vidrio sometidos a prueba para determinar la eliminación de proteína para determinar una clasificación de eliminación de proteína promedio de las superficies de vidrio y se calculó el promedio de las clasificaciones de los vasos de plástico sometidos a prueba para determinar la eliminación de proteína para determinar una clasificación de eliminación de proteína promedio de las superficies de plástico. De manera similar, se calculó el promedio de las clasificaciones de los vasos de vidrio sometidos a prueba para determinar la redeposición para determinar una clasificación de redeposición de proteína promedio para superficies de vidrio y se calculó el promedio de las clasificaciones de los vasos de plástico sometidos a prueba para determinar la redeposición de proteína para determinar una clasificación de redeposición de proteína promedio para superficies de plástico. Los vasos de vidrio se clasifican visualmente en la zona de visión de vidrio contra un fondo negro. Cada conjunto de vasos de vidrio se clasifica como conjunto, es decir, la redeposición de todos los vasos de vidrio para todos los productos sometidos a prueba. Se puede determinar un promedio global para cada conjunto. La escala de clasificación usada se muestra en la tabla 12.

Tabla 12

Los resultados de la prueba de 7 ciclos se proporcionan en las tablas 13-14 que muestran las puntuaciones promedio de manchas, película y tinción de proteína (con desviación estándar) para vasos de vidrio y de plástico:

Tabla 13

Tabla 14

Ejemplos 5-8

Los materiales usados en los ejemplos 5-8 se proporcionan en el presente documento:

Pluronic® 25R2: un copolímero de EO/PO disponible de BASF.

Novel® II1012GB-21: un alcoxilato de alcohol disponible de Sasol.

Acusol® 448: un copolímero de poli(ácido acrílico), disponible de Dow Chemical Company.

Los materiales adicionales comercialmente disponibles de múltiples fuentes incluyen: carbonato de sodio, cenizas monohidratada, tripolifosfato de sodio (anhidro), cloruro de zinc, HEDP y KOH.

Se preparó un detergente 2 en 1 a modo de ejemplo (no según la invención) que comprendía un polímero y se muestra en la tabla 15. A lo largo de los ejemplos, la formulación se denomina fórmula experimental 2 (exp. 2).

Tabla 15

Se sometieron a prueba detergentes, abrillantadores existentes y la fórmula experimental 2 frente a agua destilada. El control de detergente 1 y el control de detergente 2 son detergentes comercialmente disponibles (detergentes basados en fosfato). El control de abrillantador 1 y el control de abrillantador son dos abrillantadores comercialmente disponibles (que emplean cantidades superiores de componentes activos y tensioactivos de al menos dos categorías iónicas (por ejemplo, no iónicos y catiónicos)). Las concentraciones de uso para todos los experimentos descritos a continuación se proporcionan en la tabla 16:

Tabla 16

Especificaciones de la máquina lavavajillas Hobart AM-15.

Ejemplo 5

Tensión superficial dinámica

Aparatos y materiales:

1. SITA T60 (Sita Messtechnik, Alemania)

2. Baño de aceite con barra de agitación

3. Placa de calentamiento y agitación

4. Vasos de precipitados de vidrio

5. Viales de vidrio (20 ml)

Se calibró el dispositivo SITA science line t60 con agua DI. Las muestras de agua limpia después de la calibración deben tener una tensión superficial de 72,0±1,0 mN/m (dependiendo de la calidad y temperatura del agua). Después de la calibración, se programó el dispositivo SITA para realizar lecturas a los intervalos de tiempo deseados (es decir, 0,3, 1,6, 3,0 y 9,1 segundos). Se prepararon tres disoluciones independientes a las ppm deseadas para cada composición (descrito como A-C) que iban a someterse a prueba (por ejemplo, tres muestras de exp. 2, tres muestras de control de detergente 1). Se transfirieron 10-15 ml a viales de 20 ml y se sumergieron en un baño de aceite calentado hasta 72 °C (160 °F) ±2 °C. Se equilibraron las muestras durante 10-15 minutos. Se retiraron las muestras individualmente del baño de aceite y se sometieron a prueba en el dispositivo SITA. Después de someter a prueba cada muestra, se realizó el procedimiento de limpieza del dispositivo SITA, después se comprobó la tensión superficial de agua DI para garantizar que el dispositivo SITA estaba adecuadamente limpio. Si las mediciones de agua DI no estaban dentro de 72,0 ± 1,0 mN/m, entonces se realizó de nuevo el procedimiento de limpieza. Los datos experimentales de tensión superficial (mN/m) frente al tiempo de vida de burbujas a 71,1 °C (160 °F) se proporcionan en las tablas 17-A a 17-F a continuación, donde t es el tiempo de vida de burbuja en segundos e y es la tensión superficial en mN/m.

