MX2010009417A - Aditivo de lavado de botella de baja lixiviación. - Google Patents
Aditivo de lavado de botella de baja lixiviación.Info
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Abstract
Un método para reducir la lixiviación de metal de cristal contactado con un lavado cáustico, el cristal teniendo una etiqueta cerámica aplicada, el método que comprende contactar el cristal con una composición que comprende EDTA e iones de metal protector seleccionado de iones de zinc y aluminio en una concentración efectiva para reducir la lixiviación del metal desde cristal.
Description
ADITIVO DE LAVADO DE BOTELLA DE BAJA LIXIVIACION
Introducción ¡ El lavado de botellas de vidrio para reuso subsecuente frecuentemente involucra empapar las botellas en una solución cáustica, por ejemplo, una solución conteniendo hidróxido de sodio (NaOH), a temperaturas elevadas. Sin embargo, estas condiciones pueden resultar en la degradación del vidrio y de etiqueta^ cerámicas aplicadas (ACLs) en las botellas. Los componentes dje lavado comúnmente usados, los cuales son adicionados parla intensificar la limpieza, pueden promover la degradación de vidrio y ACLs. La degradación de ACLs conteniendo pigmentos basados e'n metal tales como pigmentos basados en cinc, plomo, cadmio, aluminio o berilio, puede conducir a la liberación o lixiviación de metales hacia la solución de lavado.
La lixiviación de metales a partir de la ACL puede provocár brillo reducido, decolorado y otra degradación estética de las etiquetas, lo cual puede conducir a una alta proporción de rechazo de las botellas reusadas. La degradación incrementada de ACLs puede ser inaceptable ya que una botella útil de otra manera pued e ser rechazada por tener una etiqueta degradada.
Breve descripción |
La invención proporciona un método para reducir la lixiviación de metal de la cristalería contactada con u n lavado cáusticb,
' t
teniendo la cristalería u na etiq ueta de cerámica aplicada, comprendiendo el método contactar la cristalería con uní composición comprendiendo E DTA y iones de metales protectores seleccionados de iones de cinc y iones de al u m i nio en unja concentración efectiva para reducir la lixiviación de metal dé la cristalería .
Breve descri pción de los d ibujos
La Figura 1 es u na gráfica de barras q ue muestra las concentraciones normalizadas de metales pesados (izquierda: Pb; derecha: Cd) recuperadas de las soluciones combi nadas de lavado y enjuag ue después del tratamiento de botellas conteniendo ACL en las condiciones de lavado listadas .
La Figu ra 2 es una gráfica de barras que muestra las concentraciones normalizadas de metales pesados (Izqu ierda: Pb; derecha : Cd) en u na solución de lavado conteniendo 0.3% de Un concentrado de aditivo de lavado comercialmente disponible (de aqjií en adelante designado Producto I) en la presencia de varias concentraciones de al umi nio y cinc. j La Figura 3 es una gráfica de barras que muestra los nivelas de brillo de las etiquetas frontal y posterior de botel las que siguen varios números de ciclos de lavado en solución cáustica, en presencia o ausencia de cinc y alumi nio adicionados .
Antes de que cualq uier modalidad de la i nvención sea explicada en detalla, se entenderá que la invención no está MmitaJa
en esta solicitud a los detalles de construcción y el arreglo de componentes expuestos en la siguiente descripción o ilustrados eh los siguientes dibujos. La invención es capaz de otras modalidades y de practicarse o realizarse en varias formas. También, se entenderá que la fraseología y terminología usadas en la presente es para el propósito de descripción y no deberían considerarse como limitadas.
Descripción detallada
Las soluciones de lavado cáustico para lavar cristalería sojn normalmente altamente alcalinas y los lavadores cáusticos son realizados a temperaturas relativamente altas. Los secuestrante , tales como ácido etilendiamino tetraacético (EDTA) son adicionadas frecuentemente para limpiar soluciones para intensificar la limpieza y detergencia. Por ejemplo, los secuestrantes promueven la remoción de moho y quelan iones de metal tales como calcio y magnesio qJe están presentes en agua dura y los cuales pudieran interferir de otra manera con las propiedades de limpieza de la composición.
