ES2163760T5 - Procedimiento de fabricacion de detergentes de alta densidad que usa una pasta de tensioactivo muy activo que tiene estabilidad mejorada. - Google Patents

Procedimiento de fabricacion de detergentes de alta densidad que usa una pasta de tensioactivo muy activo que tiene estabilidad mejorada.

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ES2163760T5 ES97921254T ES97921254T ES2163760T5 ES 2163760 T5 ES2163760 T5 ES 2163760T5 ES 97921254 T ES97921254 T ES 97921254T ES 97921254 T ES97921254 T ES 97921254T ES 2163760 T5 ES2163760 T5 ES 2163760T5
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Abstract

SE PRESENTA UN PROCESO PARA FABRICAR AGLOMERADOS DE DETERGENTE EN EL CUAL SE AGLOMERAN ENTRE SI UNA PASTA SURFACTANTE DE ALTA ACTIVIDAD Y UN ADYUVANTE DETERGENTE. EL PROCESO COMPRENDE EL MANTENIMIENTO DE LA PASTA SURFACTANTE DE ALTA ACTIVIDAD EN UNA FORMA ALTAMENTE ESTABLE, BOMBEABLE Y TRANSPORTABLE A LO LARGO DE UN PERIODO EXTENDIDO DE TIEMPO. DE ESTA FORMA, EL PROCESO FACILITA LA FABRICACION MULTIPOSICIONAL, A GRAN ESCALA DE PRODUCTOS DETERGENTES COMPACTOS MODERNOS. EN PARTICULAR, LA PASTA SURFACTANTE DE ALTA ACTIVIDAD PUEDE FABRICARSE EN UN EQUIPO, Y POSTERIORMENTE, ALMACENARSE Y TRANSPORTARSE HASTA UN EQUIPO ALEJADO PARA SU PROCESAMIENTO ADICIONAL PARA TOMAR LA FORMA DE LOS AGLOMERADOS DETERGENTES FINALIZADOS.

Description

Procedimiento de fabricación de detergentes de alta densidad que usa una pasta de tensioactivo muy activo que tiene estabilidad mejorada.
Campo de la invención
La presente invención se dirige en general a un proceso para elaborar composiciones detergentes de alta densidad a partir de un tensioactivo de gran actividad y otros ingredientes detergentes. Más particularmente, la invención se dirige a un proceso para producir una composición detergente de alta densidad en forma de aglomerados, en la que se mejora y se mantiene inesperadamente la estabilidad y la duración de conservación de una pasta tensioactiva de alta actividad. Este proceso es especialmente útil en la producción de composiciones detergentes compactas granulares modernas, que requieren típicamente niveles mayores de tensioactivos activos detergentes.
Antecedentes de la invención
Recientemente, ha habido un considerable interés dentro de la industria de la detergencia por detergentes de lavandería que sean "compactos" y, por tanto, tengan bajos volúmenes de dosificación. Para facilitar la producción de los llamados detergentes de baja dosificación, se han hecho muchos intentos para producir detergentes de alta densidad aparente, por ejemplo con una densidad de 650 g/L o superior. Los detergentes de baja dosificación están actualmente muy demandados, ya que conservan los recursos y se pueden vender en pequeños paquetes, que son más convenientes para los consumidores.
Generalmente, hay dos tipos principales de procesos mediante los cuáles se pueden preparar detergentes en gránulos o en polvo. El primer tipo de proceso implica el secado por pulverización de una pasta acuosa de detergente en una torre de secado por pulverización para producir gránulos de detergente altamente porosos. En el segundo tipo de proceso, se mezclan varios componentes detergentes después de lo cuál se aglomeran con una pasta detergente no iónica o aniónica que también sirve de aglutinante para las propias partículas aglomeradas. En ambos procesos, los factores más importantes que gobiernan la densidad de los gránulos de detergentes resultantes son la densidad, porosidad y área de superficie de los distintos materiales de partida y sus respectivas composiciones químicas. Estos parámetros, sin embargo, se pueden variar solamente dentro de un intervalo limitado. Así, sólo se puede conseguir un incremento sustancial de la densidad aparente mediante etapas adicionales de producción, que conducen a una densificación de los gránulos de detergentes, o a través de procesos de aglomeración.
La técnica está repleta de procesos dirigidos a la aglomeración para producir composiciones detergentes. Por ejemplo, se han hecho intentos de aglomerar mejoradores de detergentes mezclando zeolita y/o silicatos laminados en un mezclador para formar aglomerados de flujo libre. Todavía, otro ejemplo implica un material detergente de partida en forma de pasta tensioactiva viscoelástica altamente activa, que se aglomera con polvos secos, tales como aluminosilicatos y carbonatos para formar aglomerados detergentes altamente densos, de flujo libre y quebradizos. Sin embargo, se han encontrado una amplia variedad de problemas al manipular pastas tensioactivas altamente activas y altamente viscoelásticas, que se utilizan para producir aglomerados detergentes de alta densidad y alta actividad adecuados para productos detergentes modernos de baja dosificación. Específicamente, tales pastas tensioactivas de alta actividad son extremadamente sensibles a parámetros ambientales y del equipo de operación, los cuáles en su totalidad hacen que las pastas sean difíciles de transportar, almacenar y procesar, cuando se producen aglomerados detergentes.
Típicamente, las pastas tensioactivas se manufacturan mediante un proceso en el que se sulfata un alcohol graso, y después, se neutraliza con un material alcalino (por ejemplo, hidróxido de sodio). Este es un proceso extremadamente delicado, especialmente cuando se usa para producir predominantemente pastas tensioactivas de alta densidad (superior a 60% en peso), que contiene el tensioactivo activo y sólo una cantidad relativamente menor de agua y adjuntos. Las pastas tensioactivas de alta densidad resultantes son extremadamente sensibles a su entorno, por ejemplo, zonas de alta temperatura o "puntos calientes" en el equipo (tuberías, válvulas y tanques de almacenamiento) a los que están expuestas, así como cualquier contaminante que tenga un pH menor de 7 que se encuentre en la pasta. En el caso de que la pasta tensioactiva de alta actividad se exponga a uno o más de estos factores ambientales, tales pastas altamente activas tienen tendencia a sufrir una reacción de hidrólisis, en la que el tensioactivo revierte a su forma de alcohol. Esta reacción de hidrólisis es una reacción autocatalítica en la que un producto secundario es un ácido que continúa reaccionando con cualquier tensioactivo remanente. Esta amenaza de hidrólisis exacerba en particular la sensibilidad ambiental de las pastas tensioactivas de alta densidad y las hace difíciles de mantener estables durante períodos de tiempo (por ejemplo, 2-7 días) necesarios en manufacturas comerciales a gran escala de detergentes compactos modernos de lavandería. Se debería entender que la hidrólisis incluso de un 1% en peso de la pasta tensioactiva puede tener consecuencias financieras importantes en la producción comerciales a gran escala de productos detergentes.
