MXPA97004078A - Composiciones detergentes que comprenden agente tensioactivo cationico y procedimiento para hacer la composicion - Google Patents
Composiciones detergentes que comprenden agente tensioactivo cationico y procedimiento para hacer la composicionInfo
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Abstract
La presente invención se refiere a una composición o componente detergente granulada que comprende agente tensioactivo aniónico, por lo menos 20%en peso de agente tensioactivo catiónico soluble al agua, y menos de 10%en peso de polímero aniónico, en donde la relación molar de agente tensioactivo aniónico o agente tensioactivo catiónico es menor de 1:1, preferiblemente menor de 0.5:1;otro aspecto de la presente invención es un procedimiento para hacer la composición o componente que comprende los pasos de:(I) mezclar una solución acuosa que comprende agente tensioactivo catiónico soluble en agua, agente tensioactivo aniónico y menos de aproximadamente 10%en peso de polímero aniónico;(ii) secara la mezcla para formar una solución concentrada que tenga un nivel de sólidos de por lo menos aproximadamente 50%en peso, y (iii) granular la solución concentrada;caracterizado porque el agente tensioactivo catiónico estáa un nivel de por lo menos aproximadamente 20%en peso con respecto a la composición o componente y la relación molar de agente tensioactivo aniónico a agente tensioactivo catiónico es menor de aproximadamente 1:1.
Description
COMPOSICIONES DETERGENTES QUE COMPRENDEN AGENTE TENSIOflCTIVO COTIONICO Y PROCEDIMIENTO PflRfí HñCER Lfl COMPOSICIÓN
MEMORIR DESCRIPTIVO
La invención se refiere a composiciones detergentes granuladas que comprenden agente tensioactivo catiónico y agente tensioactivo aniónico. Los agentes tensioactivos catiónicos solubles en agua están cornercialrnente disponibles co o soluciones acuosas, típicamente hasta de 35% ó 40% de activo (en peso). Sin embargo, cualesquiera intentos para granular estas soluciones acuosas da por resultado componentes granulados que tienen un contenido de agente tensioactivo catiónico bajo. EP-PI 000 225, publicada el 10 de enero de 1979, describe composiciones que comprenden agente tensioactivo catiónico soluble en agua y agente tensioactivo aniónico. Los agentes tensioactivos se combinan junto con otros ingredientes detergentes, tales corno rnejoradores de detergencia, en una mezcla de degradador de detergencia y secado por aspersión. Un aspecto esencial es que hay un exceso molar de agente tensioactivo aniónico sobre el agente tensioactivo catiónico. Los ejemplos describen hasta un máximo de aproximadamente 8% en peso de agente tensioactivo catiónico en el componente secado por aspersión. Intentos para incrementar el contenido de agente tensioactivo catiónico de composiciones granuladas concentrando primero la solución acuosa han probado ser muy difíciles debido a las fases de gel viscosas de agente tensioactivo catiónico concentrado hacen extremadamente difícil el procesamiento posterior a escala comercial. La presente invención está dirigida para proveer componentes detergentes granulados o composiciones detergentes granuladas que tienen un nivel de agente tensioactivo catiónico soluble en agua mayor que los componentes de la técnica anterior. Esto se logra mezclando pequeñas cantidades de agente tensioactivo aniónico con la solución acuosa del agente tensioactivo catiónico, y subsecuentemente secando y granulando, ya sea en forma simultánea o en secuencia. La adición del agente tensioactivo aniónico permite que las soluciones catiónicas más concentradas sean procesadas sin entrar a una fase de gel viscosa. Consecuentemente, más componentes o composiciones de agente tensioactivo granulado concentrado se pueden producir.