Los secuestrantes tal como EDTA, pueden provocar degradación de cristalería durante un lavado cáustico, por ejemplo, al promover la lixiviación de metales de la cristalería y ACLs, al provocar decoloración de ACLs, o al reducir el brillo de ACLs.
Una aproximación que ha sido tomada para reducir la degradación de cristalería y/o ACLs debida a lavado cáustico ha sido i reducir o eliminar compuestos secuestrantes, en particular EDTA, de
i
soluciones de limpieza. Sin embargo, la remoción de EDTA del lavado cáustico conduce a detergencia reducida que pudiera reducir la efectividad del lavado. Por lo tanto, existe la necesidad de métodos para red ucir la lixiviación de metal y degradación relacionada de vidrio y ACL durante los lavados cáusticos conteniendo EDTA.
De esta manera, un aspecto de la presente invención proporciona composiciones y métodos para reducir la lixiviación dje metales de la cristalería durante lavado cáustico, en particular a partir de cristalería teniendo etiquetas de cerámica aplicadas (ACLs ).
En particular, la adición de iones de metales protectores protegen la cristalería contra la lixiviación en soluciones de lavado cáustico conteniendo agentes quelantes, incluyendo, sin limitación, EDTA, EGTA, NTA, DTPA, HEI DA, I DS, MGDA y simailres, ya sea solos jo en combinación con otros quelantes. En una modalidad, la invención comprende contactar cristalería con iones de metales protectores en concentraciones efectivas para reducir la lixiviación de metales de la cristalería sometida a un lavado cáustico
¦ ¦ ; i conteniendo EDTA. j Los metales que pueden ser lixiviados de la cristalería y/o
ACLs aplicadas a la cristalería pueden incluir, por ejemplo, piorno (Pb), cadmio (Cd), cinc (Zn), aluminio (Al), berilio (Be), calcio (Ga) y magnesio (Mg), y combinaciones de los mismos. La lixiviación se refiere a la remoción del metal particular de la cristalería y/o AC L. La lixiviación puede ser determinada usando cualquier método
adecuado, por ejemplo, al medir la cantidad de un metal particular en una solución de lavado que ha contactado cristalería y/o ACLs.
Los iones de metales protectores adicionados a la solución dp lavado cáustico pueden incluir iones de aluminio o cinc, usados yja
! sea solos o en combinación, en u na concentración efectiva par reducir la lixiviación de metales a partir de cristalería conteniendo ACLs.
Una concentración de iones de metales protectores efectiva para reducir la lixiviación como se usa en la presente, es una concentración que es suficiente para reducir la lixiviación de metales de la cristalería y/o ACLs en relación a un control adecuado, por ejemplo, un lavado cáustico similar conducido sin los iones de metales protectores. La lixiviación de metales de cristalería y/|0 ACLs puede valorarse al medir la cantidad de uno o más metales del tipo ordinariamente presente en la cristalería o ACLs en la solución de lavado siguiendo un lavado cáustico. De manera adecuada, la i lixiviación es reducida por al menos aproximadamente 1 % , al menos aproximadamente 2%, al menos aproximadamente 5%, al menos aproximadamente 10%, al menos aproximadamente 20% , al menos aproximadamente 30% , al menos aproximadamente 40% , al menos aproximadamente 50%, al menos aproximadamente 60% , al menos aproximadamente 70%, al menos aproximadamente 80%, al menos aproximadamente 90%, o al menos aproximadamente 99%. pe manera adecuada, la concentración de iones de metales protectores es efectiva para reducir los efectos adversos de lavado cáustico
sobre cristalería y/o ACLs, es decir, para reducir la decoloración de ACLs o para prevenir el brillo reducido de ACLs, efectos adversos relativos de lavado cáustico conducido sobre cristalería y/o ACLs no contactados con metales protectores. La decoloración o brillo d!e etiquetas de ACL puede medirse mediante cualquier medi adecuado, incluyendo aquéllos descritos en los Ejemplos.
