MX2008008992A

MX2008008992A - Metodo para regular el grado de polimerizacion de un silicato de metal alcali en solucion usando ph.

Info

Publication number: MX2008008992A
Application number: MX2008008992A
Authority: MX
Inventors: Enrique Hernandez
Original assignee: Uniexcel Chemical Solutions L L C
Priority date: 2006-01-12
Filing date: 2007-01-12
Publication date: 2008-11-26
Also published as: EP1976908A4; CN101370855A; BRPI0707188A2; WO2007082291A1; CA2636204A1; EP1976908A1; US20070161539A1

Abstract

La presente invención se refiere a metales de silicatos álcalis. Se proporcionan métodos para regular el grado de polimerización de un metal álcali en solución usando pH. El de polimerización puede ser regulado para ser menos de o igual a aproximadamente 2.5. Los métodos para limpieza contactando una superficie con una solución de silicato de metal álcali que tiene un grado de polimerización regulado por pH, también se proporcionan.

Description

MÉTODO PARA REGULAR EL GRADO DE POLIMERIZACIÓN DE SILICATO DE METAL ÁLCALI EN SOLUCIÓN USANDO PH CAMPO DE LA INVENCIÓN La presente descripción, de conformidad con una modalidad, se refiere a métodos para regular el grado de polimerización de un silicato de metal álcali en solución usando pH. También se refiere a una solución de silicato de metal álcali que tiene un grado de polimerización regulado por pH. También se refiere a usar pH para ocasionar un grado bajo de polimerización en un silicato de metal álcali. Esta descripción también se refiere a la formación de un producto de limpieza que contiene una solución de silicato de metal álcali con un grado de polimerización regulado usando pH.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN Los productos de limpieza pueden ser agrupados en cuatro categorías generales: limpieza personal, lavandería, lava platos y de limpieza doméstica. Dentro de cada categoría son diferentes tipos de productos formulados con ingredientes seleccionados para realizar una función de limpieza amplia, así como también para suministrar propiedades específicas a tal producto. Los productos de limpieza en general, incluyen un tensoactivo y un mej orador . Los tensoactivos son químicos orgánicos que cambian las propiedades del agua. Reduciendo la tensión de superficie del agua, los tensoactivos permiten a la solución limpiadora humectar una superficie (por ejemplo, trapos, platos, mostradores) más rápidamente, así la suciedad puede ser fácilmente aflojada y removida (usualmente con la ayuda de acción mecánica) . Los tensoactivos también emulsifican suelos aceitosos y los mantienen dispersos y suspendidos así que no se sedimentan nuevamente en la superficie. Existen diferentes tipos de mejoradores y, algunas veces más de un tipo de molécula está involucrada para formar un "sistema mej orador". Los mejoradores funcionan en varias formas. Incrementan la alcalinidad de la solución de lavado, lo cual ayuda a la actividad del tensoactivo y también ayuda a emulsificar grasas y aceites en las telas sucias. También ayudan a "romper" tipos de arcilla de suciedad de telas, y combinados con ellos ayudan a prevenir la redeposición en telas. También funcionan para combinarse con iones de minerales de aguas duras, de este modo, "ablandando" el agua. El agua ablandada puede prevenir a iones duros de agua de reaccionar con otros ingredientes detergentes, los cuales podrían causarles que funcionen menos eficientemente o precipitarse de la solución. Los iones duros de agua pueden formar sales insolubles, las cuales pueden llegar a incrustarse en telas y depositadas en superficies sólidas dentro de una máquina lavadora. De esta forma, los mejoradores extienden la vida de la máquina lavadora. Adicionalmente, las moléculas de suciedad son a menudo unidas a superficies de tela por puenteo de iones de calcio; la remoción de los iones de calcio por lo tanto, puede ayudar a remover la mancha. La función primaria de los mejoradores es reducir la dureza del agua (por ejemplo, Ca2+ y Mg2+) . Esto puede hacerse ya sea por secuestramiento o quelación, por precipitación, o por intercambio iónico. De este modo, los mejoradores son a menudo divididos en tres categorías generales: (1) mejoradores de secuestramiento/quelantes, los cuales son mejoradores solubles y forman complejos solubles con cationes; (2) mejoradores de intercambio iónico, los cuales son mejoradores insolubles y forman complejos insolubles con cationes; y (3) mejoradores de precipitación, los cuales son mejoradores insolubles y forman complejos insolubles con cationes. Complejos de fosfato y citrato de sodio son mejoradores de secuestramiento comunes. Carbonato de sodio y silicato de sodio, son mejoradores de precipitación. El aluminosilicato de sodio (zeolita) es un mejorador de intercambio iónico.