Intentos típicos de la técnica anterior en este área implicaban la formación inmediata de partículas de tensioactivo después de que la pasta fuera manufacturada. Sin embargo, ello requiere un equipo para la formación de partículas "in situ", o requiere que el equipo para elaborar tensioactivos esté situado en o cerca de las instalaciones de manufacturación de detergentes. Actualmente, las industrias de fabricación de detergentes y de pastas tensioactivas se han separado tanto físicamente como desde el punto de vista comercial, una tendencia que está de hecho creciendo. Así, sería deseable tener una pasta tensioactiva altamente activa que permanezca estable durante períodos de tiempo más largos, de tal manera que permitiera que la operación de elaboración del tensioactivo se pudiera localizar más lejos de la instalación de manufacturación de detergentes, que es lo más representativo del entorno comercial actual.
Todavía, otro reto con el uso de pastas tensioactivas de alta actividad implica sus propiedades reológicas en el sentido de que deben presentar una viscosidad lo suficientemente baja para ser bombeadas hacia dentro y hacia fuera de los camiones de transporte o trenes, hacia dentro y hacia fuera de los tanques de almacenamiento en la instalación de manufacturación de detergentes. Cualquier cambio significativo de temperatura puede conducir a una gelificación o solidificación no deseada de la pasta tensioactiva, provocando aumentos en los gastos de manufacturación y tiempo. Nótese, sin embargo, que pueden aparecer propiedades reológicas diferentes después de recalentar.
También a este respecto, los ingredientes adicionales, tales como carbonatos que se incluyen para mantener la estabilidad de la pasta tensioactiva en el almacenamiento y transporte antes de que se procese, tienen el efecto de aumentar la viscoelasticidad de la pasta tensioactiva de alta actividad, haciéndola por tanto difícil de procesar. La dificultad en el procesado aparece debido a cambios en la viscoelasticidad de la pasta tensioactiva, que requiere incluir bombas de alta presión relativamente caras, líneas de tuberías más largas y distancias de transporte más cortas en el proceso de elaboración de detergentes. Como consecuencia, sería deseable disponer de un proceso en el que la estabilidad de la pasta en el almacenaje se mantuviera sin sacrificar su procesabilidad.
De acuerdo con ello, a pesar de los descubrimiento en la técnica anteriormente mencionados, persiste la necesidad de un proceso para producir una composición detergente aglomerada a partir de una pasta tensioactiva de alta actividad, que sea suficientemente estable durante el transporte y el almacenaje, durante períodos de tiempo suficientes para permitir la manufactura comercial a gran escala de composiciones detergentes compactas modernas. También, persiste la necesidad por tal proceso, que es económico y puede ser fácilmente incorporado en las instalaciones de producción a gran escala de detergentes de baja dosificación o compactos.
Antecedentes de la técnica
Las referencias siguientes se dirigen a pastas tensioactivas: Aouad et al., WO 93/18123 (Procter & Gamble); Aouad et al., WO 92/18602 (Procter & Gamble); Aouad et al., EP 508,543 (Procter & Gamble); Mueller et al., patente de EE.UU. No. 5.152.932; Strauss et al., patente de EE.UU. No. 5.080.848 (Procter & Gamble); Ofosu-Asante et al., patente de EE.UU. No. 5.066.425 (Procter & Gamble); Jolicoeur et al., patente de EE.UU. No. 5.045.238 (Procter & Gamble); y Van Zorn et al., EP 504.986 (Shell). Las referencias siguientes se dirigen a gránulos densificadores secados por pulverización: Appel et al., patente de EE.UU. No. 5.133.924 (Lever); Bortolotti et al., patente de EE.UU. No. 5.160.657 (Lever); Johnson et al., patente británica No. 1.517.713 (Unilever); y Curtis, solicitud de patente europea 451.894. Las referencias siguientes se dirigen a la producción de detergentes por aglomeración: Beerse et al., patente de EE.UU. No. 5.108.646 (Procter & Gamble); Capeci et al., patente de EE.UU. No. 5.366.652 (Procter & Gamble); Capeci et al., patente de EE.UU. No. 5.486.303 (Procter & Gamble); Capeci et al., patente de EE.UU. No. 5.489.392 (Procter & Gamble); Hollingsworth et al., solicitud de patente europea 351.937 (Unilever); y Swatling et al., patente de EE.UU. No. 5.205.958.
Sumario de la invención
La presente invención hace frente a las necesidades identificadas anteriormente proporcionando un proceso para elaborar aglomerados detergentes a partir de una pasta tensioactiva de alta actividad y un mejorador de detergente. Hay una ventaja significativa con este proceso en que la pasta tensioactiva es estable, bombeable, y transportable durante un período de tiempo extendido, de tal forma que se facilita la multicolocación, la manufactura a gran escala de productos detergentes compactos modernos. En particular, se puede manufacturar la pasta tensioactiva de alta actividad en una instalación, y después, almacenar y transportar a una instalación lejana para procesarla posteriormente a los aglomerados detergentes finales.
Tal y como se usa aquí, el término "contaminantes" significa una sustancia ajena con la que la pasta tensioactiva entra en contacto previo a las etapas de entrada y aglomeración del proceso. Ejemplos de tales contaminantes incluyen, pero no están limitados a, residuos multicolores de ácido sulfúrico, sulfato de sodio, alcohol graso, hierro, cromo, y níquel. Tal y como se usa aquí por lo que respecta a la pasta tensioactiva, el término "estable" significa que la pasta tensioactiva retiene sustancialmente su formulación, que contiene un tensioactivo neutralizado, y no ha revertido significativamente, vía hidrólisis, a su forma alcohol. Tal y como se usa aquí por lo que respecta a la pasta tensioactiva, el término "procesable" significa que la pasta tensioactiva retiene sus propiedades reológicas deseables de tal forma que permita ser utilizada en el proceso actual, que significa típicamente que tendrá una viscosidad como la detallada de aquí en adelante con respecto al Power Law Model. Tal y como se usa aquí, el término "aglomerados" se refiere a partículas formadas por aglomeración de gránulos detergentes o partículas que tienen típicamente un tamaño medio de partícula más pequeño que los aglomerados formados. Todos los tantos por ciento y los cocientes usados aquí se expresan como tantos por ciento en peso (sobre la base anhidro), mientras no se indique lo contrario. Todas las viscosidades aquí referenciadas se miden a 70ºC (\pm5ºC) y a velocidades de cizalladura de aproximadamente 10 a
100 s^{-1}, mientras no se indique lo contrario.
De acuerdo con un aspecto de la invención, se proporciona un proceso para producir aglomerados detergentes. El proceso comprende las etapas de: (a) proporcionar una pasta tensioactiva viscoelástica de tensioactivo no lineal que incluya, por peso de la pasta tensioactiva, desde 70% a 95% de un tensioactivo detergente que incluye un alquil
C_{10-18}-sulfato, desde 5% a 30% de agua, y una cantidad en exceso de un hidróxido de metal alcalino, de tal forma que el pH de la pasta tensioactiva sea al menos 10; (b) regular la temperatura de la pasta tensioactiva, durante al menos 48 horas, dentro del intervalo desde 60ºC hasta aproximadamente 75ºC, de tal forma que la pasta tensioactiva sea procesable y estable durante al menos 48 horas; (c) cargar la pasta tensioactiva en un mezclador/densificador de alta velocidad; (d) introducir desde 1% a 70% en peso de un mejorador de detergencia en el mezclador/densificador de alta velocidad; y (e) aglomerar la pasta tensioactiva y el mejorador tratando la pasta tensioactiva y el mejorador inicialmente en el mezclador/densificador de alta velocidad, y subsecuentemente en un mezclador/densificador de velocidad moderada de tal forma que se formen los aglomerados detergentes.