Como se muestra en los Ejemplos a continuación , los ACLs expuestos a lavados de acuerdo con los métodos de la invencióh exhiben decoloración reducida y pérdida reducida de brillo comparada con lavados conducidos en la ausencia de metales protectores. Sin estar limitado a una teoría, la decoloración reducida y pérdida reducida de brillo se cree que se debe a la lixiviación reducida de metales a partir de los ACLs. La lixiviación de metales de cristalería conteniendo ACL se cree que está correlacionada con otros efectos adversos sobre la cristalería y en particular las ACljs asociadas, por ejemplo, la decoloración y brillo reducido de las
ACLs. El uso de iones de metales protectores como se describe en í la presente puede reducir los efectos adversos de lavado cáusticjo sobre cristalería y/o ACLs mediante un mecanismo no relacionado ja lixiviación de iones de metal. La reducción de efectos adversas sobre cristalería y/o ACLs mediante la adición de iones de metales protectores es abarcada dentro de la presente invención sin impórtiir
I
la base subyacente para la reducción.
En una modalidad, los iones de metales protectores (es aluminio o cinc solos, o en combinación), son adicionados
solución de lavado para proporcionar una concentración efectivja para reducir la lixiviación , reducir la decoloración de ACL, o reducir la pérdida de bril lo. Se espera que las concentraciones de iones d^e metales protectores que proporcionan una proporción de la concentración molar de los iones de metales protectores á la concentración molar de EDTA (proporción molar) está en un rango desde aproximadamente 0.1 hasta aproximadamente 9 se espera qué sean efectivos. De manera adecuada, las proporciones molares d¡e iones de metales protectores a EDTA están en rangos desdp aproximadamente 0.9 hasta aproximadamente 9, desde aproximadamente 1 hasta aproximadamente 9, desde aproximadamente 1 .8 hasta aproximadamente 90, o desde
I
aproximadamente 2 hasta aproximadamente 9. La proporción molar
i de iones de metales protectores a secuestrante de EDTA puede ser
t al menos aproximadamente 1 .1 , al menos aproximadamente 1 .2, al menos aproximadamente 1 .3, al menos aproximadamente 1 .4, al
i menos aproximadamente 1 .5, al menos aproximadamente 1 .6, al menos aproximadamente 1 .7, al menos aproximadamente 1 .8, al menos aproximadamente 1 .9, o al menos aproximadamente 2.p. Como alguien experto en la técnica apreciará, las proporciones molares de más de 9.0 también pueden ser usadas. En cada caso, el aluminio y/o cinc puede ser provisto como un compuesto solub e incluyendo, por ejemplo, una sal soluble, el cual puede formar un hidróxido del ión de metal. Los metales tales como aluminio o cinc,
i pueden ser adicionados a la solución en una forma, por ejemplo,
como sales de cloruro, las cuales forman entonces hidróxidos en la solución de lavado cáustico.
El cinc y el alu minio pueden ser usados en combinación, po^r ejemplo, a proporciones de cinc a aluminio, en peso, variando desdé aproximadamente 0. 1 hasta aproximadamente 1 0.0. En los ejemplos, el cinc y el aluminio fueron usados a una proporción , en peso, dje aproximadamente 2. Como alguien de habilidad en la técnicja apreciará, debido a que ya sea aluminio o cinc es efectivo cuando sje usa en la ausencia del otro, otras proporciones de cinc a aluminio arriba de 1 0.0 o por debajo de 0.1 también serán efectivas. Como en los Ejemplos, el cinc y el aluminio pueden ser adicionados al lavadlo
j como sales solubles y forman hidróxidos de metal. Por ejemplo, él cinc y el aluminio pueden ser adicionados a la solución de lavado como sales de cloruro, por ejemplo, AICI3 y ZnCI2, los cuales puedejn
i formar entonces hidróxidos en la solución cáustica.
