MXPA00002648A - Activadores de blanqueo en forma de granulos - Google Patents

Abstract

La invención se refiere a activadores a actividades de blanqueo en forma de gránulos ,basados en nitrilo de amonio y silicato laminado, obtenidos por la mezcla de dos componentes, compactando y comprimiendo para darles el tamaño de gránulo requerido.

Description

ACTIVADORES DE BLANQUEO EN FORMA DE GRANULOS MEMORIA DESCRIPTIVA Los activadores de blanqueo son constituyentes importantes en detergentes, sales removedoras de manchas y detergentes lavavajillas. Permiten una acción blanqueadora incluso a temperaturas por abajo de 60°C reaccionando con una fuente de peróxido de hidrógeno - en la mayoría de los casos perboratos o percarbonatos - para liberar un peroxiácido orgánico. Los activadores de blanqueo adecuados son varios compuestos orgánicos reactivos que tienen un grupo O-acilo o N-acilo. Ejemplos representativos tales como N,N,N',N'-tetraacetiletilendiamina (TAED), pentaacetato de glucosa (GPA), tetraacetato de xilosa (TAX), -4-benzoiloxibencensulfonato de sodio (SBOBS), trimetilhexanoilbencensulfonato de sodio (STHOBS), tetraacetilglucolurilo (TAGU), ácido tetraacetilciánico (TACA), di-N-acetildimetilglioxina (ADMG) y 1-fenil-3-acetilhidantoína (PAH) se describen en GB-A-1 382 594, US-A-4 751 015, EP-A-0 284 292 Y EP-A-0 331 229. Nitrilos de amonio de la fórmula en donde R1, R2y R3 son grupos alquilo, alquenilo o arilo, y son una clase particular de activadores de blanqueo catiónicos. Los compuestos de este tiempo y su uso como activadores de blanqueo en blanqueadores se describen en EP-A-303 520, EP-A-464 880, EP-A-458 396 y US-4 883 917. En todos los compuestos ahí descritos, el átomo de nitrógeno del grupo amonio es sustituido por grupos alquilo, alquenilo o arilo. Otra clase de nitrilos de amonio se describe en la Solicitud de Patente Alemana 19 605 526. Normalmente, los activadores de blanqueo son utilizados en forma granulada en detergentes con el fin de asegurar una adecuada estabilidad de almacenamiento y para liberar el efecto de blanqueo solamente en el lavado. Para activadores de blanqueo granulados, anteriormente se han descrito numerosos auxiliares y procedimientos. EP-A-0 037 026 describe un procedimiento para preparar granulos activadores fácilmente solubles que constan de entre 90 y 98% en peso de activador. Para este propósito, el activador de blanqueo pulverulento se mezcla de manera homogénea con éteres de celulosa igualmente pulverulentos o éteres de almidón y rociados con agua o una solución acuosa del éter de celulosa, simultáneamente granulados y secos. De acuerdo con EP-A-0 070 474, es posible preparar granulos similares secando por aspersión suspensiones acuosas que comprenden el activador y éter de celulosa. Los granulos que constan de activador de blanqueo, éteres de celulosa y aditivos de un ácido carboxílico o hidrocarboxílico orgánico de C3-C6 se describen en WO 90/01535 y WO 92/13798. Mientras que en WO 90/01535, el ácido carboxílico orgánico se incorpora en el núcleo del granulo con el fin de acelerar su solubilidad, en WO 92/13798, el ácido carboxílico se deposita en el granulo terminado en una etapa adicional de cubierta. La cubierta protectora de ácido debe evitar el manchado del blanqueador y contribuir a preservar el color de la tela. WO 94/03395 reclama el uso de compuestos de polímeros ácidos que tengan una solubilidad en agua de >5 g/l (a 20°C) y pesos moleculares de 1000 a 250,000 para el mismo propósito. Son conocidos los granulos de activadores de blanqueo en los cuales se utilizan mezclas de jabón y ácidos libres de grasa como auxiliares de granulación. (GB-A-1 507 312). De EP-A-0 075 818 se conoce un procedimiento de preparación libre de agua. Aquí, el activador de blanqueo, junto con un aglutinante orgánico, por ejemplo, un alcohol graso etoxilado, es comprimido por compactación bajo presión para proporcionar partículas que tienen diámteros de 0.5 a 3 mm. Para la mayoría de los procedimientos de granulación especificados, es pre-requisito que el activador de blanqueo que ha de ser granulado sea un sólido y tenga un punto de fusión alto. Esto es necesario para que durante la preparación, no reaccione con el aglutinante o la presencia de agua y se descomponga. Así, en DE-A 2 048 331 , por ejemplo, se da preferencia a activadores que tengan un punto de fusión de por lo menos 100°C, en particular de por lo menos 150°C.