Los mejoradores secuestrantes dispersan y suspenden la suciedad. En soluciones acuosas, estos compuestos se combinan con iones metálicos como calcio, para activar sustancialmente el ión. Algunos mejoradores secuestrantes, como STPP, forman complejos con iones minerales, los cuales permanecen en solución y pueden ser enjuagados separadamente. Con el tiempo y con exposición al agua, el STPP se descompondrá en un mono-fosfato u "ortofosfato", llamado trisodiofosfato ("TSP") . El TSP es a menudo usado para limpiar superficies duras en donde un precipitado no es un problema, sino debido a su formación de precipitado no es favorable para uso en lavandería, ya que las formas a menudo precipitan una película blanca en las telas. Sin embargo, el uso de mejoradores de fosfato está limitado o prohibido en muchos estados de Estados Unidos, así como también en muchos de Europa debido a la eutroficación . En Europa, e incrementadamente en los Estados Unidos, los compuestos tales como zeolitas (silicatos de aluminio) y fosfonatos (una forma de fosfato no pensada para promover la eutroficación) , están siendo usados como sustitutos para complejos de fosfato en detergentes de lavandería. Los mejoradores de intercambio iónico incluyen zeolitas. Las zeolitas son silicatos de aluminio y sodio sintéticos, que son usados en detergentes (entre otras aplicaciones) por su capacidad de intercambio catiónico. Muchos polvos de detergentes de lavandería y tabletas que no contienen fosfatos, contienen zeolitas. Las zeolitas reemplazan los iones de dureza del agua (por ejemplo, Ca2+ y Mg2+) con iones de Na+. Las zeolitas, como arcillas, son insolubles en agua y están presentes en el agua como cristales finamente dispersados (con un diámetro de ~4 micrones) . Los mejoradores de zeolita son costosos, no solubles en lípidos acuosos, y sufren de escaso desempeño. Los mejoradores precipitantes comunes incluyen carbonato de sodio (ceniza de sosa o Na2C03) y silicatos. Los mejoradores precipitantes en general, tienen alta alcalinidad y son buenos para "romper" suciedad de telas, pero a menudo, forman un compuesto insoluble con iones minerales de agua dura, y también con iones minerales en la suciedad que liberan de las telas. Los compuestos insolubles que son formados, pueden redepositarse en telas y partes de la lavadora. En las telas, puede observarse como pelusa o polvo blanco. En partes de la lavadora, puede formarse una costra similar a roca la cual puede ser peligrosa a los mecanismos de la lavadora.

SUMARIO DE LA INVENCIÓN La presente descripción se refiere a silicatos de metales álcalis. De conformidad con una modalidad, se proporciona un método para regular el grado de polmerización de un silicato de metal álcali en solución. El método puede incluir formar una solución de un silicato de metal álcali y regular el pH de la solución para ser aproximadamente un pH seleccionado. El pH seleccionado puede resultar en un grado deseado de polimerización del silicato de metal álcali en la solución. De conformidad con otra modalidad, se proporciona un método para elaborar una solución de silicato de metal álcali. El método puede incluir proporcionar una solución de silicato de metal álcali, caracterizado por un grado de polimerización mayor de aproximadamente 2.5 y ajustar el pH de la solución a un nivel suficiente para al menos, cambiar parcialmente el grado de polimerización del silicato de metal álcali a un nivel menor que o igual a aproximadamente 2.5. De conformidad con una tercera modalidad, se proporciona un método para limpieza. El método puede incluir contactar una superficie con una solución que comprende un silicato de metal álcali que tiene un grado de polimerización menor que o igual a aproximadamente 2.5. La solución puede tener un pH seleccionado para regular el grado de polimerización del silicato de metal álcali.

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN La presente descripción, de conformidad con una modalidad, proporciona un método para regular el grado de polimerización de un silicato de metal álcali usando pH . También proporciona una solución de silicato de metal álcali que tiene un grado de polimerización regulado por pH. De conformidad con una modalidad más especifica, el grado de polimerización puede ser regulado usando pH a menos de o iguala aproximadamente 2.5. La solución puede ser una solución acuosa u otra liquida. La solución puede entonces incluir aniones de silicato de varias distribuciones. Varios factores pueden afectar las propiedades de la solución de silicato. Uno de tales factores puede ser la distribución de especies aniónicas (es decir, especialización de silicato) . Otro factor puede ser pH. Los iones de silicato presentes en la solución formada, pueden existir como un equilibrio de especies monoméricas y poliméricas. En solución, las especies de silicato polimérico se conocen por formar depósitos de película porosa que parecen blancos y opacos cuando se secan, lo cual es en generar, una forma no deseable de deposición en telas o metales. Por el contrario, las soluciones de silicato de metal álcali en las cuales las especies de silicato monomérico pueden predominar, pueden formar depósitos no porosos y transparentes. Como un resultado, soluciones con especies principalmente monoméricas, pueden ser más útiles en muchas aplicaciones, tales como aplicaciones de limpieza en las cuales, una película visible es indeseable. Las concentraciones de monómero y polímero en el equilibrio, dependen en parte, del contenido de sílice y la relación de Si02:Na20 de la solución. Las especies monoméricas incluyen óxidos de silicio que no están unidos por algunos otros átomos de silicio (por ejemplo, Si04 ~) . Estructuralmente , un óxido de silicio monomérico puede ser representado como un anión tetrahédrico con un átomo de silicio en el centro de una pirámide de cuatro lados, esquinada con oxígeno. Otros átomos pueden estar asociados con estos átomos de oxígeno, tales como hidrógeno, sodio o potasio. El átomo de oxígeno del monómero de óxido de silicio puede ser ligado a otros átomos de silicio a través de una coordinación tetrahédrica . De esta forma, otras formas "polimerizadas" de aniones de óxido de silicio pueden ser formadas. En formas poliméricas de óxidos de silicio, el átomo de silicio de un monómero puede ser ligado entre uno y cuatro de otros átomos de silicio a través de un oxígeno portado, el cual finalmente, puede formar estructuras de dos y tres dimensiones. Una nomenclatura para representar las especies monoméricas y poliméricas en una solución de silicato, usa la relación de dióxido de silicio a un óxido de metal álcali como sigue : xSi02 : M20, en la cual, "M" es un metal álcali (por ejemplo, sodio (Na) o potasio (K) ) y "x" representa la relación en peso de sílice a óxido de metal álcali. A relaciones mayores de aproximadamente 2.0, las especies poliméricas comienzan a formarse como sólidos en la solución. La Tabla 1 muestra como la relación de Si02:Na20, afecta el grado de polimerización de una solución de silicato de sodio. Véase Nauman & Debye, J.