Sin estar limitada a la teoría, la adición de iones de metalejs protectores reduce el EDTA libre que puede lixiviar metal del vidrio o ACLs, reduciendo así la lixiviación no deseada . La interacción entre EDTA y cinc o aluminio es suficientemente débil de manera que él
I
aluminio y el cinc no interferirán con la capacidad del EDTA para quelar calcio o magnesio. Por lo tanto, la actividad de EDTA no es esperada para ser disminuida por la presencia de iones de aluminio y cinc adicionados. Se espera que la concentración de iones de metales protectores necesaria para reducir la lixiviación puede varijir dependiendo de la dureza del agua, debido a que los iones de agua
dura (por ejemplo, Ca2+ y Mg2+) se unirán a algo del grado del EDT!A que está presente, reduciendo así la cantidad de los iones de metales protectores necesarios para ligar EDTA libre. J De manera adecuada, el EDTA está presente durante un lavado cáustico en una concentración efectiva para proporcionar ía detergencia deseada. De esta manera, en una modalidad la soluciójn de lavado cáustico contiene EDTA a una concentración final de al menos aproximadamente 0.5 milimolar. En otras modalidades, EDTA está presente a una concentración final de al menos aproximadamente 0.1 milimolar; al menos aproximadamente 0.2 milimolar; I menos aproximadamente 0.3 milimolar; al menos aproximadamente 0.4 milimolar; al menos aproximadamente 0,6 milimolar; al menos aproximadamente 0.7 milimolar; al menos aproximadamente 0.8 milimolar; al menos aproximadamente 0 9 milimolar; al menos aproximadamente 1.0 milimolar; al menos aproximadamente 1.1 milimolar; al menos aproximadamente 1|2 milimolar; al menos aproximadamente 1.3 milimolar; al menos aproximadamente 1.4 milimolar; al menos aproximadamente 1 5 milimolar; al menos aproximadamente 1.6 milimolar; al men†s aproximadamente 1.7 milimolar; al menos aproximadamente 1 8 milimolar; al menos aproximadamente 1.9 milimolar; y al menos aproximadamente 2.0 milimolar. j
Como se muestra en el Ejemplo 1 a continuación, la inclusión de un exceso molar de iones de metales protectores en la solución de lavado cáustico condujeron a una reducción substancial ¿le
lixiviación (reducida a 30-40% del nivel de control) como es valorado por las cantidades de Pb y Cd en la solución de lavado. Esta disminución en la lixiviación fue posiblemente debida a una reducción de EDTA disponible libre en la solución de lavado. LJS resultados demuestran que las soluciones de lavado conteniendo urta concentración molar mayor de aluminio que la concentración nriolár de EDTA reducen substancialmente la cantidad de lixiviación de metal pesado.
En los Ejemplos, el EDTA fue adicionado como una sal tetrasódica (Na »EDTA). Alguien experto en la técnica apreciará qje
I
otras formas de EDTA pueden ser usadas. Aunque los Ejemplos eje la presente solicitud se enfoca en el uso de E DTA, se espera que los presentes métodos y composiciones sean adecuados para usarse con otros quelantes, en particular quelantes que tengan una alia detergencia pero los cuales provoquen degradación de vidrio y(o ACLs.
En los Ejemplos a continuación, la cristalería y ACLs se contactaron con los iones de metales protectores. En general, el contacto de cristalería y/o ACLs con iones de metales protectores incluye llevar los iones de metales protectores a contacto con la
conforme la cristalería y/o ACLs son expuestas a l lavado cáustico, por ejem plo, los iones de metales protectores pueden i ncorporarse
Aunq ue en los Ejemplos la solución de lavado cá ustico contiene hidróxido de sodio como el agente cáustico, se a nticipa que los métodos de la presente i nvención pueden ser usados con otros agentes cáusticos alcalinos, tales como h idróxido de potasio, baj u na variedad de condiciones.
Se pretende que los siguientes Ejemplos no limitantes sean puramente il ustrativos, y muestren experi mentos específico? qu,e fueron realizados de acuerdo con modalidades de la invención:
Ejem plo 1
La siguiente tabla y gráficas muestran los resultados de
estudios de lixiviación que han sido conducidos de acuerdo con presente invención. El aluminio y/o cinc han sido combinados en cantidades variantes con diferentes cantidades de EDTA en una solución de lavado cáustico conteniendo 3% de hidróxido de sodio, pH > 1 3. En cada experimento, cuatro botellas de vidrio, cada un a teniendo dos etiquetas de cerámica aplicadas (ACLs) sobre ellas, fueron remojadas en la solución de lavado a una temperatura elevada (75°C) durante cinco horas.