BREVE DESCRIPCIÓN DE Lfi INVENCIÓN
La presente invención se refiere a una composición o componente detergente granulado que comprende agente tensioactivo aniónico, por lo menos 20% en peso de agente tensioactivo catiónico soluble en agua, y menos de 10% en peso de polímero aniónico en donde la relación molar de agente tensioactivo aniónico a agente tensioactivo catiónico es menor de 1:1, preferiblemente menor de 0.5 : 1. La composición o componente detergente granulado preferiblemente comprende el agente tensioactivo catiónico a un nivel de por lo menos 30% en peso de la composición o componente, y el agente tensioactivo aniónico a un nivel de 1% a 20% en peso del componente o la composición. Opcionalrnente, la composición o componente detergente granulado comprende además de 10% a 69% en peso de ejorador de detergencia seleccionado del grupo que consiste de alurninosilicato, silicato, carbonato, citrato, fosfato o mezclas de los mismos. Una composición o componente detergente granulado altamente preferido es substancialrnente libre de polímero aniónico y comprende: (a) de 35% a 50% en peso de agente tensioactivo catiónico soluble en agua; (b) de 1% a 5% en peso de agente tensioactivo aniónico; y (c) de 40% a 60% en peso de alurninosilicato de sodio. Otro aspecto de la presente invención es un procedimiento para hacer la composición o componente que comprende los pasos de (i) mezclar una solución acuosa que comprende agente tensioactivo catiónico soluble en agua, agente tensioactivo aniónico y menos de 10% en peso de polímero aniónico; (ii) secar la mezcla para formar una solución concentrada que tenga un nivel de sólidos de por lo menos 50% en peso, (iii) granular la solución concentrada; en donde el agente tensioac+ivo catiónico esta a un nivel de por lo menos 20% en peso de la composición o componente y la relación molar del agente tensioactivo aniónico o agente tensioactivo catiónico es menor de 1:1. Opcionalmente se añade agente eupresor de espumas al paso (i) de mezclado. El paso de secado se puede llevar a cabo por medio de un paso de evaporación, y que el paso de granulación se lleve a cabo subsecuentemente mezclando la solución concentrada con un rnejorador de detergencia seleccionado del grupo que consiste de alurninosilicato, silicato, carbonato, citrato, fosfato o mezclas de los mismos. Alternativamente, los pasos de secado y granulación se pueden llevar a cabo en forma simultánea, preferiblemente por medio de secado por aspersión.
DESCRIPCIÓN DETRLLñ fl DE LO INVENCIÓN
El componente de agente tensioactivo catiónico de la composición es soluble en agua. Por solubilidad en agua en este contexto se entiende la solubilidad de agente tensioactivo catiónico en forma inono érica, el limite de solubilidad siendo determinado por el inicio de la icelización y medido en términos de la concentración critica de icelas (CCI?). El agente tensioactivo catiónico por lo tanto debe tener un CCM para el material puro mayor de aproximadamente 200 pp y preferiblemente mayor de aproximadamente 500 ppm, especificado a 30°C y en agua destilada (Critical Micelle Concentrations of flquenous Surfactant Systems, P. flukerjee and K.3. Mysels, NSRDS-NES, (1971)). Los agentes tensioactivos catiónicos útiles incluyen compuestos de amonio cuaternario solubles en agua de la forma RlR2 R3 N+ X- , en donde Ri es alquilo que tiene de 10 a 20, pre eriblemente de 12-18 átomos de carbono, y R2 , R3 y R« son cada uno alquilo de Ci a C7 , o hidroxialquilo, preferiblemente metilo; X- es un anión, v.gr. cloruro. Ejemplos de dichos compuestos de amonio cuaternario incluyen cloruro de alquiltrimetilamonio de C12-1A. cloruro de alquildimetiletoxi-amonio de C12-14 y metosulfato de cocoalquiltrimetilarnonio. Otros agentes tensioactivos catiónicos útiles se describen en la patente de E.U.fi. No. 4,222,905, Cockrell, expedida el 16 de septiembre de 1990 y en la patente de E.U.fi. No. 4,239,659, Murphy, expedida el 16 de diciembre de 1980. Otro grupo de compuestos catiónicos útiles son las sales de poiiarnonio de la fórmula general:
en donde R3 r,o selecciona de alquilo de Ce a C20 , grupos alquenilo y alean lo; oada RA es alquilo de Ci -C4 ; n es de l a
6; y m es de 1 <? 3. Un ejemplo especifico de un material de este grupo es . 0H3 I Sebo N+ ( CH2 ) 3 N+ ( CH3 ) 3 , ( CH3 C02 ~ ) 2 I 0H3 Un t o preferido adicional del componente ca+ ó ico tiene la formul - Rl R2 - (Z )a " (R3)n - Z2 - (CH2)m - N+ - Rl X" Rl on donde Rl es alquilo de Ci a CA ; R2 es alquilo o alquenilo de cadena recta o ramificada de C5 a C30 , alquil benzeno, o Rl I X- Rl - iN - (CH2)ß - ; en donde s es de 0 a 5,
R3 os alquilo o alquenilo de Cl a C20; rt es 0 ó 1; n es 0 ó 1; rn es de 1 a 5 ; Z- y Z2 son cada uno seleccionado del grupo que consiste de:
O O O O H H O H H O -C !!-O, O-C II-, -O-, -0-C II-0-, -C II~M l-, -N M-OI, -O-C II-M I, -N I-C II-O- ,
y en donde por lo menos uno de dichos grupos se selecciona del grupo que consiste de ester, ester inverso, amida y amida inversa; y X es un anión que hace el compuesto soluble en agua, preferiblemente seleccionado del grupo que consiste de amida, rnetil ulfato , hidróxido y nitrato, preferiblemente cloruro, bromuro o íoduro. Además de las ventajas de los otros agentes ensioactivos catiónicos que aqu se describen, este componente cationico particular es a bientalmente deseable, ya que es biodegradable, tanto en términos de su cadena al alquilo larga como de su segmento que contiene nitrógeno.