Phys. Chem. 55: 1 (1951) .

Tabla 1 Relación Grado de Peso molecular Si02:Na20 polimerización 0.48 - 60 1.01 - 70 2.0 2.5 150 2.2 3 180 2.6 7 420 3.1 15 900 4.0 27 1600 Como se mencionó anteriormente, las concentraciones de monómero y polímero también dependen en parte, del contenido de sílice de la solución. De este modo, por ejemplo, agregando una fuente de sílice (por ejemplo, silicato coloidal) a una solución de silicato de alta relación, puede incrementar la relación de Si02: a2, con ello, formando más especies poliméricas. En general, como las soluciones de silicato de metal álcali concentradas son diluidas (a un limite inferior de ~330 ppm) , el pH y concentración de OH" se reducen, y los iones de silicato hidrolizan para formar especies poliméricas más grandes y silicatos con una relación Si02:Na20 inferior. Véase, R. K. Iler, The Chemistry of Silica, John iley and Sons, New York (1979) . Las soluciones de silicatos solubles son en general, altamente alcalinas. Cuando tales soluciones de silicato altamente alcalinas son neutralizadas por ácido a un pH inferior de aproximadamente 10.7, los iones de silicato se descomponen a ácido silícico [Si (OH) 4], el cual puede entonces, polimerizarse a sílice. Para soluciones muy dilutas (<~300 ppm de Si02) , sin embargo, ocurre despolimerización esencialmente completa y el monómero (es decir, Si (OH) 4 y HSi03~) , es la especie dominante. Las especies monoméricas son mejor capaces de secuestrar cationes (por ejemplo, cationes de calcio9; que las especies poliméricas. La presencia de las especies monoméricas puede ser medida usando reactivo de ácido molíbdico como se describe en G.B. Alexander, "The Reaction of Low Molecular eight Silicic Acids with Molybdic Acid" J. Am. Chem. Soc. 75:5655-7 (1953).