Los aglutinantes que hasta la fecha se han utilizado son compuestos predominantemente orgánicos. Sin embargo, esto puede causar problemas que limiten el uso de los granulos. Si se utilizan compuestos activos de superficie, tales como jabones, ácidos grasos, agentes tensioactivos aniónicos o alcoholes grasos etoxilados, entonces los granulos así preparados no son adecuados para usarse en detergentes lavavajillas ya que los problemas con la espuma surgen bajo las condiciones de lavado. Es el caso, incluso, cuando se utilizan alcoholes grasos altamente etoxilados de baja espuma. Por lo tanto, para usarse en detergentes lavavajillas se utilizan granulos activadores cuyos aglutinantes consisten en éteres de celulosa. La biodegradabilidad de este grupo de productos, es sin embargo, moderada. Un problema adicional se refiere a granulos adecuados para usarse en sales removedoras de manchas. Las formulaciones modernas consisten en mezclas de percarbonato y granulos activadores de blanqueo. Con el fin de evitar descomposición exotérmica de estas mezclas durante la preparación y almacenamiento, con frecuencia se añaden materiales inertes, tales como carbonato de sodio, bicarbonato de sodio o sulfato de sodio. Para este campo de aplicación, los aglutinantes inertes o agentes de revestimiento serían de gran interés. Los materiales inorgánicos como vehículos para activadores de blanqueo son de por sí conocidos. Por ejemplo, DE-A 2 733 849 propone la adsorción de activadores líquidos, tales como diacetilmetilamina, diacetilbutilamina o acetil caprolactam en adsorbentes inorgánicos, tales como diatomitas, silicatos de aluminio-magnesio, silicatos de aluminio-sodio o -calcio, sílice activada u óxido de aluminio. Más aún, de acuerdo con GB-A 2 249 104, es posible preparar partículas en las que un sólido activador de blanqueo sea depositado en sí en una forma finamente dividida sobre un material de vehículo inorgánico. Para este propósito, el activador y el material de vehículo son primeramente mezclados, y se añade un solvente orgánico (etanol o tolueno), como resultado de lo cual el activador se coloca en la solución. Al destilar subsecuentemente el solvente, el activador es depositado en una forma finamente dividida en el vehículo. La distribución preferida de tamaño de partícula de acuerdo con la invención es entre 60 y 250 µm. Además, EP-A-0 240 057 describe granulos activadores de blanqueo que se preparan al mezclar un activador con sales orgánicas o inorgánicas, polímeros formadores de película y pequeñas cantidades de esmectitas o silicatos de aluminio y subsecuentemente granulando la mezcla en presencia de agua. Una vez terminada la granulación, es necesaria una etapa de secado con el fin de obtener granulos de almacenamiento estable. Los granulos activadores de blanqueo obtenidos por la mezcla y compresión de activador de blanqueo seco y esmectitas (bentonita) en ausencia de agua se conocen de DE-A 44 39 039. El activador de blanqueo ahí utilizado es esencialmente TAED. La influencia de TAED en la función de lavado es, sin embargo, esencialmente independiente de que TAED sea en forma granulada o en forma de polvo. Sorprendentemente, ahora se ha encontrado que para los activadores de blanqueo del tipo de nitrilo de amonio, existen grandes diferencias en cuanto a su función de lavado entre la forma de polvo y la forma de granulo. Así, la invención proporciona granulos activadores de blanqueo que consisten esencialmente de un nitrilo de amonio y un filosilicato. Estos granulos se obtienen al mezclar los dos componentes, comprimiéndolos y triturando los aglomerados resultantes al tamaño de partícula deseado. Los granulos utilizados pueden ser cualesquiera nitrilos de amonio los cuales en forma granulada tienen un punto de fusión arriba de los 60°C. Aquellos que son particularmente convenientes son los nitrilos de amonio descritos en el texto antes mencionado, en particular los compuestos descritos en DE 19 605 526. Se le da una preferencia muy particular a los compuestos de la fórmula en donde R1 y R2 son alquilo de C?-C4, de preferencia metilo y X es un anión, por ejemplo cloruro o metosulfato.