De acuerdo con un aspecto altamente preferido de la invención, se proporciona otro proceso para producir aglomerados detergentes. El proceso comprende las etapas de: (a) proporcionar una pasta tensioactiva viscoelástica no lineal que incluya, por peso de la pasta tensioactiva, desde 70% a 80% de una mezcla de un tensioactivo alquil C_{14-15}-sulfato y un tensioactivo alquilo lineal C_{12-13}-bencenosulfonato, desde 15% a 20% de agua, desde 2% a 8% de polietilenglicol y desde 0,5% a 1% de hidróxido de sodio, de tal forma que el pH de la pasta tensioactiva sea al menos 11; (b) regular la temperatura de la pasta tensioactiva dentro del intervalo desde 65ºC hasta aproximadamente 70ºC, de tal forma que la pasta tensioactiva sea procesable y estable durante al menos 120 horas; (c) cargar de 1% a 50% en peso de la pasta tensioactiva en un mezclador/densificador de alta velocidad; (d) introducir desde 1% a 70% en peso de un mejorador de detergencia en el mezclador/densificador de alta velocidad; (e) aglomerar la pasta tensioactiva y el mejorador tratando la pasta tensioactiva y el mejorador inicialmente en el mezclador/densificador de alta velocidad, y subsecuentemente en un mezclador/densificador de velocidad moderada de tal forma que se formen los aglomerados detergentes; y (f) secar los aglomerados detergentes. La presente invención también proporciona composiciones detergentes que comprenden aglomerados detergentes elaborados de acuerdo con cualquiera de los procesos aquí descritos.
De acuerdo con ello, es un objetivo de la invención proporcionar un proceso para producir una composición de detergente aglomerado a partir de una pasta tensioactiva de alta actividad, que sea suficientemente estable durante el transporte y almacenaje durante períodos de tiempo extendidos, de tal forma que posibiliten la manufactura comercial a gran escala de composiciones detergentes compactas modernas. Es también un objetivo de la invención proporcionar un proceso tal que sea económico y que se pueda incorporar fácilmente a las instalaciones de producción a gran escala de detergentes de baja dosificación o compactos. Estos y otros objetivos de la presente invención, las características y las ventajas que las acompañan, serán obvias para los expertos en la técnica, a partir de una lectura de la descripción detallada siguiente de la realización preferida y las reivindicaciones que la acompañan.
Descripción detallada de la invención
Generalmente, el presente proceso se utiliza en la producción de detergentes de baja dosificación, donde los aglomerados detergentes resultantes se pueden utilizar como detergente o como aditivo de detergente. En particular, se puede usar el proceso para formar aglomerados detergentes de "alta actividad" (es decir, tensioactivos de alto nivel), que se usan como ingredientes adicionales con el propósito de aumentar los niveles de actividad de detergentes granulados de baja dosificación, y, por tanto, conseguir detergentes más compactos.
Proceso
El proceso produce aglomerados detergentes de flujo libre, de alta densidad, que tienen preferentemente una densidad de al menos 650 g/L. El proceso produce aglomerados detergentes de alta densidad a partir de una pasta tensioactiva altamente activa y viscoelástica, que tiene un contenido en agua relativamente bajo. En el pasado, procesar y almacenar ciertas pastas tensioactivas altamente viscoelásticas y de alta actividad ha sido un problema, especialmente a la vista de su sensibilidad a variaciones de temperatura y a contaminantes, que son ácidos en esencia. Aunque no se ha intentado explicar con la teoría, se cree que tales variaciones de temperatura y contaminantes ácidos causan la reacción autocatalítica de hidrólisis de la pasta tensioactiva que revierte efectivamente la pasta tensioactiva a una disolución acuosa del alcohol que no se puede reprocesar. Se ha encontrado, por tanto, que se deben regular los intervalos de temperatura seleccionados óptimamente y los intervalos de pH de los contaminantes para producir los aglomerados detergentes deseados, que se usan en los productos detergentes compactos modernos.
En una primera etapa del proceso, se proporciona una pasta tensioactiva no lineal viscoelástica, que es característica de muchas pastas altamente activas y altamente viscoelásticas utilizadas en producir aglomerados detergentes de alta densidad. La frase "no lineal viscoelástica" significa que la pasta tiene un perfil de velocidades de flujo no lineal y que exhibe un comportamiento de fluido viscoelástico, es decir, puede ser sometido a tensiones durante el flujo como si fuera un chicle. Hasta ahora, tales pastas tensioactivas no lineales viscoelásticas han sido muy difíciles de procesar y de mantener estables. Preferentemente, la pasta tensioactiva comprende, por peso de la pasta tensioactiva, desde 70% a 95%, más preferentemente desde 70% a 85%, y lo más preferentemente desde 70% a 75% de un tensioactivo detergente.
En una realización preferida, la pasta tensioactiva es una mezcla de tensioactivos alquil C_{14-15}-sulfatos ("AS") y alquilo lineal C_{12-13}-bencenosulfonatos ("LAS") en una relación de pesos de 1:1 a 5:1 (AS:LAS). Otra realización preferida aquí contempla una mezcla de pasta tensioactiva que tiene una relación de pesos de alquil C_{14-15}-sulfatos y alquil C_{12-13}-bencenosulfonatos de 3:1. Otros sistemas tensioactivos opcionales incluyen tensioactivos AS puros en la pasta, así como sistemas alquil-etoxi-sulfato ("AES"), en los que AES es uno de los tensioactivos en la pasta.
La pasta tensioactiva también incluye desde 5% a 30%, más preferentemente desde 15% a 25%, lo más preferentemente desde 15% a 20%, en peso de la pasta, de agua. Adicionalmente, la pasta incluye desde 0,1% a 10%, más preferentemente desde 1% a 8%, lo más preferentemente desde 2% a 8%, en peso de la pasta, de polietilenglicol. La pasta también contiene desde 0,01% a 5%, más preferentemente desde 0,1% a 1%, y lo más preferentemente desde 0,5% a 1%, en peso de la pasta, de un hidróxido de metal alcalino, que es preferentemente hidróxido de sodio. También se incluyen en la pasta tensioactiva ingredientes menores, tales como alcoholes no reaccionados, sulfatos y semejantes, aunque es preferible mantener estas cantidades en valores mínimos.