Mientras el contenido de sílice de la solución afecta el grado de polimerización, la distribución de especies monoméricas y poliméricas en una solución de silicato de metal alcalino, también puede variar, basado en cambios en el ambiente químico de la solución. El pH representa una propiedad significante del ambiente químico. Como el pH de la solución se reduce, el grado de polimerización se incrementa. Esto afecta varias propiedades del silicato de metal álcali en solución. Por ejemplo, como el grado de polimerización se incrementa, la capacidad de ablandamiento del agua del silicato de metal álcali se reduce. Las especies monoméricas, tales como Si032", predominan a pH arriba de aproximadamente 13. Las especies poliméricas pueden formarse a pH por debajo de aproximadamente 13 y 11, con SiC^Os2-, como el ión del principio. Las partículas coloidales predominan a pH por debajo de aproximadamente 9. De este modo, incrementando el pH de una solución de silicato de alta relación, se puede reducir la relación de Si02:Na20, con ello, formando especies de silicato más monoméricas. En una modalidad específica, el pH de la solución puede ser ajustado a tal grado que la polimerización del silicato de metal álcali es menos que o igual a aproximadamente 2.5. En algunas modalidades, para lograr este grado de polimerización, el pH de la solución puede ser aproximadamente 11 o superior. En modalidades más especificas, el pH de la solución puede ser aproximadamente 13 o superior. Las soluciones de silicato de metal álcali con un grado de polimerización regulado por pH, pueden ser empleadas como una o más de las siguientes: un mejorador, un acondicionador, un agente alcalino, un rellenador, un portador, un agente antideposición, un inhibidor de la corrosión, auxiliares de procesamiento (es decir, proporciona características, tales como flujo o vertido apropiado, viscosidad, solubilidad, estabilidad y densidad), y un agente neutralizante. Las soluciones de silicato de metal álcali con un grado de polimerización regulado por pH pueden estar incluidas en una composición de producto de limpieza, y cuando se incluyen en tal composición, cantidades menores de ingredientes activos (no en todos, en algunos casos) , pueden ser usadas en la composición de producto de limpieza mientras se logra el mismo o mejor desempeño de limpieza. Las soluciones de silicato de metal álcali con un grado de polimerización regulado por pH, pueden ser capaces de ablandar el agua y después, no depositarse en las fibras de la tela siendo lavadas. Las soluciones de silicatos de metales álcalis con un grado de polimerización regulado por pH, pueden también tener propiedades mejoradoras intensificadas, y desempeñarse mejor que o equivalente a mejoradores de fosfato. Cuando se usan en una composición de producto de limpieza, las soluciones de silicato de metal álcali con un grado de polimerización regulado por pH, pueden ser capaces de inhibir la redeposición de sólidos, asi como también, inhibir la corrosión de metales mediante por ejemplo, detergentes sintéticos y complejos de fosfatos. Las soluciones de silicato de metales álcalis con un grado de polimerización regulado por pH, también pueden suministrar y mantener la alcalinidad, lo cual asiste en la limpieza, ayuda a mantener la sociedad removida de la redeposición durante el lavado, y emulsificación de suelos grasosos y aceitosos . Las soluciones de silicato de metal álcali con un grado de polimerización regulado por pH de la presente descripción, pueden ser elaboradas usando métodos conocidos en la técnica, acoplados con regulación de pH. Por ejemplo, un mejorador puede ser elaborado mezclando en conjunto, dos o más materias primas o minerales primarios parcialmente tratados (molidos o desmenuzados) o naturales, en proporciones de conformidad con la relación de SiC>2:Na20 deseada, elevando la mezcla a una temperatura de reacción, tal como, introduciendo la mezcla en un horno, haciendo reaccionar la mezcla a la temperatura de reacción, y formar el mejorador. Uno o más de los materiales pueden estar en el estado fusionado después del mezclado de los otros ingredientes. El sistema de proceso para elaborar el material, puede ser por lotes o continuo. Las materias primas o minerales primarios, contienen una fuente de óxido de silicio, y una fuente de óxido disódico. Ejemplos de fuentes de óxido de silicio son arenas de sílice, así como también cuartzita y cristobalita. Un óxido disódico puede ser necesario para formar las varias especies de silicato, y pueden obtenerse de, por ejemplo, trona, carbonato de sodio e hidróxido de sodio. Las materias primas son balanceadas para proporcionar un silicato de metal álcali que tiene una relación Si02: a20 deseada o preferida. Otras materias primas inorgánicas empleadas en lavandería y productos de limpieza, pueden ser opcionalmente incluidas en la mezcla, tal como, por ejemplo, óxido de fósforo. El silicato de metal álcali puede entonces, ser reemplazado en solución y su grado de polimerización regulado ajustando el pH. Como se mencionó anteriormente, las soluciones de silicato de metal álcali con grado de polimerización regulado por pH de la presente descripción, pueden estar incluidas en la composición de producto de limpieza. Por consiguiente, la presente descripción proporciona, de conformidad con otra modalidad de ejemplo específico, composiciones de producto de limpieza que comprenden una solución de silicato de metal álcali con un grado de polimerización regulado por pH y un tensoactivo. Tales composiciones de producto de limpieza pueden ser usadas como, por ejemplo, un producto de limpieza personal, un detergente de lavandería, un auxiliar de lavandería, un producto lava platos y un limpiador doméstico. Bajo las condiciones apropiadas, las soluciones de silicato de metal álcali con el grado de polimerización regulado por pH, pueden realizar varias funciones en la composición de producto de limpieza, que incluyen pero no se limitan a, remoción de dureza del agua, inhibición de corrosión, proporcionan alcalinidad, portador, auxiliares de