Esteres de colina
Los derivados de ester de colina preferidos que tienen la siguiente formula:
O CH3 R -I CH2 CH2 N+ - CH3X- OH3
en donde R es un grupo alquilo o aJquenilo de cadena recta o ramificada de Cs a C30 y X es un anión, que hace al compuesto por lo menos diepersable en agua, r eriblemente seleccionado del grupo que consiste de haloyen?ro, rnetilsul fato, sulfato y nitrato, preferiblemente rnetj ísul fato, cloruro, bromuro o yoduro, asi como aquellos en donde el enlace de éster en la fórmula anterior es reemplazado o un enlace de ester inverso, amida o am da inversa. Ejemplos particularmente preferidos de este tipo de agentes tensioactivo catiónico incluyen halogenuro de amonio cuaternario de ester de estiaroilcol ina (Ri= alquilo de C17 ) , halogen?ros (je amonio cuaternario de ester de palrnitoilcolina (R = alquilo de C15), halogenuros de amonio cuaternario de ester de istiroilcolina (Ri= alquilo de C13 ) , halogenuros de amonio de éster de lauroilcolina (Ri= alquilo de di), así como halogenuros de amonio cuaternario de éster de coco y sebo-colina (R?=- alquilo de C15-C17 y alquilo de C19-C13 respectivamente). Componentes catiónicos adicionalrnente preferidos de la variedad de ester de colina se dan por las fórmulas estructurales siguientes, en donde puede ser de 0 a 20. 0 0 CH3 II II I Rl-O-C- (CH2) -C-0-CH2CH2-N+~CH3X- I
CH3 CH3 O O CH3 X-CH3-N I-CH2-CH2-O-C II- , (CH2 ,) -C II-0-CH2-CH2-N I+-CH3X- I I
CH3 CH3 Las substancias catiónicas derivadas de colina preferidas anteriormente descritas, se pueden preparar por la esterificación directa de ácido graso de la longitud de cadena deseada con dimetüaminoetanol, en presencia de un catalizador ácido. El producto de reacción después es cuaternizado con un halogenuro de metilo, que forma el. material catiónico deseado. Los materiales catiónicos derivados de colinas se pueden preparar por la esterificación directa de un ácido graso de cadena larga de la longitud de cadena deseada junto con 2~ halogenoetanol , en presencia de un material catalizador ácido. El producto de reacción después se usa para cuaternizar. La trirnetilamina, formadora del componente catiónico deseado. Otros esteres de colina adecuados para usarse en la presente tienen la fórmula: O CH3 Rl -0(CH2CH20) y-(CH2) -C"0-CH2 - CH2 -N+ - CH3 X"
0 CH3 Rl -0 ( CH2CH20 )y~C~CH2 -N* -CH3 X- CH3
CH3 0 CH3 R -0- (CHCH20)y-C -CH2 -N+ -CH3X+ I
CH3 CHa O CH3 Rl -O ( CHCH2 O ) y- ( CH2 ) -C-0-CH2 ~CH2 -N+ -CH3 X" I CH3
Rl-0(CH2CH20 0)) CH3X-
O H H O CH3 I Rl -0(CH2CH2?0))yy C = C - C C -0-CH2CH2-N+-CH3X" .H3
O CH3 Rl-0(CH2CH2CH2CH2?)y C-CH2 -N+ -CH3X- I
CH3
O CH3 Rl -O ( CH2 CH2 CH2CH2O , ) y- ( , CH2 , ) -C 11 -O-CH2CH2 ~N 1+ -CH3 X" CH3
en donde t es 0 ó 1, Y es 1 a 20 y R y X son como se definió antes.