Los granulos pueden comprender uno o más de estos nitrilos de amonio o adicionalmente activadores de blanqueo que tengan otra estructura, por ejemplo N,N,N',N'-tetraacetiletilendiamina (TAED), pentaacetato de glucosa (GPA), tetraacetato de xilosa (TAX), -4-benzoiloxibenzensulfonato de sodio (SBOBS), trimetilhexanoiloxibenzensulfonato de sodio (STHOBS), tetraacetilglucolurilo (TAGU), ácido tetraacetilciánico (TACA), di-N-acetildimetilglioxina (ADMG) y 1-fenil-3-acetilhidantoína (PAH). Los aglutinantes utilizados para la formación de granulos son filosilicatos, en particular esmectitas, tales como montmorillonitas, saponitas o hectoritas que tengan capacidades de intercambio de iones de preferencia de 50 a 100 meq/100 g, y también ¡litas, atapulgitas y caolinitas. Se da especial preferencia a bentonitas, disponibles comercialmente bajo el nombre de ®Laundrosil DGA y Laundrosil EX 0242 de Süd-Chemie, Munich (DE). Estos filosilicatos también puede ser utilizados en forma modificada con ácido, disponibles en los productos comerciales ©Tonsil EX 519, Tonsil Optimum 210 FF, Tonsil Standard 310 FF y 314 FF, y también ©Opazil SO de Süd-Chemie, Munich (DE). Más aún, los granulos de acuerdo con la invención también pueden comprender auxiliares adicionales, tales como por ejemplo, aquellos que tienen influencia en el pH durante el almacenamiento o uso. Estos incluyen ácidos carboxílicos orgánicos o sales de los mismos, tales como ácido cítrico en forma anhidra o hidratada, ácido glicólico, ácido succínico, ácido maleico o ácido láctico. Además, también son posibles aditivos los cuales tienen influencia en el poder blanqueador, tales como agentes complejos, policarboxilatos y complejos metálicos que contienen hierro y manganeso, según se describe en EP-A-0 458 397 y EP-A-0 458 398. La relación en peso de nitrilo de amonio a aglutinante inorgánico es normalmente de 50:50 a 98:2, preferiblemente de 70:30 a 96:4. La cantidad de aditivos posibles depende en particular de su naturaleza. Por ejemplo, aditivos acidificadores y catalizadores orgánicos para mejorar la función del perecido se añaden en cantidades de 0 a 20% en peso, en particular en cantidades de 1 a 10% en peso, con base en el peso total, mientras que los complejos metálicos se añaden en concentraciones en la escala de ppm. Los granulos se preparan primeramente al incorporar la mezcla de nitrilo de amonio y aglutinante en una unidad mezcladora (por ejemplo mezcladora de reja). En un segundo paso, la mezcla es comprimida para proporcionar partículas relativamente grandes. Los dispositivos adecuados para este propósito incluyen compactadores giratorios. Los compuestos son entonces sujetos a trituración (molienda) y triturados al tamaño de partícula deseado. Los dispositivos adecuados para este propósito son rodillos de discos dentados y/o tamices. Las fracciones finas y el material áspero se tamizan y se regresan al procedimiento. Mientras que la fracción áspera se hace pasar directamente a trituración, la fracción fina es alimentada a la etapa de compactación. El tamaño de partícula del producto está generalmente en la escala de 100 a 2000 µm, de preferencia de 300 a 1800 µm. La densidad volumétrica de los granulos de acuerdo con la invención está por encima de 500 kg/m3, de preferencia por encima de 600 kg/m3. Los granulos obtenidos de esta forma son convenientes para el uso directo detergentes y composiciones para limpieza. Sin embargo, en una forma de uso particularmente preferida, éstos pueden proveerse de un forro de revestimiento. Para este fin, los granulos de acuerdo con la invención son revestidos con una sustancia formadora de película en un paso adicional, como resultado del cual las propiedades del producto pueden ser influidas de manera significativa. Los materiales de revestimiento adecuados son todas las sustancias formadoras de película, tales como ceras, silicones, ácidos grasos, jabones, agentes tensioactivos aniónicos, agentes tensioactivos no aniónicos, agentes tensioactivos catiónicos y polímeros aniónicos y catiónicos, por ejemplo ácidos poliacrílicos. Al utilizar estos materiales de revestimiento, es posible entre otras cosas, retrasar el comportamiento de disolución con el fin de detener las interacciones entre el activador de blanqueo y el sistema de encimas en el inicio de procedimiento de lavado. Si la intención es utilizar los granulos de acuerdo con la invención en detergentes lavavajillas, los revestimientos más convenientes son ceras que tengan puntos de fusión de 40 a 50°C. Los materiales de revestimiento ácidos incrementan la estabilidad de almacenamiento de los granulos en formulaciones altamente alcalinas, las cuales contienen percarbonatos, y reducen el daño en color por manchas. También son posibles aditivos de pintura. Los materiales de revestimiento normalmente se aplican rociando los materiales de revestimiento fusionados o materiales de revestimiento disueltos en un solvente. De acuerdo con la invención, el material de revestimiento puede ser aplicado al núcleo del granulo de acuerdo con la invención en cantidades de 0 a 20% en peso, de preferencia de 1 a 10% en peso, con base en el peso total. Los productos de acuerdo con la invención son notables por la buena estabilidad de almacenamiento en detergentes pulverulentos, composiciones para limpieza y formulaciones desinfectantes. Son ideales para el uso en detergentes estándar, sales removedoras de manchas, detergentes lavavajillas, polvos limpiadores para todo propósito y limpiadores dentales. En estas formulaciones, los granulos de acuerdo con la invención se utilizan en combinación con una fuente de peróxido de hidrógeno. Ejemplos de los mismos son perborato monohidratado, perborato tetrahidratado, percarbonatos y también aductos de peróxido de hidrógeno con urea u óxidos de amina. Además, la formulación, de acuerdo con la técnica anterior puede tener constituyentes adicionales, tales como mejoradores y comejoradores de detergencia orgánicos e inorgánicos, agentes tensioactivos, encimas, abrillantadores ópticos y perfume.