procesamiento (es decir, proporcionan características físicas tales como, vertido o flujo apropiado, viscosidad, solubilidad, estabilidad y densidad), y antiredeposición . Y cuando se incluye en una composición de producto de limpieza, la solución puede, entre otras cosas, mejorar el desempeño de la composición de producto de limpieza. La solución puede estar presente en la composición de producto de limpieza en el intervalo de aproximadamente 3% hasta aproximadamente 60% en peso de la composición de producto de limpieza. Cualquier tensoactivo adecuado puede ser usado en las composiciones de producto de limpieza de la presente descripción. Los tensoactivos adecuados incluyen pero no se limitan a, tensoactivos aniónicos (por ejemplo, alquilbencensulfonato lineal (LAS) , etoxisulfatos de alcohol, alquilsulfatos, y jabones), tensoactivos no iónicos (por ejemplo, etoxilados de alcoholes) , tensoactivos catiónicos (por ejemplo, compuestos de amonio cuaternario) , y tensoactivos anfotéricos (por ejemplo, imidazolinas y betainas) . El tensoactivo especifico elegido puede depender de la aplicación o propiedades particulares deseadas. Por ejemplo, los tensoactivos aniónicos pueden ser elegidos cuando el producto de limpieza es un detergente para lavandería o lava platos, limpiador doméstico, o producto de limpieza personal; los tensoactivos no iónicos pueden ser elegidos cuando el producto de limpieza es un detergente para lavaplatos automático o para lavandería o auxiliar de enjuague; tensoactivos catiónicos pueden ser elegidos cuando el producto de limpieza es un suavizante de telas o un detergente para lavandería suavizante de telas; y los tensoactivos anfotéricos pueden ser elegidos para uso cuando el producto de limpieza es un producto de limpieza personal o un producto de limpieza doméstico. Las composiciones de producto de limpieza también pueden además, incluir otros componentes opcionales dependiendo de, entre otras cosas, una aplicación deseada para una composición de producto de limpieza y las propiedades deseadas de una composición de producto de limpieza. Por ejemplo, los componentes opcionales pueden ser agregados para proporcionar una variedad de funciones, tales como, incrementar el desempeño de limpieza para suelos/superficies específicas, y asegurando la estabilidad del producto. Las composiciones de producto de limpieza pueden estar en cualquier forma, tal como por ejemplo, un detergente seco (por ejemplo, un polvo), o un detergente líquido (por ejemplo, un gel o un atomizador) . De manera similar, las composiciones de producto de limpieza pueden ser concentradas, ya sea en una forma líquida o seca. Un número de componentes opcionales pueden ser incluidos en las composiciones de producto de limpieza de la presente descripción. Ejemplos de componentes opcionales adecuados incluyen, pero no se limitan a, desinfectantes, blanqueadores, abrasivos (por ejemplo, calcita, feldespato, cuarzo, arena) , añil (es decir, un tinte o pigmento azul) , enzimas (por ejemplo, amilasa, lipasa, proteasa, celulasa) , suavizantes de telas, hidrotropos (por ejemplo, sulfonatos de eumeno y alcohol etílico para inhibir productos líquidos de separarse en capas y/o asegurar la homogeneidad del producto), preservativos (por ejemplo, hidroxitolueno butilado, ácido tilen diamina tetraacético, glutaraldehído) , fragancias, auxiliares de procesamiento (por ejemplo, arcillas, polímeros, solventes, sulfato de sodio), solventes (etanol, isopropanol, propilenglicol ) , agentes de control de espumas (por ejemplo, alcanolamidas, óxidos de alquilamina, siliconas), STPP, zeolitas, inhibidores de espuma, abrillantadores ópticos, ácidos (por ejemplo, ácido acético, ácido cítrico, ácido clorhídrico), y álcalis (por ejemplo, hidróxido de amonio, etanolaminas, carbonato de sodio, hidróxido de sodio) . En la magnitud de que cualquier material afecta el pH de un producto de limpieza, otros materiales pueden ser necesarios para ser agregados, de manera que el pH de la solución de producto de limpieza es apropiado para regular el grado de polimerización del silicato de metal álcali como se desee. Las soluciones de silicatos de metales álcalis de la presente invención, las cuales pueden incluir el producto elaborado usando esta solución, tales como productos de limpieza, pueden ser suministradas en cualquier variedad de formas. Por ejemplo, pueden ser secas, un líquido concentrado, o líquido listo para usar. Si se suministra en una forma seca, las direcciones para formación de una solución también pueden ser proporcionadas y la forma seca puede ser reconstituida de manera que cuando la solución es elaborada directa, el grado de polimerización del silicato de metal álcali es regulado por pH. Como otro ejemplo, cuando la solución de silicato de metal álcali es suministrada como un líquido concentrado, el pH del líquido concentrado puede ser tal que un grado de polimerización deseado está presente en el líquido concentrado. Alternativamente, el líquido concentrado puede ser suministrado con indicaciones para uso que incluyen, formar una solución más diluta en la cual, el pH regulará el grado de polimerización a un nivel deseado. En todavía otros ejemplos, un líquido concentrado puede ser formulado de manera que tal grado de polimerización es regulado para ser un nivel deseado tanto en la forma de líquido concentrado, como cuando el líquido es diluido de conformidad con las indicaciones. Las composiciones de producto de limpieza pueden ser formuladas usando métodos conocidos en la técnica acoplados con regulación de pH. Por ejemplo, las composiciones de producto de limpieza secas, sólidas, pueden ser formuladas usando técnicas de aglomerador o con técnicas de secado por rocío (por ejemplo, usando una toalla) o ambas. Tales productos pueden estar en la forma de una partícula hueca o una partícula sólida. Las composiciones de producto de limpieza también pueden ser formuladas como líquidas usando métodos conocidos en la técnica. Del mismo modo, las composiciones de producto de limpieza pueden estar en una forma concentrada o compactada .