En una etapa siguiente del proceso, la pasta tensioactiva se regula dentro del intervalo de temperaturas de 60ºC a 75ºC, y más preferentemente desde 65ºC a 70ºC. La etapa de regulación mantiene o conduce a una pasta tensioactiva estable durante al menos 48 horas, más preferentemente durante al menos 72 horas, y lo más preferentemente durante al menos 170 horas. De esta forma, se elimina la posibilidad de que la pasta tensioactiva sufra la reacción de hidrólisis no deseada, y/o que sea difícil de transportar y procesar debido a propiedades reológicas inadmisible, tales como una elevada viscosidad.
Además, es preferible que la pasta tensioactiva esté suficientemente exenta de materiales que produzcan un gas cuando reaccionan con un ácido. Tales materiales incluyen carbonatos, percarbonatos, perboratos o cualquier otro material que produzca un gas al contacto con un material ácido. Aunque no se pretende que esté respaldado por la teoría, se hace la hipótesis de que si la pasta tensioactica incluye tal material productor del gas, reaccionará con cualquier material ácido contaminante para producir un gas que se propaga a través de la pasta tensioactiva remanente, creando por tanto un "canal" o "camino" a través del cuál el contaminante ácido puede atravesar la pasta. Esto facilita la reacción de hidrólisis de toda la pasta tensioactiva oponiéndose a tan sólo una pequeña reacción de hidrólisis aislada, que de otra forma no afectaría a la totalidad de la composición de pasta tensioactiva. En conexión con esto también, es preferible en el proceso actual mantener la pasta tensioactiva sustancialmente exenta de materiales contaminantes que tengan un pH inferior a 7.
En la etapa siguiente del proceso, la pasta tensioactiva se carga en un mezclador/densificador de alta velocidad (por ejemplo, Lödige Recycler CB 30) que opera típicamente en el intervalo de 300 rpm a 2500 rpm. En esta etapa, se utiliza desde 25% a 65%, más preferentemente desde 30% a 60%, y lo más preferentemente de 35% a 55%, en peso de la pasta tensioactiva, en el proceso para elaborar los aglomerados. También se introduce en el mezclador/densificador de alta velocidad desde 1% a 70%, más preferentemente desde 5% a 70%, y lo más preferentemente desde 50% a 70%, en peso, de un mejorador de detergencia. Aunque se pueden utilizar otros mejoradores en el proceso, como se describe a continuación, el mejorador preferido es aluminosilicato.
La pasta tensioactiva y el mejorador se aglomeran tratando la pasta y el mejorador inicialmente en el mezclador/densificador de alta velocidad, y a continuación en un mezclador/densificador de velocidad moderada (por ejemplo, Lödige Recycler KM 300 "Ploghshare", que tenga un eje central operando en el intervalo de 100 rpm a 300 rpm), de tal forma que se formen los aglomerados detergentes. Se describe otro equipo adecuado para ser utilizado como mezclador/densificador de alta velocidad o mezclador/densificador de velocidad moderada en Capeci, patente de EE.UU. 5.366.652. Opcionalmente, también se pueden introducir en el mezclador/densificador de alta velocidad y/o mezclador/densificador de velocidad moderada otros ingredientes detergentes convencionales como los descritos a continuación, para elaborar un aglomerado detergente totalmente formulado.
La pasta tensioactiva, el mejorador y otros materiales detergentes opcionales de partida se colocan en un mezclador/densificador de velocidad moderada para una posterior aglomeración, dando como resultado aglomerados que tienen una densidad de al menos 650 g/L y, más preferentemente desde 700 g/L a 900 g/L. Preferentemente, el tiempo de permanencia medio de la pasta tensioactiva y cualquier otro material detergente de partida en el mezclador/densificador de alta velocidad (por ejemplo, un mezclador/densificador Lödige Recycler CB 30) es de 1 a 30 segundos, mientras que el tiempo de permanencia en un mezclador/densificador de velocidad baja o moderada (por ejemplo, un mezclador/densificador Lödige Recycler KM 300 "Ploghshare") es de 0,25 a 10 minutos.
Inevitablemente, una cierta cantidad de los aglomerados a la salida del mezclador/densificador de alta velocidad estará por debajo del intervalo predeterminado de tamaño de partículas y opcionalmente se podrá separar y reciclar al mezclador/densificador de alta velocidad para una posterior aglomeración. A este respecto, estos denominados aglomerados de tamaño inferior o "finos" comprenderán desde 5 a 30% en peso de los aglomerados deter-
gentes.
La porosidad de las partículas de los aglomerados detergentes resultantes producida de acuerdo al proceso de la invención está preferentemente en el intervalo de 5% a 20%, más preferentemente a 10%. La combinación de la porosidad anteriormente mencionada y el tamaño de partículas resulta en unos aglomerados que tienen valores de densidades de 650 g/L o superiores. Tal característica es especialmente útil en la producción de detergentes de lavandería de baja dosificación así como otras composiciones granulares tales como las composiciones para lavavajillas.
El proceso puede comprender las etapas de pulverizar un aglutinante adicional en el mezclador/densificador(es) utilizados en la etapa de aglomeración para facilitar la producción de los aglomerados detergentes deseados. Se añade un aglutinante con el propósito de mejorar la aglomeración proporcionando un agente de "aglutinación" o "adhesión" a los componentes detergentes. El aglutinante se selecciona preferentemente de un grupo consistente en agua, tensioactivos aniónicos, tensioactivos no iónicos, polietilenglicol, poliacrilatos, ácido cítrico y sus mezclas. Otros materiales aglutinantes adecuados, incluyendo los listados aquí, se describen en Beerse et al., patente de EE.UU. No. 5.108.646 (Procter & Gamble Co.).
Otra etapa opcional contemplado por el presente proceso incluye acondicionar los aglomerados detergentes mediante secado de los aglomerados detergentes después del mezclador/densificador de velocidad moderada. Todavía, otra etapa opcional implica adicionar un agente de revestimiento (por ejemplo, aluminosilicatos, carbonatos, sulfatos, o cualquier otro material en forma de polvo seco) al aglomerado detergente antes o después de que salga del mezclador/densificador de velocidad moderada, con el propósito de mejorar la aptitud para el flujo de los aglomerados (es decir, reducir el endurecimiento). Ello además mejora la condición de los aglomerados detergentes para ser utilizados como un aditivo o para colocarlos en formas embarcables y empaquetables. Los expertos en la técnica apreciarán que se pueden utilizar una amplia variedad de métodos para secar, así como enfriar los aglomerados detergentes sin apartarse del objetivo de esta invención. Como ejemplo, se puede utilizar un aparato como un lecho fluidizado para secar, mientras que se puede utilizar un elevador de agua por aire comprimido para enfriar si fuera necesario.
Pasta Tensioactiva
La pasta tensioactiva viscoelástica utilizada aquí tiene propiedades de fluído viscoelástico, que puede ser descrito por un modelo matemático comúnmente utilizado, que da cuenta del enrarecimiento de cizalladura de la pasta. El modelo matemático se llama Power Law Model y viene descrito por la relación siguiente:
\sigma = K\gamma^{n}
donde \sigma = tensión de cizalla (dinas/cm^{2}), K = consistencia (Poise.s^{n-1}), \gamma = régimen de cizallamiento (s^{-1}), y n = índice de velocidad (adimensional). El índice de velocidad n varía de 0 a 1. Cuanto más cercano es a 0, mayor es el enrarecimiento de cizalladura del fluído. Cuanto más cercano es n a 1, más próximo es el comportamiento al de un fluido newtoniano simple, es decir un comportamiento constante en la viscosidad. K se puede interpretar como la viscosidad aparente a un régimen de cizallamiento de 1 s^{-1}.