EJEMPLOS DE PREPARACIÓN Y APLICACIÓN EJEMPLO 1 (Preparación) En cada caso, se mezclan 10 kg de una mezcla de 92% en peso de nitrilo de amonio (toluensulfonato de acetonitrilotrimetilamonio = granulos 1 o toluensulfonato de N-cianometil-N-metilpiperazinio = granulos 2) y bentonita de 8% en peso (©Laundrosil DGA) a una velocidad de 70 rpm en un mezclador 50 I Lódige por un periodo de 10 min. Esta mezcla homogénea es entonces comprimida en hojuelas en un compactador de rodillo Pharmapaktor (Bepex (DE)) a una fuerza de presión de 50 a 60 kN; las hojuelas son entonces trituradas en una molienda de dos etapas, la premolienda utilizando rodillos de discos dentados (Alexanderwerk (DE)) y trituración en un tamiz (Frewitt (DE)) en un tamaño de malla de 2000 µm. Esto da 5.3 kg de granulos que tienen una distribución de tamaño de partícula de 200 a 1600 µm (rendimiento: 53%), y también 2.8 kg de material fino < 200 µm (28%), el cual puede ser reciclado por recompactación, 1.9 kg de material áspero > 1600 µm (19%), el cual puede ser procesado por medio de una nueva molienda.

EJEMPLO 2 (Estabilidad al almacenamiento) Para determinar la estabilidad al almacenamiento, se mezclaron homogéneamente 10 g detergente estándar WMP sin sistema blanqueador (Krefeld Laundry research (DE)) con 1.5 g de perborato de sodio monohidratado y 0.5 g de activador o 0.5 g de activador que contiene granulos activadores, y la mezcla se almacenó entonces en cajas plegables a 38°C y 80% de humedad atmosférica relativa en un cabinete climáticamente controlado (prueba rápida). En ciertos intervalos, el contenido activador restantes se determinó por medio de titulación yodométrica. Los activadores utilizados fueron toluensulfonato de acetonitrilotrimetilamonio (1 ) y toluensulfonato de N-cianometil-N-metilpiperazinio (2), en cada caso como polvos, y los granulos activadores utilizados fueron granulos 1 y granulos 2 como en el Ejemplo 1.