La presente descripción, de conformidad con otra modalidad de ejemplo especifica, también proporciona métodos para formar las composiciones de producto de limpieza. Tales métodos en general, comprenden combinar un tensoactivo y una solución de silicato de metal álcali que tiene un grado de polimerización regulado por pH. En un aspecto, las composiciones de producto de limpieza pueden ser formadas proporcionando un tensoactivo y un silicato polimerizado y combinar el tensoactivo y silicato polimerizado bajo condiciones de pH suficientes para al menos, polimerizar parcialmente el silicato polimerizado, con ello, permitiendo la formación de una solución de silicato de metal álcali que tiene un grado de polimerización regulado por pH. Para facilitar un mejor entendimiento de la presente invención, se dan los siguientes ejemplos de modalidades especificas. De ninguna manera, los siguientes ejemplos deben ser leídos para limitar o definir el campo completo de la invención.

EJEMPLO 1 Se condujeron varias pruebas para determinar la capacidad de enlace de calcio de especies de silicato monoméricas y poliméricas, comparadas con tripolifosfato de sodio (STPP) , tanto como soluciones al 1% en agua. Como se discute anteriormente, el grado de polimerización es superior en silicatos de relación de SiC>2:Na20 superior, y los silicatos pueden polimerizar a pH inferior. Para minimizar la polimerización inducida por pH, el pH del agua usado para formar las soluciones al 1%, se ajusta a aproximadamente 11.

Los resultados de estas pruebas descritas anteriormente, se muestran en la Tabla 2.

Tabla 2 1% de solución mg de CaC03/g Mg de CaC03/g de: (agua no (agua ajustada a ajustada) pH 11) STPP 671.76 Relación Si02:Na20 778.86 770.64 de 1.00 Relación Si02: a20 666.38 710.34 de 1.20 Relación Si02:Na20 62 .62 658.90 de 1.60 Relación Si02:Na20 528.23 603.43 de 2.35 Relación Si02:Na20 395.71 581.89 de 3.22 Como se muestra en la Tabla 2, las relaciones de Si02:Na20, o especies de silicato monoméricas, tienen una capacidad de enlace de calcio mayor. De manera similar, cuando el pH es ajustado para minimizar la polimerización inducida por silicato, la capacidad de enlace de calcio de aún silicatos de relación Si02:Na20 alta, se incrementa. El pH incrementado permite formar más especies monoméricas, aún con alta relación de silicatos, y también inhibe la polimerización adicional de silicatos con grados inferiores de polimerización.

EJEMPLO 2 Las propiedades de un número de muestras de detergente comparativo fueron probadas para determinar el pH de una solución al 1%, solubilidad, y capacidad de enlace de calcio. Las muestras de prueba comparativa incluyen STPP, una solución de silicato de metal álcali que comprende silicato de sodio que tiene una relación de Si02:Na20 de 1, detergentes de lavandería modelo, y un detergente lava platos modelo. Las muestras de pruebas comparativas se muestran en la Tabla 3.

Tabla 3 Muestra de Composición Prueba Comparativa 1 STTP granular 2 STTP molido 3 solución de silicato de metal álcali 4 detergente de lavandería: 18% LAS, 24% STPP, 6% de silicato de sodio con una relación Si02:Na20 de 2.35; 11% Na2C03, 41% Na2S04, 5 detergente de lavandería: 18% LAS, 24% STPP, 7% de silicato de sodio con una relación Si02:Na20 de 2.35; 11% Na2C03, 40% Na2S04, 6 detergente de lavandería: 18% LAS, 24% STPP, 7% de silicato de sodio con una relación Si02:Na20 de 2.35; 11% Na2C03, 40% Na2S04, 7 detergente de lavandería: 15% LAS, 15% STPP, 7.5% de silicato de sodio con una relación Si02:Na20 de 2.35; 8.5% Na2C03, 54% Na2S04, detergente de lavandería: 15% LAS, 12% STPP, 10% de silicato de sodio con una relación Si02:Na20 de 2.35; 9% Na2C03, 54% Na2S0 , 9 detergente de lavandería: 18% LAS, 12% STPP, 10% de silicato de sodio con una relación Si02:Na20 de 2.35; 0% Na2C03, 55% Na2S0 , 10 detergente de lavandería: 18% LAS, 24% STPP, 6% de silicato de sodio con una relación Si02:Na20 de 2.35; 0% Na2C03, 55% Na2S04, 11 detergente lavaplatos: 22% LAS, 3% STPP, 10% de silicato de sodio con una relación Si02:Na20 de 2.35; 12% Na2C03, 53% Na2S04, 12 detergente de lavandería: 18% LAS, 24% STPP, 6% de silicato de sodio con una relación Si02:Na20 de 2.35; 11% Na2C03, 41% Na2S04, 13 detergente de lavandería: 18% LAS, 41% solución de silicato de metal álcali, 41% Na2S04, 14 detergente de lavandería: 15% LAS, 12% STPP, 10% de silicato de sodio con una relación Si02:Na20 de 2.35; 9% Na2C03, 54% Na2S04, 15 detergente de lavandería: 15% LAS, 41% de solución de silicato de metal álcali, 44% Na2S04.