Rgente tensioactivo aniónico
El componente de agente tensioactivo aniónico de la presente invención incluye sales solubles en agua de ácidos grasos superiores, es decir, "jabones". Estos incluyen jabones de metal alcalino tales corno las sales de sodio, potasio, amonio y alquilarnonio de ácidos grasos superiores que contienen de alrededor de 8 a aproximadamente 24 átomos de carbono, y preferiblemente de alrededor de 12 a aproximadamente 18 átomos de carbono. Los jabones se pueden hacer por la saponificación directa de grasas y aceites y por neutralización de ácidos grasos libres. Particularmente útiles son las sales de sodio y potasio de ácidos grasos derivados de aceite de coco y sebo, es decir, jabón de sebo y coco de sodio o potasio. Los agentes tensioactivoe aniónicos útiles también incluyen las sales solubles en agua, preferiblemente las sales de metal alcalino, amonio y alquilolanonio, de productos de reacción sulfúricos orgánicos que tienen en su estructura molecular un grupo alquilo que contiene de alrededor de 10 a aproximadamente 20 átomos de carbono y un grupo éster de ácido sulfúrico o ácido sulfúrico (en el término "alquilo" se incluye la porción alquilo de grupos acilo). Ejemplos de este grupo de agentes tensioact.ivos sintéticos son los alquilsul atos de sodio y potasio, especialmente aquellos obtenidos por sulfatación de los alcoholes superiores (8 18 átomos de carbono) tales como aquellos producidos haciendo reaccionar los glicéridos de aceite de sebo o coco; y los alquilbencensul onatos de sodio y potasio en los cuales el grupo alquilo contiene de alrededor de 9 a aproximadamente 15 átomos de carbono, en configuración de cadena recta o ramificada v.gr., aquellos del tipo descrito en las Patentes de E.U.fl. No. 2,220,099 y 2,477,383. Especialmente valiosos son los alquilbenzens?l fonatos de cadena recta lineal en los cuales el número promedio de átomos de carbono en el grupo alquilo es de alrededor de .11 a 13, abreviado como LOS de C11-C13. Otros agentes tensioactivos aniónicoe útiles de la presente incluyen las sales solubles en agua de esteres de ácidos grasos alfasul onados que contienen de alrededor de 6 a 20 átomos de carbono en el grupo ácido graso y de alrededor de l a 10 átomos de carbono en el grupo éster; sales solubles en agua de ácidos 2- aciloxi-alcan-1-sulfónico que contienen de alrededor de 2 a 9 átomos de carbono en el grupo acilo y alrededor de 9 a aproximadamente 23 átomos de carbono en la porción alcano; los alquilestersulfatos que contienen de alrededor de 10 a 20 átomos de carbono en el grupo alquilo y de alrededor de 1 a 30 moles de óxido de etileno; sales solubles en agua de olefinsulfonatos que contienen de alrededor de 12 a 24 átomos de carbono; y beta-alcoxialcansulfonato que contienen de alrededor de 1 a 3 átomos de carbono en el grupo alquilo y de alrededor de 8 a aproximadamente 20 átomos de carbono en la porción alcano. También considerados corno agentes tensioactivos aniónicos útiles en la presente invención son hidrotropos tales como arilsulfonato. Se prefieren sales de sodio o potasio de benzen, toluen, xilen o curnensuifonato.
AGENTE SUPRESOR DE ESPUMA
Un agente supresor de espuma es útil en la presente invención como auxiliar de procedimiento, para controlar espumación en la etapa de mezclado de la solución de agentes tensioactivo catiónico con el agente tensioactivo aniónico. Una amplia variedad de materiales se pueden usar corno agentes supresores de espuma tales como ácidos grasos monocarboxilicos y sus sales solubles, hidrocarburos de peso molecular alto tales co o parafina, esteres de ácido graso, esteres de ácido graso de alcoholes monovalentes, cetonas alifáticas de C1-C40, aminotriazinas N-alcoxiladas, óxido de propileno y monoestearil fosfatos y steres de fosfato. Otra categoría preferida de agentes supresores de espuma comprenden supresores de espuma de silicón. Esta categoría incluyen el uso de aceites de poliorganosiloxano, tales como polidirnetüsiloxano, dispersiones o emulsiones de aceites o resinas de poliorganosiloxano, y combinaciones de poliorganosiloxano con partículas de sílice en donde el poliorganosiloxano es quimioabsorbido o fusionado sobre la sílice. Los supresores de espuma de silicón son bien conocidos en la técnica y describen, por ejemplo, en US~A 4 265 779, expedida el 5 de Mayo de 1981. Otros supresores de espumas de silicón se describen en US-A 3 455 839 y en la solicitud de Patente Alemana DE-A 21 24 526.