En este contexto, la pasta tensioactiva viscoelástica utilizada en el proceso tiene una consistencia K a 70ºC desde 50000 a 250000 cPoise.s^{n-1} (500 a 2500 Poise.s^{n-1}), más preferentemente de 100000 a 195000 cPoise.s^{n-1} (1000 a 1950 Poise.s^{n-1}), y lo más preferentemente de 120000 a 180000 cPoise. s^{n-1} (1000 a 1800 Poise. s^{n-1}). Preferentemente, la pasta tensioactiva tiene un índice de cizalla n de 0,05 a 0,25, más preferentemente de 0,08 a 0,20, y lo más preferentemente de 0,10 a 0,15.
El tensioactivo en la pasta se puede seleccionar de las clases aniónico, no iónico, de ión híbrido, anfolítico y catiónico y sus mezclas compatibles, pero debe incluir un alquil C_{10-18}-sulfato. Los tensioactivos detergentes útiles aquí se describen en la patente de EE.UU. 3.664.961, Norris, publicada en Mayo 23, 1972, y en la patente de EE.UU. 3.919.678, Laughlin et al., publicada en Diciembre 30, 1975. Los tensioactivos catiónicos útiles también incluyen los descritos en la patente de EE.UU. 4.222.905, Cockrell, publicada en Septiembre 16, 1980, y en la patente de EE.UU. 4.239.659, Murphy, publicada en Diciembre 16, 1980. Entre los tensioactivos, se prefieren los aniónicos y no iónicos y los aniónicos son los más preferidos.
Los siguientes son ejemplos representativos de tensioactivos detergentes útiles en la presente pasta tensioactiva. Las sales solubles en agua de los ácidos grasos superiores, es decir, "jabones", son tensioactivos aniónicos útiles en las composiciones presentadas aquí. Ello incluye los jabones de metales alcalinos tales como sales de sodio, potasio, amonio, y alquilamonio de los ácidos grasos superiores, que contienen de 8 a 24 átomos de carbono, y preferentemente de 12 a 18 átomos de carbono. Los jabones se pueden elaborar por saponificación directa de grasas y aceites o por neutralización de ácidos grasos libres. Son particularmente útiles las sales de sodio y potasio de mezclas de ácidos grasos derivados del aceite de coco y sebo, es decir, jabones de sodio y potasio de sebo y coco.
Tensioactivos aniónicos adicionales que sean adecuados para utilizarlos aquí incluyen sales solubles en agua, preferentemente sales de metales alcalinos, amonio, y alquilamonio, de productos orgánicos de reacción sulfúrica que tienen en sus estructuras moleculares un grupo alquilo que contiene de 10 a 20 átomos de carbono y un grupo ácido sulfónico o éster de ácido sulfúrico. (En el término "alquilo" se incluye la porción alquilo de grupos acilo). Ejemplos de este grupo de tensioactivos sintéticos son los sulfatos alquílicos de sodio y potasio, especialmente los que se obtienen sulfatando los alcoholes superiores (C_{8-18} átomos de carbono), tales como los producidos por reducción de los glicéridos del aceite de sebo o coco; y los alquil bencenosulfonatos de sodio y potasio, en los que el grupo alquilo contiene de 9 a 15 átomos de carbono, en configuración de cadena lineal o cadena ramificada, por ejemplo los del tipo descritos en las patentes de EE.UU. 2.220.099 y 2.477.383. Especialmente valorables son los alquilbencenosulfonatos de cadena lineal en los que el número de átomos de carbono promedio en el grupo alquilo es de 11 a 13, abreviados como C_{11-13} LAS.
Otros tensioactivos aniónicos adecuados para su uso aquí son los alquil-gliceril-éter-sulfonatos, especialmente los éteres de los alcoholes superiores derivados del aceite de sebo y coco; sulfonatos y sulfatos sódicos de ácido graso monoglicérido de aceite de coco; etilen óxido de sodio o potasio por molécula, y en los que los grupos alquilo contienen de 8 a 12 átomos de carbono; y sales de sodio o potasio de sulfatos de alquil etilen óxido éter que contienen 1 a 10 unidades de óxido de etileno por molécula y en los que el grupo alquilo contiene de 10 a 20 átomos de carbono.
Adicionalmente, los tensioactivos aniónicos adecuados incluyen las sales solubles en agua de ésteres de ácidos grasos alfa-sulfonados que contienen de 6 a 20 átomos de carbono en el grupo ácido graso y de 1 a 10 átomos de carbono en el grupo éster; sales solubles en agua de los ácidos 2-aciloloxi alcano-1sulfónico que contienen de 2 a 9 átomos de carbono en el grupo acilo y de 9 a 23 átomos de carbono en el resto alcano; alquil-éter-sulfatos que contienen de 10 a 20 átomos de carbono en el grupo alquilo y de 1 a 30 moles de óxido de etileno; sales solubles en agua de olefin-sulfonatos de olefinas y parafinas que contienen de 12 a 20 átomos de carbono; y beta-alquiloxi-alcano-sulfonatos que contienen de 1 a 3 átomos de carbono en el grupo alquilo y de 8 a 20 átomos de carbono en el resto alcano.
Un tensioactivo aniónico preferido es alquilo lineal C_{10-18}-bencenosulfonato. El alquil C_{10-18}-sulfato es esencial. Si se desea, la pasta de sulfatos de alquilo de bajo contenido en agua (menos de aproximadamente 25% de agua) puede ser el único ingrediente de la pasta tensioactiva. Los alquil C_{10-18}-sulfatos pueden ser lineales o ramificados, y cualquiera entre primarios, secundarios o terciarios. Una realización preferida de la presente invención es en la que la pasta tensioactiva comprende de 20% a 40% de una mezcla de alquilo lineal C_{10-13}-bencenosulfonato de sodio y alquil C_{12-16}-sulfato de sodio en una relación en peso de 2:1 a 1:2. Otra realización preferida de la composición detergente incluye una mezcla de C_{10-18} alquil-sulfato y C_{10-18} alquil etóxi sulfato en una relación en peso de 80:20.
Los tensioactivos no iónicos solubles en agua son también útiles en la presente invención. Tales materiales no iónicos incluyen compuestos producidos mediante la condensación de grupos óxido de alquileno (de naturaleza hidrofílica) con un compuesto orgánico hidrofóbico, que puede ser de naturaleza alifática o alquilaromática. La longitud del grupo polioxialquileno que se condensa con cualquier grupo hidrofóbico particular puede ser adecuadamente ajustada para producir un compuesto soluble en agua, que tenga el balance entre elementos hidrofílicos e hidrofóbicos deseado.