Cada grupo, o fase, de mediciones fue realizado en parale o con un aditivo de lavado estándar, Producto I , el cual es un concentrado de aditivo de lavado de trabajo pesado conteniendo 24% de EDTA (p/v). La solución de lavado cáustico en la cual las botellas fueron remojadas y una solución usada para enjuagar las botells s después de remojar, fueron recolectadas y analizadas por contenid o de metales pesados, específicamente la cantidad de plomo (Pb) y cadmio (Cd). Las concentraciones en partes por millón (ppm) fueron
i determinadas para el lavado cáustico combinado más soluciones eje
i enjuague para cada conjunto de experimentos. Para facilitar comparación de resultados, cada fase de experimentos incluye una muestra de control obtenida con 0.3% de Producto I en la solución de
I
lavado cáustico sin cinc o aluminio adicionado. Las concentracionés de Pb y Cd en estas muestras de control fueron cada una fijadas a 1 0 ppm y las concentraciones de Pb y Cd de otros experimentos
| dentro de la misma fase fueron normalizados a los niveles de Pb y
I
Cd de las muestras de control.
Además del Producto I , otros concentrados de aditivos de lavado comercialmente disponibles fueron probados también, , designados Productos l l-VI I. Las concentraciones de vario!s _ponen.es de ,os co.pues.os son Hs.aaas en ,a Tab,a , Por ejemplo, la concentración de EDTA en la solución madre concentradla de cada uno de los concentrados de aditivos es mostrada en la Tablp I en la columna marcada "% EDTA". La sol ución madre de cada aditivo fue combinada en la solución de lavado cáustico a una dilución final de 0.3%. es decir, la solución madre de aditivo fue i usada a una proporción de 3 partes por mil , por ejemplo, ¡3 milímetros de producto de aditivo concentrado por litro de solución de lavado cáustico final el porcentaje final de EDTA en la solución de lavado cáustico para cada experimento es 0.003 veces él porcentaje mostrado en la columna marcada "% EDTA". Así, por ejemplo, en el experimento número 3 de la Tabla I a continuación, una solución al 0.3% de Producto I fue usada, teniendo el aditivo 24% EDTA. Por lo tanto, la concentración final de EDTA en solución de remojo del experimento 3 fue 0.072% , o 720 partes pcj»r millón (ppm), dado que una solución al 1 % iguala 1 0, 000 ppm.
Otros componentes fueron adicionados a la solución de lavado en cantidades como se indica en la Tabla I , incl uyendo: gluconáto de sodio; PBTC (50% de solución de ácido fosfono 1 ,2 4 butanotricarboxílico en agua), un inhibidor de escala y corrosión; TSP (fosfato trisódico); TEA (trietanol amina); y SMS (metasilicato de sodio): los valores dados en la Tabla I para EDTA, gluconáto qe
sodio, PBTC, TSP y TEA son porcentajes (p/v) de cada substancia respectiva en la solución madre de producto aditivo.
Los experimentos fueron conducidos en grupos, o fases, pare probar diferentes variables , como se lista a continuación:
Conjuntos de ensayo
Fase i: Efecto de niveles incrementados de EDTA
Fase ii: Influencia de TS P y combinación de proporción 2: 1 de Zn/AI
Fase ¡ii: Influencia de TEA y metasilicato
Fase iv: Efecto de producto competidor
Fase v: Influencia de gluconatos de metal
Fase vi: I nfluencia de formulación no basada en EDTA (Producto Vllj)
Fase vii: Influencia de concentraciones de Zn/AI incrementadas en ausencia de gluconato
Fase viii: Influencia de concentraciones de Zn/AI disminuidas en ausencia de gluconato
Fase ix: Influencia de adiciones de Zn/AI equimolares separadas Fase x: Influencia de concentraciones de Al incrementadas i
Tabla I
S.No. Producto % % % % % ZrVAI % n (iones Ind Ind de aditivo EDTA gluco- PBTC TSP TEA SMS de Pb
¡ (0.3%) nato metal'
de Na EDTA) !