Tabla 17-A

Tabla 17-B

Tabla 17-C

Tabla 17-D

Tabla 17-E

Tabla 17-F

Se sometió a prueba la tensión superficial promedio a 71,1 °C (160 °F) para los tiempos de vida de burbuja promedio de 0,3, 1,6, 3,0 y 9,1 segundos. Los resultados se proporcionan en la tabla 18.

Tabla 18

Los datos demuestran que la tensión superficial de la formulación experimental 2 disminuye rápidamente con una caída significativa en la tensión superficial en el tiempo de vida de burbuja de 9,1 segundos. Esto es similar a un abrillantador de buen rendimiento, tal como el control de abrillantador 2. Estos resultados también se muestran en la figura 2.

Ejemplo 6

Se colocaron los seis vasos de vidrio limpios diagonalmente en un estante Rabum y se colocaron cuatro vasos de plástico Newport 296 de ml (10 oz.) de manera no diagonal en el estante Rabum (véase la figura a continuación para la disposición) y se colocó el estante dentro de la máquina lavavajillas. (P = vaso de plástico; G = vaso de vidrio).

Una vez completados 100 ciclos, se retiró el estante de la máquina lavavajillas y se dejaron secar los vasos de vidrio y de plástico. Después se clasificaron los vasos de vidrio y de plástico con respecto a las manchas y la acumulación de película usando clasificaciones de película y usando una evaluación analítica de la caja de luz. La escala de clasificación de película se proporciona en la tabla 19:

Tabla 19

Los resultados de la prueba de 100 ciclos se proporcionan en las tablas 20 y 21.

Tabla 20

Tabla 21

Ejemplo 7

Los resultados se muestran en las siguientes tablas, lo que demuestra que las composiciones detergentes según la invención proporcionan una eficacia de limpieza al menos sustancialmente similar y en diversas realizaciones proporcionan una eficacia superior con respecto a productos comerciales. La escala de clasificación se muestra en la tabla 22.

Tabla 22

Los resultados de la prueba de 50 ciclos se proporcionan en las tablas 23 y 24:

Tabla 23

Tabla 24.

Ejemplo 8

Luego se llenó la máquina lavavajillas con una cantidad apropiada de agua. Después de llenar la máquina lavavajillas con agua, se encendieron los calentadores. Se ajustó la temperatura de aclarado final a 82 °C (180 grados F). Se mancharon los vasos de vidrio y de plástico haciendo rodar los vasos de vidrio en una mezcla 1:1 (en volumen) de crema de sopa de pollo de Campbell: leche entera de Kemp tres veces. Luego se colocaron los vasos de vidrio en un horno a 71,1 °C (160 grados F) durante 8 minutos. Mientras se secaban los vasos de vidrio, se cebó la máquina lavavajillas con 120 gramos de la disolución de suciedad de alimentos, lo que corresponde a 2000 ppm de suciedad de alimentos en la bomba.