CUADRO 1 Este ejemplo muestra que los nitrilos de amonio en forma pulverizada pierden rápidamente su contenido de sustancia activa. Por otro lado, en la forma granulada, los activadores son de almacenamiento estable.

EJEMPLO 3 (Actividad blanqueadora) La actividad blanqueadora de los granulos de acuerdo con la invención se probó en telas para prueba de blanqueo en presencia de ropa para prueba pura en una lavadora multicomponente Óko-Lavamat 6753 (AEG, Nuremberg) bajo condiciones que simulaban aquéllas alcanzadas en la práctica. De acuerdo con las instrucciones de dosificación para la región de dureza del agua, se introdujeron 3.70 g del detergente de referencia (WMP) en los compartimentos para detergente de la lavadora. Los componentes blanqueadores añadidos al compartimento de detergente fueron 8.0 g de percarbonato y 2.93 g de granulos activadores de blanqueo 1 (92% de fuerza) como en el ejemplo 1 , 3.37 g de granulos activadores de blanqueo 2 (92% de fuerza) como en el ejemplo 1 , 2.52 g de granulos activadores de blanqueo 3 (92% de fuerza) basado en TAED como en el ejemplo 1 , de DE-A 44 39 039.

Para fines de comparación, los nitrilos de amonio: toluensulfonato de acetonitrilotrimetilamonio (1) y toluensulfonato de N-cianometil-N-metilpiperazinio (2) y también TAED (3) en forma no granulada se probaron: 2.7 g de polvo activador de blanqueo 1 3.1 g de polvo activador de blanqueo 2 2.3 g de polvo TAED activador de blanqueo La sustancia restante utilizada fue de 2 kg de tela de esponja, y las suciedades de prueba fueron 10 suciedades sujetas a blanqueo (té, vino tinto, curry, pasto de Krefeld Laundry Research) La ropa se lavó en el lavado principal a 40°C. La evaluación se lleva a cabo determinando el grado de blancura después de lavar por adición de las diferencias de reflectancia medidas utilizando in ELREPHO 2000 (Datacolor).

CUADRO 2 Diferencias de reflectancia T=40°C; té, vino tinto, curry, pasto Este ejemplo muestra que en el caso de nitrilos de amonio, la granulación puede alcanzar un incremento muy significativo en la función de blanqueo. Esto es sorprendente porque la granulación del TAED activador, la cual es ampliamente utilizada en la práctica, no tiene efecto significativo en la función de blanqueo.

Claims (8)

NOVEDAD DE LA INVENCIÓN REIVINDICACIONES

1.- Granulos activadores de blanqueo que constan de uno o más nitrilos de amonio y filosilicato, obtenidos de la mezcla de los dos componentes, comprimiéndolos y triturando los aglomerados resultantes al tamaño de partícula deseada.

2.- Los granulos activadores de blanqueo de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizados porque además de los nitrilos de amonio, comprenden activadores de blanqueo que tienen otra estructura.

3.- Los granulos activadores de blanqueo de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizados además porque el nitrilo de amonio presente es un compuesto de la fórmula en donde R1 y R2 son alquilo de C?-C , y X es un anión.

4.- Los granulos activadores de blanqueo de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizados además porque el filosilicato presente comprende bentonitas naturales o modificadas con ácido.

5.- Los granulos activadores de blanqueo de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizados además porque consisten esencialmente de nitrilo de amonio y filosilicato en la relación de peso de 50:50 a 98:2.

6.- Los granulos activadores de blanqueo de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizados además porque tienen un tamaño de partícula de 100 a 2000 µm.

7.- Los granulos activadores de blanqueo de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizados además porque comprenden hasta 20% en peso, con base en el peso de los granulos, de uno o más aditivos en forma de ácidos inorgánicos, ácidos orgánicos, agentes complejos, cetonas y complejos metálicos.

8.- Un detergente, composición de limpieza, blanqueador o desinfectante que conste de granulos activadores de blanqueo como en una o más de las reivindicaciones 1 a 7.