Fasei
1 Producto II 32 5.3 1.3 Cero Cero Cero Cero 11.1 1 1-1
2 Producto III 12 10 5 Cero Cero Cero Cero 10.9 11.5
3 Producto I 24 5 1 Cero Cero Cero Cero 10 10
Fase
S
4 Producto IV 20 Cero 2 10 Cero Cero Cero 9.56 9 31
5 Producto I 24 5 1 Cero Cero Cero Cero 10 10
6 Producto I 24 5 1 Cero Cero 500 Cero 8.926 3.97 3 03 c/ZrVAI ppnV
250
ppm
Fase
s
7 Producto I 24 5 1 Cero Cero Cero Cero 10 0
8 Producto I 24 5 1 Cero 5 Cero Cero 10.2 1 .1 OTEA
g Producto I 24 5 1 Cero Cero Cero 5 11.5 t 14 GSMS
Fase
iv
10 Producto I 24 5 1 Cero Cero Cero Cero 10 0
i
I
NS TSP equivalente a 26% y fosfonato como HE DP 1 0.5%
SMS metasilicato de sodio
N (iones de metal/EDTA) = coeficiente
Como se discute antes, las
pesados ("Pb I nd", "Cd I nd") han sido
obtenidos usando Producto I (comparación comercial , ppm(Pb)=1 f , ppm(Cd)= 10) en cada conju nto de mediciones. Además, la relació;n
Í
molar entre concentración de Zn/AI y EDTA-Na se ha calculadlo como: n(metales)/n(EDTA-Na4), donde " n" es el número de moles.
La gráfica en la Figura 1 m uestra la cantidad de metal pesado que lixivia asociado con el uso de diferentes aditivos. Cada uñó dje los aditivos contiene EDTA excepto para el Producto VI I , el cuál muestra niveles menores de lixiviación. La adición de TEA, SMS, gluconato de cinc, o gluconato de aluminio a los niveles mostrádcjs no redujo substancialmente la lixiviación.
Hidróxidos de metales fácilmente solubles han sido probados entonces principalmente en una proporción de Zn :AI (p/p) de ; 2 jl , aunque otras proporciones son posibles y son abarcadas dentro del alcance de la invención. La gráfica en la Figura 2 muestra ja lixiviación de Pb y Cd (reportados como concentraciones
: i normalizadas de Pb y Cd en las soluciones de lavado más enjuagué) asociadas con el uso de 0.3% de Producto I solo o con diferentes adiciones de Zn/AI. En cada caso, donde tanto cinc como aluminio
. i fueron adicionados, los metales estuvieron presentes en una proporción en relación unos a otros de 2: 1 (p/p). La proporción
molar de la combinación de iones de metal a EDTA-Na4 es mostrada en la leyenda . Además, los resultados también son mostrados pana experimentos en los cuales el cinc o el aluminio solos fueron adicionados a la solución de lavado, en las proporciones molares en relación a EDTA como se muestra en la leyenda .
Proporcionar una concentración molar mayor de iones djs metales que la concentración molar de EDTA condujo a una reducción substancial de lixiviación (30-40%), posiblemente debido a una reducción de EDTA disponible libre en la solución de lavado. Un exceso de aluminio resultó en una reducción substancial en la lixiviación de metales pesados fue viso (Figura 2, " Producto I c/AI (1 .956)").
Ejem plo 2
En este ejemplo, se han hecho valoraciones de los efectos dje iones de cinc y aluminio adicionados sobre el brillo de cristalería con ACLs así como el grado de decoloración de las ACLs.
Las pruebas de decoloración de brillo con Producto I y con adición de cantidades ligeramente excesivas de iones dé metál (n=1 .2) han sido realizadas. Dos diferentes conjuntos de botellas de vidrio teniendo ACLs con pigmentos basados en cinc han sido probados. Las muestras de cada conjunto de botellas fueron remojadas en una de dos composiciones diferentes:
Solución A: 3% NaOH y 0.3% Producto I, a 80°C
Solución B: 3% NaOH ; 0.3% Producto I; 67 ppm Zn; y 33.5 ppm
Al, a 80°C.
Las adiciones de iones de metal fueron realizadas al adicional 139.74 mg/litro ZnCI2 y 299.64 mg/litro AICI3«6H20. A estaos concentraciones de Producto I (el cual tenía 24% de EDTA en la solución madre) y iones de metales, la concentración molar dé lia combinación de iones de aluminio y cinc es aproximadamente 1.p veces la concentración molar de EDTA.