Se calculó el promedio de las clasificaciones de los vasos de vidrio sometidos a prueba para determinar la eliminación de proteína para determinar una clasificación de eliminación de proteína promedio de las superficies de vidrio y se calculó el promedio de las clasificaciones de los vasos de plástico sometidos a prueba para determinar la eliminación de proteína para determinar una clasificación de eliminación de proteína promedio de las superficies de plástico. De manera similar, se calculó el promedio de las clasificaciones de los vasos de vidrio sometidos a prueba para determinar la redeposición para determinar una clasificación de redeposición de proteína promedio para superficies de vidrio y se calculó el promedio de las clasificaciones de los vasos de plástico sometidos a prueba para determinar la redeposición de proteína para determinar una clasificación de redeposición de proteína promedio para superficies de plástico.

Resultados de evaluación:

Los vasos de vidrio se clasifican visualmente en la zona de visión de vidrio contra un fondo negro. Cada conjunto de vasos de vidrio se clasifica como conjunto, es decir, la redeposición de todos los vasos de vidrio para todos los productos sometidos a prueba. Se puede determinar un promedio global para cada conjunto. La escala de clasificación usada se muestra en la tabla 25.

Tabla 25

Los resultados de la prueba de 7 ciclos se proporcionan en las tablas 26 y 27 que muestran las puntuaciones promedio de manchas, película y tinción de proteína (con desviación estándar) para vasos de vidrio y de plástico.

Tabla 26

Tabla 27

Estos ejemplos demuestran que las composiciones de la presente invención proporcionaron un rendimiento similar, sustancialmente similar o mejor en comparación con detergentes existentes y detergentes y abrillantadores existentes en la mayoría de categorías de limpieza y antirredeposición en un procedimiento tradicional de lavado de vajilla.

Claims

REIVINDICACIONES

1. Una composición de aclarado y detergente alcalina que comprende:

desde el 45 % en peso hasta el 75 % en peso de una fuente de alcalinidad que comprende un carbonato de metal alcalino; y

al menos dos tensioactivos no iónicos, en donde dichos tensioactivos no iónicos comprenden desde el 1 % en peso hasta el 10 % en peso de la composición detergente alcalina de un alcoxilato de alcohol C10-C12 con de 15 a 25 moles de óxido de alquilo y desde el 1 % en peso hasta el 10 % en peso de la composición detergente alcalina de un copolímero de EO/PO representado por la fórmula (PO)y(EO)x(PO)y, donde x está en el intervalo de 5 a 50, y está en el intervalo de 1 a 50, y x más y está en el intervalo de 6 a 200; y desde el 5 % en peso hasta el 50 % en peso de un adyuvante seleccionado del grupo que consiste en fosfatos condensados, silicatos y metasilicatos de metales alcalinos, fosfonatos y ácidos aminocarboxílicos; en donde dicha composición realiza una función tanto de limpieza como de aclarado.

2. La composición según la reivindicación 1, en donde dicho alcoxilato de alcohol y copolímero de EO/PO están en una razón de entre 3:1 y 1:3.

3. La composición según la reivindicación 1, en donde la fuente de alcalinidad comprende un carbonato de metal alcalino, en donde la fuente de alcalinidad está sustancialmente libre de hidróxido de metal alcalino, y en donde la composición comprende un agente neutralizante que comprende hasta el 10 % en peso de hidróxido de metal alcalino.

4. La composición según la reivindicación 1, que comprende además una enzima.

5. La composición según la reivindicación 4, en donde la enzima es una proteasa, lipasa y/o amilasa.

6. Una composición de aclarado y detergente alcalina según la reivindicación 1, que comprende además: un polímero que comprende un polímero, copolímero y/o terpolímero de ácido policarboxílico.

7. La composición según la reivindicación 6, en donde el polímero está presente en desde el 0,1 % en peso hasta el 40 % en peso y comprende un polímero, copolímero y/o terpolímero de poli(ácido acrílico).

8. La composición según la reivindicación 7, en donde el polímero, copolímero y/o terpolímeros de poli(ácido acrílico) es un copolímero de ácido acrílico/maleico.

9. Un método de limpieza y aclarado de vajilla que comprende: poner en contacto la vajilla con una composición detergente alcalina según la reivindicación 1.

10. La composición según la reivindicación 1, en donde el detergente alcalino es un sólido fundido, extruido o prensado.