Polvos Muchos productos son adecuados para usarse en el paso de granulación del presente procedimiento. Los polvos preferidos para usarse en el procedimiento y composiciones de la presente invención son un mejorador de detergencia compatible o una combinación de nejoradores de detergencia o polvo. Las composiciones detergentes de la presente pueden contener material cristalino de intercambio de iones de alurninosilicato de la fórmula i2 H l?2 ) l 2 ( SÍ02 ) l 2 3 H2 ? en donde z e y son por lo menos aproximadamente 6, y la relación molar de z a y es de alrededor de 1.0 a aproximadamente 0.4 y z es de alrededor de 264. Los materiales de aluminosilicato hidratados amorfos útiles en la presente tienen la fórmula empírica: Mx (zA.102- ySi?2 ) donde M es sodio, potasio, amonio o amonio substituido, Z es de alrededor de 0.5 a aproximadamente 2; y es 1; este material teniendo una capacidad de intercambio de iones de agenesio por lo menos una dureza de aproximadamente 50 miligramos equivalentes de CaC?3 por gramo de aluminosilicato anhidro. La Zeolita A de sodio hidratada con un tamaño de partícula de alrededor de 1 a 10 mieras es preferida. Los materiales rnejoradores de detergencia de intercambio de iones de aluminosilicato de la presente están en forma hidratada y contienen de alrededor de 10% a aproximadamente 28% en peso de agua si están en forma cristalina, y potencial ente cantidades aún mayores de agua si están en estado amorfo. Los materiales de intercambio de iones de alurninosilicato cristalinos altamente preferidos contienen de alrededor de 18% a aproximadamente 22% de agua en la matriz de cristal. Los materiales de intercambio de iones de aluminosilicato cristalinos se caracterizan además por un diámetro de tamaño de partícula de alrededor de 0.1 mieras a aproximadamente 10 mieras. Los materiales amorfos son con frecuencia más pequeños, v.gr., hasta menos de aproximadamente 0.01 mieras. Los materiales de intercambio de iones preferidos tienen un diámetro de tamaño de partícula de alrededor de 0.2 mieras a aproximadamente 4 mieras,. El término "diámetro de tamaño de partícula" en la presente representa el diámetro de tamaño de partículas promedio en peso de un material de intercambio de iones dado según se determina por las técnicas analíticas convencionales tales como, por ejemplo, determinación microscópica utilizando un microscopio electrónico de barrido. Los materiales de intercambio de iones de alurninosilicato cristalinos en la presente generalmente se caracterizan por su capacidad de intercambio de iones de calcio, que es por lo menos de aproximadamente 200 rng equivalente de pureza de agua de CaC?3 /gramos de alurninosilicato, calculado sobre una base anhidra, y generalmente está en la escala de alrededor de 300 rng eq./g a aproximadamente 352 mg eq./g. Los materiales de intercambio de iones de aluminosilicato en la presente se caracterizan además por su velocidad de intercambio de iones de calcio que es por lo menos de aproximadamente 2 granos de Ca--/3.78 litros/rninuto/grarno/3.78 litros de aluminosilicato (base anhidra), y generalmente radica dentro de la escala de alrededor de dos granos/3.78 litros/minuto/gramo/3.78 litros a aproximadamente 6 granos/3.78 litros/minuto/grarno/3.78 litros, basado en la dureza de iones de calcio. El aluminosilicato óptimo para propósitos de mejorador de detergencia presentan una velocidad de intercambio de iones de calcio de por lo menos aproximadamente 4 granos/3.78 litros/mir.uto/gramo/3.78 litros. Los materiales de intercambio de iones de alurninosilicato amorfos generalmente tienen un intercambio de Mg++ de por lo menos 50 mg eq. de CaC?3/g (12 rng Mg++ /g y una velocidad de intercambio de Mg++ de por lo menos aproximadamente 1 grano/3.78 litros/rninuto/gramo/3.78 litros. Los materiales amorfos no presentan un patrón de difracción observable cuando se examinan por radiación de Cu (1.54 Unidades Angstrom). Los materiales de intercambio iónico de alurninosilicato útiles en la práctica de esta invención están comercialmente disponibles. Los alu inosilicatos útiles en esta invención pueden tener estructura cristalina o amorfa y pueden ser aluminosilicatos que ocurren naturalmente o sintéticamente derivados. Un método para producir materiales de intercambio de iones de alurninosiiicato se describe en la Patente de E.U.A. 3,985,669, Krummel y colaboradores, expedida el 12 de octubre de 1976, incorporada aqui por referncia. Los materiales de intercambio de iones de aluminosilicato cristalino sintéticos preferidos útiles en la presente están disponibles bajo las designaciones Zeolita A, Zeolita P (B) y Zeolita X. En una modalidad especialmente