Los tensioactivos no iónicos adecuados incluyen los poli(óxidos de etileno) condensados de alquil fenoles, por ejemplo, los productos de condensación de alquil fenoles que tienen un grupo alquilo que contiene de 6 a 15 átomos de carbono, bien en configuración de cadena lineal o de cadena ramificada, con de 3 a 12 moles de óxido de etileno por mol de alquil fenol. Están incluidos los productos de condensación solubles en agua y dispersables en agua de alcoholes alifáticos que contienen de 8 a 22 átomos de carbono, bien en configuración de cadena lineal o ramificada, con de 3 a 12 moles de óxido de etileno por mol de alcohol.
Un grupo adicional de tensioactivos no iónicos adecuados para su uso aquí son los tensioactivos semipolares no iónicos que incluyen óxidos de aminas solubles en agua que contienen un resto alquílico de 10 a 18 átomos de carbono y dos restos seleccionados del grupo de restos alquílicos e hidroxialquílicos de desde 1 a 3 átomos de carbono; óxidos de fosfina solubles en agua que contienen un resto alquílico de 10 a 18 átomos de carbono y dos restos seleccionados del grupo consistente en grupos alquilo y grupos hidroxialquilo que contienen de 1 a 3 átomos de carbono; y sulfóxidos solubles en agua que contienen un resto alquílico de 10 a 18 átomos de carbono y un resto seleccionado del grupo consistente en restos alquílicos e hidroxialquílicos de 1 a 3 átomos de carbono.
Los tensioactivos no iónicos preferidos son de fórmula R^{1}(OC_{2}H_{4})_{n}OH donde R^{1} es un grupo alquilo C_{10-16} o un grupo alquil fenol C_{8-12}, y n va desde 3 a 80. Particularmente preferidos son los productos de condensación de alcoholes C_{12-15} con 5 a 20 moles de óxido de etileno por mol de alcohol, por ejemplo alcohol C_{12-13} condensado con aproximadamente 6,5 moles de óxido de etileno por mol de alcohol.
Los tensioactivos no iónicos adicionales adecuados incluyen amidas de polihidroxiácidos grasos, de fórmula
R ---
\uelm{C}{\uelm{\dpara}{O}}
---
\uelm{N}{\uelm{\para}{R _{1} }}
--- Z
donde R es un alquilo o alquenilo C_{9-17}, R_{1} es un grupo metilo y Z es glicitil derivado de un azúcar reducido o su derivado alcoxilado. Ejemplos son N-metil N-1-deoxiglucitil cocoamida y N-metil N-1-deoxiglucitil oleamida. Los procesos para elaborar amidas de polihidroxiácidos grasos son conocidos y se pueden encontrar en Wilson, patente de EE.UU. No. 2.965.576 y Schwartz, patente de EE.UU. No. 2.703.798.
Los tensioactivos anfolíticos incluyen derivados de alifáticos o derivados alifáticos de aminas heterocíclicas secundarias y terciarias en las que el resto alifático puede ser de cadena lineal o ramificada y en las que uno de los sustituyentes alifáticos contiene de 8 a 18 átomos de carbono y al menos un sustituyente alifático contiene un grupo aniónico solubilizante en agua.
Los tensioactivos de ion híbrido incluyen derivados de compuestos alifáticos, amonio cuaternario, fosfonio y sulfonio, en los que unos de los sustituyentes alifáticos contiene de 8 a 18 átomos de carbono.
Se pueden incluir también tensioactivos catiónicos en la presente invención. Los tensioactivos catiónicos comprenden una amplia variedad de compuestos caracterizados por uno o más grupos orgánicos hidrofóbicos en el catión, y generalmente asociados con un radical ácido mediante un nitrógeno cuaternario. Los compuestos de anillo con nitrógeno pentavalente también se consideran compuestos de nitrógeno cuaternario. Aniones adecuados son los haluros, metilsulfatos e hidróxidos. Las aminas terciarias pueden tener características similares a los tensioactivos catiónicos a valores de pH de la disolución de lavado menores de aproximadamente 8,5. Una descripción más completa de éstos y otros tensioactivos catiónicos útiles aquí se puede encontrar en la patente de EE.UU. 4.228.044, Cambre, publicada en Octubre 14, 1980.
Los tensioactivos catiónicos son utilizados a menudo en composiciones detergentes para proporcionar suavizantes de tejidos y/o ventajas anti-estáticas. Agentes anti-estáticos que proporcionan algún beneficio suavizante y que se prefieren aquí son las sales de amonio cuaternario descritas en la patente de EE.UU. 3.936.537, Baskerville, Jr. et al., publicada en Febrero 3, 1976.
Mejorador de detergencia
El proceso presente incluye la etapa de introducir un mejorador detergente en el mezclador/densificador de alta velocidad para coaglomerarse con la pasta tensioactiva. El mejorador también contribuye a controlar la dureza mineral, especialmente Ca y/o Mg, en el agua de lavado o contribuye a eliminar las partículas de tierra de las superficies. Los mejoradores pueden operar a través de una variedad de mecanismos incluyendo la formación de complejos solubles o insolubles con iones duros, por intercambio de iones, y ofreciendo una superficie más favorable a la precipitación de iones duros que las superficies de los artículos que van a ser limpiados. El nivel del mejorador puede variar dependiendo del uso final y la forma física de la composición. Los detergentes mejoradores comprenden típicamente al menos 1% de mejorador. Las formulaciones líquidas comprenden típicamente de 5% a 50%, más típicamente de 5% a 35% de mejorador. Las formulaciones granulares comprenden típicamente de aproximadamente 10% a 80%, más típicamente 15% a 50% de mejorador en peso de la composición detergente. No se excluyen niveles de mejorador inferiores o superiores.
Se pueden seleccionar los mejoradores adecuados aquí de un grupo consistente en fosfatos y polifosfatos, especialmente las sales de sodio; silicatos incluyendo los tipo solubles en agua e hidro sólidos e incluyendo los que tienen estructuras en cadena, lámina, o tridimensional, así como de tipo sólido amorfo o líquido sin estructura; carbonatos, bicarbonatos, sesquicarbonatos y carbonatos minerales que no sean carbonato o sesquicarbonato de sodio; aluminosilicatos; mono-, di-, tri-, y tetracarboxilatos orgánicos, especialmente carboxilatos tensioactivos solubles en agua en forma ácida, o de sal sódica, potásica o de alcanoamonio, así como carboxilatos oligoméricos o polímeros solubles en agua de bajo peso molecular, incluyendo los tipos alifático y aromático; y ácido fítico. Estos pueden complementarse con boratos, por ejemplo, con el propósito de tamponar el pH, o con sulfatos, especialmente sulfato de sodio y cualquier otro carga o portadores que pueden ser importantes en la ingeniería de composiciones detergentes que contienen tensioactivos estables y/o mejoradores.