Una prueba de tela negra también se condujo para medir la deposición de partículas en una muestra de tela negra. Esta prueba es un método práctico para aproximarse al que podría ser visto por el consumidor, ya que las partículas que se depositan en la tela negra pueden verse como pelusa o polvo blanco. La prueba de tela negra es en general realizada como sigue. La muestra a ser probada se mezcló y se pesaron 1.5 gramos. Se equilibró una alícuota de agua de 1 litro a la temperatura de prueba de aproximadamente 20°C. La muestra de prueba entonces se agregó a un Terg-O-Tómetro, seguido por la alícuota de 1 litro. Después, la muestra se agitó por 10 minutos a 50 rpm en el Terg-O-Tómetro . Al final del periodo de agitación, los contenidos completos son vertidos sobre un embudo Buchner de 90 milímetros, cubierto con una tela de prueba negra, tal como "C70", disponible de EMC, y filtrado a través de la tela de prueba negra usando filtración por succión estándar. El Terg-O-Tómetro entonces se enjuagó con 500 mililitros de agua adicional con la misma dureza y temperatura y se vertió a través de la tela en el embudo Buchner. Después de la filtración, la tela negra se secó a temperatura ambiente. La apariencia de la tela entonces fue visualmente graduada en una escala 1-10, 1 siendo el peor, es decir, con las partículas más insolubles en la tela, mientras un grado de 10 es el mejor. Los resultados de las pruebas y una comparación de las muestras se muestran en la Tabla .

Tabla 3 Como se observa de la Tabla 4, la adición de un silicato de metal álcali en solución a un detergente, mejora el desempeño del detergente. Los detergentes formulados con las soluciones de silicato de metal álcali, tienen una capacidad de enlace de calcio superior, mejor solubilidad y menos precipitado blanco indeseable sobre la tela negra, comparado con otros detergentes probados. Como se muestra en la Tabla 4, ejemplos con un pH superior se desempeñan mejor en la prueba de tela negra, son más probable transparentes sin insolubles y tienen una capacidad de enlace de calcio superior. Además, los detergentes formulados usando la solución de silicato de metal álcali, requieren menos material total, y por lo tanto, pueden ser de costos más efectivos para manufactura.

EJEMPLO 3 Se formularon detergentes comparativos usando ya sea STPP o una solución de silicato de metal álcali que incluye, silicato de sodio que tiene una relación Si02:Na20 de 1, y se compararon las propiedades de los detergentes resultantes. La capacidad de enlace de calcio de un detergente que tiene STPP y ya sea más tensoactivo (muestra comparativa no. 1) o menos tensoactivo (muestra comparativa no. 3), se comparó a los detergentes del ejemplo comparativo de la presente descripción que tienen una solución de silicato de metal álcali y más tensoactivo (ejemplo comparativo no. 2), o menos tensoactivo (muestras comparativas nos. 4 y 5) . Los componentes de las muestras comparativas se muestran en la Tabla 5 y los desempeños de las muestras comparativas se muestran en la Tabla 6. En las muestras comparativas nos. 1 y 3, se usó una solución de hidróxido de sodio para neutralizar LAS, formando NaLAS . En las muestras comparativas nos. 2 y 5, la solución de silicato de metal álcali se combina con una solución de hidróxido de sodio, la cual es entonces combinada con LAS para formar NaLAS. En la muestra comparativa no. 4, se usó una solución de hidróxido de sodio para neutralizar LAS, formando NaLAS, entonces el silicato de metal álcali se agregó. Cuando se formó una solución, el orden o adición puede ser significante debido a que si el pH llega a ser también bajo, entonces puede ocurrir precipitación. Debido a esto, en ciertas modalidades, el silicato puede ser agregado al agua. La Tabla 6 muestra que los detergentes formulados con un silicato de metal álcali tienen una capacidad de enlace a calcio, son más solubles, y se desempeñan mejor cuando se prueban usando la prueba de tela negra, comparada con detergentes formulados con STPP.

Tabla 5 COMPONENTES DE NÚMERO DE MUESTRA COMPARATIVA DETERGENTE 1 2 3 4 5 NaLAS (cáustica) 18% - 15% 15% NaLAS 18% - - 15% (prototipo) STPP 24 - 12% - Ejemplo de 41% - 31% 31% Material Muítifuncional Silicato de 6% - 10% - sodio (relación Si02:Na20 de 2.35) Sosa (Na2C03) 11% - 9 Sulfato de sodio 41% 41% 54% 54% 54% (Na2S04) Tabla 6 DESEMPEÑO NÚMERO DE MUESTRA COMPARATIVA 1 2 3 4 5 Capacidad de 318.77 525.56 237.66 543.25 522.37 enlace de calcio (mg CaC03/g) Prueba de tela 5 9 4 9 10 negra Apariencia y Ligeramente Transpa- Turbia con Transpa- Transpa- Prueba de turbia, rente sin insolubles rente sin rentes sin Solubilidad algunos insolubles insolubles insolubles insolubles Mientras las modalidades de esta descripción han sido representadas, descritas y son definidas con referencia a modalidades ejemplares de la descripción, tales referencias no implican una limitación de la descripción, y tal limitación no está siendo inferida. La materia objeto descrita es capaz de modificación, alteración considerables y equivalentes en la forma y función, como ocurrirá para aquellos de habilidad ordinaria en la técnica pertinente y que tienen el beneficio de esta descripción. Las modalidades representadas y descritas de esta descripción, son ejemplos solamente, y no son exhaustivas del alcance de la descripción.