preferida, el material de intercambio de iones de alurninosilicato cristalino tiene la Fórmula: Nai2 C ( A.l?2 ) 12 ( Í02 ) l2 l - XH - 20 donde x es de alrededor de 20 a aproximadamente 30, especialmente aproximadamente 27 y tienen un tamaño de partícula generalmente menor de aproximadamente 5 mieras. Los detergentes granulados de la presente invención pueden contener sales neutras o alcalinas que tienen un pH en solución de 7 o más, y pueden ser de naturaleza orgánica o inorgánica. Las sales mejoradoras de detergencia ayudan a proveer la densidad y volumen deseados de los granulos detergentes en la presente. Aunque algunas de las sales son inertes, muchas de ellas también funcionan como materiales rnejoradoree de detergencia en la solución de lavandería. Ejemplos de sales neutras solubles en agua incluyen cloruros, fluoruros y sulfatos de metal alcalino, amonio o amonio substituido. Las sales de metal alcalino, y especialmente las sales de sodio, de los anteriores son preferidos. El sulfato de sodio típicamente se usa en granulos detergentes y es una sal particularmente preferida. El ácido cítrico y en general cualquier otro ácido orgánico o inorgánico se puede incorporar en los detergentes granulados de la presente invención mientras sea químicamente compatible con el resto de la composición de aglomerado. Otras sales solubles en agua útiles incluyen los compuestos comunmente conocidos como materiales nejoradores de detergencia. Los mejoradores de detergencia se seleccionan generalmente de los diversos fosfatos, polifosfatos, fosfonatos, poli fo fonatos, carbonates, silicatos, boratos, citratos, sílices y polihidroxisul fonatos de metal alcalino, amonio o amonio substituido. Se prefieren las sales de metal alcalino, especialmente de sodio, de los anteriores. Ejemplos específicos de mejoradores de detergencia de fosfatos inorgánicos son tripoli fosfatos, pirofos ato, metafosfato polimérico que tiene un grado de polimerización de aproximadamente 6 a 21, y orto osfato de sodio y potasio. Ejemplos de mejoradores de detergencia de polifosfonato son las sales de sodio y potasio de ácido etilendifosfónico, las sales de sodio y potasio de ácido etan-1 -hidroxi-1 , 1-difosfónico y las sales de sodio y potasio de ácido están, 1,1,2-trifosfónico. Otros compuestos mejoradores de detergencia de fosfato se describen en las patentes de E.U.A. No. 3,159,581; 3,213,030; 3,422,021; 3,422,137; 3,400, 1 ?6 y 3,400,148, incorporadas aquí por referencia. Ejemplos de rne oradores e detergenci inorgánicos que no son de fósforo son carbonato, bicarbonato, sesquicarbonato, tetrabora+o deh dratado y silicato de sodio y potasio que tienen una relación molar de S1O2 a oxido de metal alcalino de alrededor de 0.5 a aproximadamente 4.0, preferiblemente de alrededor de 1.0 a aproximadamente 2.4. Las composiciones hechas por el procedimiento de la presente invención no requieren exceso de carbonato para procesarse, y preferiblemente no contienen rnas de 2% de carbonato de calcio finamente dividido como se describe en la patente de E.U.A. No. 4,196,093, Clar e y otros, expedida el 1S de Abril de 1980, y es preferiblemente libre de este último.
Arcilla suavizadora La arcilla suavizadora es un componente particularmente útil que puede ser opcionalrnente incorporado en las composiciones de la presente invención. Cuando se usa, la arcilla se puede incorporar en la par t icula que contiene agente tensioactivo catio ico de la presente invenci n, sin embargo, se prefiere que la arcilla se incorpore en una partícula separada del agente tensioactivo catiónico. Las partículas que contienen agente tensioactivo catiónico y las partículas que contienen arcillase pueden mezclar entre sí, generalmente con o-t ros componentes en partículas que comprenden Lngredient.es detrgentes convencionales para dar un producto detergente para lavandería comercial acabado. Las arcillas pueden ser no modificadas u org nicamente modificadas. Aquellas arcillas que son no modificadas u org nicamente mod ficadas se pueden describir como arcillas de tres capas expandibles; por ejemplo, silicatos de aluminio y silicatos de magnesio, que tienen una capacidad de intercambio de iones de por io menos aprox madamente 50 rneq/100 g de arcilla, y preferiblemente por lo menos 60 rneq/100 g de arcilla. Las arcillas de partida para las arcillas org nicamente modificadas se pueden describir de manera similar. El termino "expandible" , tal co o se usa para describir arcillas, se refiere a la capacidad de estructura de arcilla estratificada que se va a hinchar, o a expandir, al contacto con agua. Las arcillas expandibles de tres capas usadas en la presente son aquellos