Las botellas fueron sumergidas ya sea en Solución A jo Solución B en tiempos de contacto correspondientes a 5, 10, 20 y 30 ciclos, donde un ciclo dura siete minutos. Después del tratamiento, las botellas fueron enjuagadas con agua suavizada. Las botellas fueron evaluadas entonces mediante inspección visual para brillo y decoloración de las etiquetas. Adicionalmente, los niveles de brilljo en un conjunto de botellas fueron determinados cuantitativamente usando un medidor de brillo. La Tabla II resume los experimentos que fueron realizados.
De manera global, los resultados de estos experimentos
' ! mostraron que la adición de cantidades de iones de metal en una proporción molar- de 1.2 sobre EDTA (Solución B) condujo a unja reducción substancial de brillo y decoloración de color en la presencia de un aditivo de lavado de botella basado en EDTA. s'e observó que la decoloración de brillo inicia durante los primeros cinco ciclos con agentes de lavado basados en EDTA, tal como Producto I (Solución A). La adición de iones de cinc y alumini†, como en la Solución B, extendió la brillante apariencia de un ACLja
al menos diez ciclos.
Tabla II
La gráfica en la Figura 3 muestra mediciones de brillo de las etiquetas de ACL frontal y posterior tomadas siguiendo las diferentes longitudes de tratamiento con solución de lavado cáustico, en presencia de ausencia de iones de cinc y aluminio adicionados, corrió se muestra en la leyenda. La gráfica muestra una indicación ie brillo de la etiqueta, reportado como el porcentaje de luz incidenie que es reflejada nuevamente desde la etiqueta. La superficie ¿s
i iluminada a un ángulo de 60° en relación a la superficie y la reflexión es medida a un ángulo de 60° en relación a la superficie en el lado
opuesto de una l ínea normal a la superficie.
El tratamiento de botellas con solución de lavado cáustico en la ausencia de iones de cinc y aluminio adicionados (Solución A) mostró un impacto negativo más fuerte sobre la apariencia de ACL, lo cual se confirmó cualitativamente mediante evaluación visual. Las botellas lavadas tratadas con cinc y aluminio adicionados (Solución B) mostraron mayor brillo que aquél de las botellas de control no contactadas con metales protectores (Figura 3).
La valoración visual cualitativa indicó que la decoloración de brillo de las letras fue notable después de cinco ciclos de lavado cáustico con Producto I solo (Solución A), mientras que la adición dje
I
un ligero exceso de cinc y aluminio (Solución B) ayudó a mantener él brillo hasta diez ciclos. Después de treinta ciclos, los colores de lajs botellas lavadas en la ausencia de cinc y aluminio (Solución A) exhibieron más decoloración que las botellas lavadas en la presencia de cinc y aluminio adicionados (Solución B). j
Los efectos cualitativos similares fueron observados con otros conjuntos de botellas probados que mantuvieron su brillo después eje ser expuestas a diez ciclos de lavado en la presencia de cinc y aluminio adicionado (Solución B). En contraste, las botellas lavadé s sin cinc y aluminio adicionados (Solución A) exhibieron brillo notablemente reducido después de solo cinco ciclos. Una valoración de la concentración de EDTA disponible libre mediante titulación con solución de sulfato de cinc mostró que hubo 0.07% de Na4»EDTA en la solución de lavado teniendo Producto I solo, mientras qué a
solución de lavado teniendo cinc y al uminio adicionados no mostró E DTA disponible libre restante (sin ligar) .
A lo largo de esta descripción , varios aspectos de esja
I
invención pueden ser presentados en un formato de rango. Se debería entender que la descripción en el formato de rango es meramente por conveniencia y brevedad y no debería interpretarse como una limitación inflexible sobre el alcance de la invención . De acuerdo con esto, como será entendido por alguien experto en técnica, para cualquier y todos los propósitos, en particular en términos de proporcionar una descripción escrita, todos los rangos descritos en la presente también abarcan cualquiera y todos los subrangos posibles y combinaciones de subrangos de los mismos, así como valores numéricos integrales y fraccionados dentro dll rango.