Claims

NOVEDAD DE LA INVENCIÓN Habiéndose descrito la presente se considera como novedad, y por lo tanto, se reclama como propiedad lo contenido en las siguientes: REIVINDICACIONES 1. Un método para regular el grado de polimerización de un silicato de metal álcali en solución caracterizado porque comprende: formar una solución de un silicato de metal álcali; y regular el pH de la solución para ser aproximadamente un pH seleccionado; en donde el pH seleccionado resulta en un grado deseado de polimerización del silicato de metal álcali en la solución. 2. Un método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque la solución es una solución acuosa. 3. Un método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el silicato de metal álcali comprende silicato de sodio o silicato de potasio. 4. Un método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el silicato de metal álcali tiene una relación SiC>2:Na20 de aproximadamente 2 o superior . 5. Un método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el silicato de metal álcali tiene una relación Si02:Na2<3 de aproximadamente 1 o superior . 6. Un método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el pH seleccionado es al menos, aproximadamente 11. 7. Un método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el pH seleccionado es al menos, aproximadamente 12. 8. Un método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el pH seleccionado es al menos aproximadamente 13. 9. Un método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque además comprende seleccionar el pH basado en el silicato de metal álcali. 10. Un método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque además comprende seleccionar el pH basado en la relación Si02: a20 del silicato de metal álcali. 11. Un método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el grado de polimerización deseada es menor que o igual a aproximadamente 2.5. 12. Un método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque además comprende agregar un tensoactivo a la solución. 13. Un método de conformidad con la reivindicación 12, caracterizado porque además comprende agregar un componente opcional a la solución, el componente opcional se selecciona del grupo que consiste de un desinfectante, un blanqueador, un abrasivo, un agente añil, una enzima, un suavizante de telas, un hidrotropo, un preservativo, una fragancia, un auxiliar de procesamiento, un solvente, un agente de control de espuma, STPP, una zeolita, un inhibidor de espuma, un abrillantador óptico, un ácido, una base, hidróxido de amonio, etanolaminas , carbonato de sodio, hidróxido de sodio, y combinaciones de los mismos. 14. Un método para elaborar una solución de silicato de metal álcali, caracterizado porque comprende: proporcionar una solución de un silicato de metal álcali representada por un grado de polimerización mayor de aproximadamente 2.5; ajusfar el pH de la solución a un nivel suficiente para al menos, cambiar parcialmente el grado de polimerización del silicato de metal álcali a un nivel menor que o igual a aproximadamente 2.5.

15. Un método de conformidad con la reivindicación 14, caracterizado porque la solución es una solución acuosa. 16. Un método de conformidad con la reivindicación 14, caracterizado porque el silicato de metal álcali tiene una relación Si02:Na20 de aproximadamente 2 o superior. 17. Un método de conformidad con la reivindicación 14, caracterizado porque el silicato de metal álcali tiene una relación Si02:Na20 de aproximadamente 1 o superior. 18. Un método de conformidad con la reivindicación 14, caracterizado porque el silicato de metal álcali comprende silicato de sodio o silicato de potasio. 19. Un método de conformidad con la reivindicación 14, caracterizado porque el pH seleccionado es al menos, aproximadamente 11. 20. Un método de conformidad con la reivindicación 14, caracterizado porque el pH seleccionado es al menos, aproximadamente 12. 21. Un método de conformidad con la reivindicación 14, caracterizado porque el pH seleccionado es al menos aproximadamente 13. 22. Un método de conformidad con la reivindicación 14, caracterizado porque además comprende seleccionar el pH basado en el silicato de metal álcali. 23. Un método de conformidad con la reivindicación 14, caracterizado porque además comprende seleccionar el pH basado en la relación SiC>2:Na20 del silicato de metal álcali. 24. Un método de conformidad con la reivindicación 14, caracterizado porque además comprende agregar un tensoactivo a la solución. 25. Un método de conformidad con la reivindicación 24, caracterizado porque además comprende agregar un componente opcional a la solución, el componente opcional se selecciona del grupo que consiste de un desinfectante, un blanqueador, un abrasivo, un agente añil, una enzima, un suavizante de telas, un hidrotropo, un preservativo, una fragancia, un auxiliar de procesamiento, un solvente, un agente de control de espuma, STPP, una zeolita, un inhibidor de espuma, un abrillantador óptico, un ácido, una base, hidróxido de amonio, etanolaminas , carbonato de sodio, hidróxido de sodio, y combinaciones de los mismos. 26. Un método para limpieza, caracterizado porque comprende contactar una superficie con una solución que comprende un silicato de metal álcali que tiene un grado de polimerización menor que o igual a aproximadamente

2.5, en donde la solución tiene un pH seleccionado para regular el grado de polimerización del silicato de metal álcali . 27. Un método de conformidad con la reivindicación 26, caracterizado porque la superficie se selecciona del grupo que consiste de una tela, una superficie doméstica, un textil, una superficie de servicio o preparación de alimentos, una superficie biológica y combinaciones de los mismos.