materiales clasificados geológicamente como esrnectitas. Existen dos clases diferentes de arcillas de tipo de es ectita que se pueden usar ampliamente sobre la base de los números de disposiciones octaédricas de metal-oxígeno en la capa central para un numero dado de átomos de silicio-oxígeno en las capas externas. Una descripción rnás completa de minerales de arcilla se da en "Clay Colloíd Cheinistry", H. van Olphen, John Wiley R Sons (Interscience Publishers), eu York, 1963, capítulo 6, especialmente páginas 66-69. La familia de arcillas de esmectita (o montmor illonoide) incluyen los siguientes minerales t poctaed ricos: talco, hectopt , saponita, sauconita, verrniculita; y los siguientes minerales dioctaedricos: profilita, rnontmop llonita, volcouscoita, nontronita. Las arcillas empleadas en las composiciones de la presente invención contienen contraiones cati órneos, como protones, iones de sodio, iones de potasio, iones de calcio y iones de litio. Es común distinguir ni re las arcillas sobre la base de un catión predom antemente o exclusivamente absorbido. Por ejemplo, una arcilla de sodio es una en la que el catión absorbido es predominantemente sodio. Tales cationes absorbidos pueden intervenir en reacciones d€k intercambio con cationes presentes en soluciones acuosas. Una reacción de intercambio típica en la que interviene una arcilla de tipo de esmectita se expresa mediante la siguiente ecuación:
Rrcilla de esiecüta (Na)*NH*0H => arcilla de esiectita (NH*)++NaOH
Debido a que en la reacción de equilibrio anterior, un peso equivalente de ion de amonio reemplaza un peso equivalente de sodio, es común medir la capacidad de intercambio del cationes (a veces llamada "capacidad de intercambio de base") en términos de miliequivalentes por 100 g de arcilla (meq/lOO g). La capacidad de intercambio de cationes de la arcilla puede medirse de varias maneras, incluyendo por electrodiál ísis, por intercambio con ion amonio seguido de titulación, o por un procedimiento de azul de metileno, todo de manera tan completa como se expone en Grimshaw, "The Chemistry and Physics of Clays", pp. 264-265, Interscience (1971). La capacidad de intercambio de cationes del material de arcilla se relaciona con factores tales como las propiedades expandibles de la arcilla, la carga de la arcilla (que a su vez se determina por lo menos en parte por la estructura de retícula) y similares. La capacidad de intercambio de cationes de las arcillas varia ampliamente en la escala de alrededor de 2 rneq/lOO g a aproximadamente 150 rneq/100 g y superior, para ciertas arcillas de esmectita. Las arcillas de tipo esmectitas preferidas son montmorillonita de sodio, montmorillonita de potasio, hectorita de sodio y hectorita de potasio. Las arcillas usadas en la presente tienen un tamaño de partícula de hasta una rnicra. Cualquiera de las arcillas usadas en la presente puede ser naturalmente o sintéticamente derivada.
EJEMPLOS
En los siguientes ejemplos: El agente tensioactivo catiónico es cloruro de alquildirnetilhidroxietilarnonio de C12-14. El éter sulfato (3) alquilico (C12-14) de sodio es la sal de sodio de un alcohol etoxilado de C12-14 que tiene un promedio de 3 moles de éter por mol.
El agente supresor de espuma es polidirnetilsiloxano (85%) y sílice hidrofóbica (15%). Se hizo la siguiente la siguiente composición: % en peso Agente tensioactivo catiónico 40 Alquil sulf onato (C12-14) de sodio 1.6 Éter (3) sulfato alquílico (C12-14) de sodio 0.4 Zeolita A (hidratada) 54 „ 9 Agente supresor de espumas 0.1 Agua 3
EJEMPLO 1
La composición anterior se preparo mezclando una solución acuosa al 40% del agente tensioactivo cationico con una pasta acuosa al 79% de la mezcla de agentes tensioactivos amónicos, y con la anti -espuma. La mezcla después se evaporó para formar una pasta activa de agente tensioactivo catiónico al 60%. La pasta se alimentó al mezclador de esfuerzo cortante alto (un Loedige CBR ) en donde se granuló con Zeolita A. Los granulos resultantes se trataron después en un mezclador de esfuerzo cortante bajo (un Loedigo K" ) y subsecuentemente se secaron en un secador de lecho fluido a un nivel de humedad de
3% de agua (libre).
EJEMPLO 2
La composición anterior se preparo mezclando una solución acuosa al 40% del agente tensioactivo catiónico con b una pasta acuosa al 79% de la mezcla de agentes tensioactivos amónicos. La Zeolita A también se añadió a la mezcla y se formó una mezcla degradadora de detergencia homogénea. La mezcla degradadora de detergencia después se secó por aspersión usando airo caliento en una torre de secado por aspersión de 0 contra corriente convencional para dar la composición granulada acabad .