La descripción detallada anterior de la invención es ilustrativa de ciertas modalidades de la invención y no pretende limitar ¡el alcance de la invención como se expone en las reivindicaciones anexas.
Claims (24)
1. El método para reducir la lixiviación de metal de cristalerja contactada con un lavado cáustico comprendiendo EDTA, teniendo la cristalería una etiqueta de cerámica aplicada, que comprende: j contactar la cristalería con una composición comprendiendo iones de metales protectores seleccionados de iones de cinc y iones de aluminio, en donde la concentración de iones de m protectores es efectiva para reducir la lixiviación de metal cristalería. |
2. El método de la reivindicación 1, en donde la proporción molar de los iones de metales protectores a EDTA es >1. | i
3. El método de la reivindicación 1, en donde la composición comprende iones de cinc.
4. El método de la reivindicación 1, en donde la composición comprende iones de aluminio.
5. El método de la reivindicación 1, en donde la composición comprende iones de cinc y iones de aluminio.
6. El método de la reivindicación 5, en donde la proporción (p/p) de iones de cinc a iones de aluminio está en el rango desjie i aproximadamente 0.5 hasta aproximadamente 3. j
7. El método de la reivindicación 6, en donde la proporción (p/p) de iones de cinc a aluminio es aproximadamente 2.
8. El método de cualquiera de las reivindicaciones 1-7, en donde la proporción molar de los iones de metal a EDTA es al menos aproximadamente 1 .2
9. El método de la reivindicación 8, en donde la proporción molar de los iones de metal a EDTA es al menos aproximadamente 1 .5. \
1 0. El método de la reivindicación 8, en donde la proporción molajr de los iones de metal a EDTA es al menos aproximadamente 2.0. j
1 1 . El método de cualquiera de las reivindicaciones 1 -1 0, en dondé el lavado cáustico comprende hidróxido de sodio. j
1 2. El método de cualquier de las reivindicaciones 1 -1 1 , en dondje la cristalería es contactada con la composición durante al menos una porción del tiempo que la cristalería es contactada con el lavado cáustico.
1 3. El método de cualquier de las reivindicaciones 1 -12, en donde la cristalería es contactada con la composición y el lavado cáustico substancialmente de manera simultánea.
14. El método de cualquiera de las reivindicaciones 1 -12, en la cristalería es contactada con la composición antes de contac ar a cristalería con el lavado cáustico. j
1 5. El método de cualquier de las reivindicaciones 1 -1 3, en donde la composición está comprendida dentro del lavado cáustico.
16. El método de la reivindicación 1 5, en donde la concentración i de EDTA es efectiva para intensificar la limpieza de la cristalería. I
1 7. El método de la reivindicación 16, en donde el lavado cáustico comprende al menos aproximadamente 0.1 milimolar de EDTA.
18. El método de la reivindicación 16, en donde el lavado cáustilo comprende al menos aproximadamente 0.5 milimolar de EDTA. I
19. El método de la reivindicación 16, en donde el lavado cáustico comprende al menos aproximadamente 1.2 milimolar de EDTA. J
20. El método de la reivindicación 16, en donde el lavado cáusticjo comprende al menos aproximadamente 1.7 milimolar de EDTA.
21. El método de cualquiera de las reivindicaciones 1-18, en donde la cantidad de metal pesado lixiviado de la cristalería en el lavadlo cáustico es reducida. j
22. El método de cualquiera de las reivindicaciones 1-19, en donde la degradación de la etiqueta de cerámica aplicada es reducida. |
23. El método de la reivindicación 20, en donde la degradación comprende brillo reducido o decoloración.
24. Un método para proteger las etiquetas de cerámica aplicádéis en cristalería a partir de brillo o decoloración reducidos durante el lavado cáustico con una solución de lavado cáustico comprendiendo EDTA, que comprende: contactar la cristalería con una composición comprendiendo iones de metales protectores seleccionados de iones de cinc y iones de aluminio, o una combinación de los mismos, en donde jla concentración de iones de metales protectores es efectiva para í reducir la decoloración o pérdida de brillo. I
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