Se pueden usar mezclas de mejoradores, denominadas algunas veces "sistemas mejoradores", y comprenden típicamente dos o más mejoradores convencionales, complementados opcionalmente con quelantes, tampones de pH o cargas, aunque estos últimos materiales se consideran generalmente por separado cuando se describen aquí las cantidades de materiales. En términos de cantidades relativas de tensioactivo y mejorador en los detergentes presentes, los sistemas mejoradores preferidos están típicamente formulados a una relación en peso de tensioactivo a mejorador desde 60:1 a 1:80. Ciertos detergentes de lavandería preferidos tienen dicha relación en el intervalo 0,90:1,0 a 4,0:1,0, más preferentemente desde 0,95:1 a 3,0:1,0.
Los mejoradores de detergentes que contienen P, preferidos a menudo, incluyen donde la legislación lo permite, aunque no están limitados a, las sales de metales alcalinos, de amonio y alcanoamonio de polifosfatos, ejemplificados por los tripolifosfatos, pirofosfatos, metafosfatos políméricos vítreos; y fosfonatos.
Los mejoradores de silicatos adecuados incluyen los silicatos de metales alcalinos, particularmente los líquidos y sólidos que tienen una relación SiO_{2}:Na_{2}O en el intervalo 1,6:1 a 3,2:1, incluyendo, en particular para propósitos de lavaplatos automáticos, silicatos sólidos hidro 2-cociente, comercializados con la marca BRITESIL®, por ejemplo, BRITESIL H2O; y silicatos laminados, por ejemplo, los descritos en la patente de EE.UU. 4.664.839, Mayo 12, 1987, H.P. Rieck. NaSKS-6, abreviado algunas veces como "SKS-6", un silicato con morfología \delta-Na_{2}SiO_{5}, laminado, cristalino, exento de alumnio, comercializado por Hoechst, y se prefiere especialmente en composiciones de lavandería granulares. Véase los métodos preparativos en las patentes alemanas DE-A-3.417.649 y DE-A-3.742.043. Se pueden usar aquí también, o alternativamente, otros silicatos laminados, tales como los que tienen la fórmula general NaMSi_{x}O_{2x+1}.yH_{2}O, donde M es sodio o hidrógeno, x es un número desde 1,9 a 4, preferentemente 2, y y es un número desde 0 a 20, preferentemente 0. Los silicatos laminados de Hoechst también incluyen NaSKS-5, NaSKS-7 y NaSKS-11, como las formas \alpha-, \beta- y \gamma- de silicatos laminados. Otros silicatos pueden ser útiles también, tales como silicato de magnesio, que puede servir de agente fragilizador en gránulos, como un agente estabilizante para blanqueadores, y como un componente de sistemas de control de espumas.
Son también adecuados para su utilización aquí los materiales sintetizados cristalinos de intercambio de iones o sus hidratos, que tienen estructura de cadena y una composición representada por la fórmula general siguiente en su forma anhidro: xM_{2}O.ySiO_{2}.zM'O, donde M es Na y/o K, M' es Ca y/o Mg; y/x es 0,5 a 2,0 y z/x es 0,005 a 1,0 como se mostró en la patente de EE.UU. 5.427.711, Sakaguchi et al., Junio 27, 1995.
Los mejoradores carbonatos adecuados incluyen carbonatos de metales alcalinotérreos y alcalinos como se describe en la solicitud de patente alemana No. 2.321.001, publicada en Noviembre 15, 1973, aunque el bicarbonato de sodio, carbonato de sodio, sesquicarbonato de sodio, y otros carbonatos minerales tales como trona y cualquier sal múltiple conveniente de carbonato de sodio y carbonato de calcio, tales como los que tienen la composición 2Na_{2}CO_{3}.CaCO_{3} en forma anhidro, e incluso carbonatos de calcio incluyendo calcita, aragonita y vaterita, especialmente formas que tienen áreas superficiales altas con respecto a la calcita compacta pueden ser útiles, por ejemplo como semillas o para utilizarlas en barras detergentes sintéticas.
Los mejoradores aluminosilicatos son especialmente útiles en detergentes granulares, pero también se pueden incorporar en líquidos, pastas o geles. Son adecuados para los propósitos presentes los que tienen la fórmula empírica: [M_{z}(AlO_{2})_{z}(SiO_{2})_{v}]\cdotxH_{2}O, donde z y v son enteros de al menos 6, la relación molar de z con respecto a v está en el intervalo de 1,0 a 0,5, y x es un entero desde 15 a 264. Los aluminosilicatos pueden ser cristalinos o amorfos, naturales o sintéticos. Un método de producción de aluminosilicatos está en la patente de EE.UU. 3.985.669, Krummel et al., Octubre 12, 1976. Los materiales aluminosilicatos de intercambio de iones, sintéticos, cristalinos preferidos están disponibles como Zeolite A, Zeolite P (B), Zeolite X y, sea cual sea el grado en que ésta difiera de Zeolite P, la conocida como Zeolite MAP. Se pueden utilizar los tipos naturales, incluyendo la clinoptilolita. Zeolite A tiene la fórmula: Na_{12}[(AlO_{2})_{12}(SiO_{2})_{12}]\cdotxH_{2}O, donde x es de 20 a 30, especialmente 27. También se pueden utilizar las zeolitas deshidratadas (x = 0 - 10). Preferentemente, los aluminosilicatos tienen un tamaño de partículas de 0,1 - 10 micrómetros en diámetro.
Los mejoradores detergentes orgánicos adecuados incluyen compuestos policarboxilatos, incluyendo dicarboxilatos y tricarboxilatos no tensioactivos solubles en agua. Los mejoradores policarboxilatos tienen más típicamente una pluralidad de grupos carboxilato, preferentemente al menos 3 carboxilatos. Los mejoradores carboxilatos se pueden formular en forma ácida, parcialmente neutra, neutra o super básica. Cuando se encuentra en forma de sal, se prefieren los metales alcalinos, tales como sodio, potasio y litio, o sales de alcanoamonio. Los mejoradores policarboxilatos incluyen los éter policarboxilatos, tales como oxidisuccinato, véase Berg, patente de EE.UU. 3.128.287, Abril 7, 1964, y Lamberti et al., patente de EE.UU. 3.635.830, Enero 18, 1972; los mejoradores "TMS/TDS" de la patente de EE.UU. 4.663.071, Bush et al., Mayo 5, 1987; y otros éter carboxilatos incluyendo los compuestos cíclicos y alicíclicos, tales como los descritos en las patentes de EE.UU. 3.923.679; 3.835.163; 4.158.635; 4.120.874 y 4.102.903.
Otros mejoradores adecuados son los éter hidroxipolicarboxilatos, copolímeros de anhidrido maleico con etileno o vinil metil éter; 1,3,5-trihidroxi benceno-2,4,6- ácido trisulfónico; ácido carboximetiloxisuccínico; las sales diversas de metales alcalinos, amonio y amonio sustituido de ácidos poliacéticos, tales como ácido etilendiamino tetraacético y ácido nitrilotriacético; así como ácido melítico, ácido succínico, ácido polimaleico, ácido benceno 1,3,5-tricarboxílico, ácido carboximetiloxisuccínico, y sus sales solubles.