EJEMPLO COMPARATIVO A
Una solución acuosa al 40% del agente tensioactivo cationico se alimentó a un mezclador de alto esfuerzo cortante (Loedige CBR ) y se aglomeró con una cantidad fija de polvo de Zeolita A. La alimentación se detuvo justo antes de que ocurriera la sobre aglomeración (el punto en el que el nivel 0 del líquido excede la capacidad del polvo, conduciendo a la formación de una "masa" no procesables). El aglomerado húmedo resultante después se seco en un secador de lecho fluido dando un producto con la siguiente composición:
R % en peso
Agente tensioactivo catiónico 15 Alquilsulf to (C12-14) de sodio Éter sulfato (3) alquilico (C.12-14) de sodio Zeolita A (hidratada) 82 Agua 2
Esta partícula no es adecuada para incluirse en productos de "tipo compacto" debido a la actividad de agente tensioactivo catiónico baja.
EJEMPLO COMPARATIVO B
Una solución al 40% del agente tensioactivo catiónico se secó por evaporación para formar una pasta activa de agente tensioactivo catiónico al 60%. La pasta se convirtió a un gel altamente viscoso y no fue posible un procesamiento útil posterior.
Claims (9)
1.- Una composición o componente detergente granulada que comprende agente tensioactivo, agente tensioactivo catiónico soluble en agua y menos de aproximadamente 10% en peso de polímero aniónico caracterizado porque el agente tensioactivo catiónico está a un nivel de por lo menos aproximadamente 20% en peso con respecto a la composición o componente y la relación molar de agente tensioactivo aniónico a agente tensioactivo catiónico es menor de aproximadamente 1:1.
2.- Una composición o componente detergente granulada de conformidad con la reivindicación 1, caracterizada además porque el agente tensioactivo catiónico está a un nivel de por lo menos aproximadamente 30% en peso con respecto a la composición o componente, y el agente tensioactivo aniónico está a un nivel de alrededor de 1% a aproximadamente 20% en peso con respecto a la composición o componente y la relación molar de agente tensioactivo aniónico a agente tensioactivo catiónico es menor de aproximadamente 0.5:1.
3.- Una composición o componente detergente granulada de conformidad con la reivindicación 2, caracterizada además porque comprende de alrededor de 10% a aproximadamente 69% en peso de un mejorador de detergencia seleccionado del grupo que conciste de aluminocilitato, silicato, carbonato, citrato, fosfato o mezclas de los mismos.
4.- Una composición o componente detergente granulada de conformidad con la reivindicación 3, caracterizado además porque es sustancialmente libre de polímero aniónico, que comprende: (a) de alrededor de 35% a aproximadamente 50% en peso de agente tensioactivo catiónico soluble en agua; (b) de al rededor de 1% a aproximadamente 5% en peso de agente tensioactivo aniónico; (c) de alrededor de 40% a aproximadamente 60% en peso de alurninocilicato de sodio.
5. Un procedimiento para hacer la composición o componente que comprende los pasos de: (i) mezclar una solución acuosa que comprende agente tensioactivo catiónico soluble en agua, agente tensioactivo aniónico y menos de aproximadamente 10% en peso de polímero aniónico; (ii) secar la mezcla para formar una solución concentrada que tenga un nivel de sólidos de por lo menos aproximadamente 50% en peso, y (iii) granular la solución concentrada; caracterizado porque el agente tensioactivo catiónico está a un nivel de por lo menos aproximadamente 20% en peso con respecto a la composición o componente y la relación molar de agente tensioactivo aniónico a agente tensioactivo catiónico es menor de aproximadamente 1:1.
6. Un procedimiento de conformidad con la reivindicación 5, caracterizado además porque se añade un agente supresor de espumas al paso de mezclado (i).
7. Un procedimiento de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 5 o 6, caracterizado además porque el paso de secado se lleva a cabo por medio de un paso de evaporación, y el paso de granulación se lleva a cabo subsecuentemente mezclando la solución concentrada con rnejorador de detergencia seleccionado del grupo que consiste de alu inosilicato, silicato, carbonato, citrato, fosfato o mezclas de los mismos.
8. Un procedimiento de conformidad con la reivindicación 5, caracterizado además porque los pasos de secado y granulación se llevan a cabo en forma simultánea.
9. Un procedimiento de conformidad con la reivindicación 8, caracterizado además porque los pasos de secado y granulación se llevan a cabo en forma simultánea por medio de secado por aspersión.
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