Los citratos, por ejemplo ácido cítrico y sus sales solubles, son mejoradores carboxilatos importantes, por ejemplo para detergentes líquidos de labores duras, debido a la disponibilidad a partir de recursos renovables y biodegradabilidad. También se pueden utilizar los citratos en composiciones granulares, especialmente en combinación con zeolita y/o silicatos laminados. Los oxidisuccinatos son también especialmente útiles en tales composiciones y combinaciones.
Cuando está permitido, y especialmente en la formulación de barras utilizadas para operaciones de lavado a mano, se pueden utilizar fosfatos de metales alcalinos, tales como tripolifosfatos de sodio, pirofosfato de sodio y ortofosfato de sodio. Los mejoradores fosfonato, tales como etano-1-hidroxi-1,1-difosfonato y otros fosfonatos conocidos, por ejemplo los de las patentes de EE.UU. 3.159.581; 3.213.030; 3.422.021; 3.400.148 y 3.422.137 se pueden utilizar también y pueden tener propiedades anti-descamación deseables.
Ciertos tensioactivos detergentes o sus homólogos de cadena corta también tienen una acción mejoradora. Con el objeto de acreditar fórmulas no ambiguas, cuando tienen capacidades tensioactivas, estos materiales se consideran tensioactivos detergentes. Los tipos preferidos para funcionalidades de mejorador se ilustran por: 3,3,-dicarboxi-4-oxa-1,6-hexanedioatos y los compuestos relacionados mostrados en la patente de EE.UU. 4.566.984, Bush, Enero 28, 1986. Los mejoradores de ácido succínico incluyen los C_{5}-C_{20} ácidos succinícos de alquilo y alquenilo y sus sales. Los mejoradores succinatos también incluyen: laurilsuccinato, miristilsuccinato, palmitilsuccinato, 2-dodecenilsuccinato (preferido) y 2-pentadecenilsuccinato. Los laurilsuccinatos se describen en la solicitud de patente europea 86200690.5/0.200.263, publicada en Noviembre 5, 1986. Se pueden incorporar también los ácidos grasos, por ejemplo C_{12}-C_{18} ácidos monocarboxílicos, a las composiciones como materiales tensioactivos/mejoradores, solos o en combinación con los mejoradores anteriormente mencionados, especialmente citrato y/o los mejoradores succinato, para proporcionar una actividad mejoradora adicional. Otros policarboxilatos adecuados se describen en la patente de EE.UU. 4.144.226, Crutchfield et al., Marzo 13, 1979 y en la patente de EE.UU. 3.308.067, Diehl, Marzo 7, 1967. Véase también, la patente de EE.UU. Diehl, 3.723.322.
Opcionalmente, se pueden utilizar materiales mejoradores inorgánicos que tengan la fórmula (M_{x})_{i}Ca_{y}(CO_{3})_{z}, donde x e i son enteros de 1 a 15, y es un entero de 1 a 10, z es un entero de 2 a 25, M_{i} son cationes, al menos uno de los cuáles es soluble en agua, y se satisface la ecuación \Sigma_{i =1-15}(x_{i} multiplicado por la valencia de M_{i}) + 2y = 2z, de tal forma que la fórmula tiene carga neutra o "compensada". Se debe añadir las moléculas de agua de hidratación de los aniones, que no sean carbonato, teniendo en cuenta que la carga total esté compensada o sea neutra. Los efectos de carga o valencia de tales aniones se deben añadir a la derecha de la ecuación anterior. Preferentemente, está presente un catión soluble en agua seleccionado del grupo consistente en hidrógeno, metales solubles en agua, hidrógeno, boro, amonio, silicio, y sus mezclas, más preferentemente, sodio, potasio, hidrógeno, litio, amonio, y sus mezclas, siendo altamente preferidos sodio y potasio. Ejemplos no limitantes de aniones no carbonatos incluyen los seleccionados de un grupo consistente en cloruro, sulfato, fluoruro, oxígeno, hidróxido, dióxido de silicio, cromato, nitarto, borato y sus mezclas. Los mejoradores de este tipo preferidos en sus formas más simples se seleccionan de un grupo consistente en Na_{2}Ca(CO_{3})_{2}, K_{2}Ca(CO_{3})_{2}, Na_{2}Ca_{2}(CO_{3})_{3}, NaKCa(CO_{3})_{2}, NaKCa_{2}(CO_{3})_{3}, K_{2}Ca_{2}(CO_{3})_{3}, y sus combinaciones. Un material especialmente preferido para el mejorador descrito aquí es Na_{2}Ca(CO_{3})_{2} en cualquiera de sus modificaciones cristalinas. Los mejoradores adecuados de los tipos definidos anteriormente se ilustran más, e incluyen, las formas natural y sintética de cualquiera de los siguientes materiales o sus combinaciones: Afghanite, Andersonite, AshcroftineY, Beyerite, Borcarite, Burbankite, Butschliite, Cancrinite, Carbocernaite, Carletonite, Davyne, DonnayiteY, Fairchildite, Ferrisurite, Franzinite, Gaudefroyite, Gaylussite, Girvasite, Gregoryite, Jouravskite, KamphaugiteY, Kettnerite, Khannshite, LepersonniteGd, Liottite, MckelveyiteY, Microsommite, Mroseite, Natrofairchildite, Nyerereite, RemonditeCe, Sacrofanite, Scrockingerite, Shortite, Surite, Tunisite, Tuscanite, Tyrolite, Vishnevite, y Zemkorite. Los formas minerales preferidas incluyen Nyererite, Faichildite, y Shortite.
Componentes detergentes opcionales
Los componentes detergentes de partida o de entrada en el presente proceso pueden incluir también cualquier número de ingredientes adicionales. Estos incluyen otros mejoradores detergentes, blanqueadores, activadores del blanqueamiento, potenciadores de espumas o supresores de espumas, agentes anti-mohos y anti-corrosión, agentes eliminadores de tierra, agentes liberadores de tierra, germicidas, agentes que ajustan el pH, fuentes de alcalinidad no-mejoradora, agentes quelantes, arcillas esmectitas, agentes estabilizadores de enzimas y perfumes. Véase la patente de EE.UU. 3.936.537, publicada en Febrero 3, 1976, por Baskerville Jr. et al.
Los agentes blanqueadores y activadores se describen en la patente de EE.UU. 4.412.934, Chung et al., publicada en Noviembre 1, 1983, y en la patente de EE.UU. 4.483.781, Hartman, publicada en Noviembre 20, 1984. Los agentes quelantes se describen también en la patente de EE.UU. 4.663.071, Bush et al., desde la columna 17, línea 54 hasta la columna 18, línea 68. Los modificadores de espumas son también ingredientes opcionales y se describen en las patentes de EE.UU. 3.933.672, publicada en Enero 20, 1976, por Bartoletta et al., y 4.136.045, publicada en Enero 23, 1979, por Gault et al.
Las arcillas esmectitas adecuadas para su uso aquí se describen en la patente de EE.UU. 4.762.645, por Tucker et al., publicada en Agosto 9, 1988, columna 6, línea 3 hasta columna 7, línea 24. Los mejoradores de detergencia adicionales adecuados para su uso aquí se enumeran en la patente de Baskerville, columna 13, línea 54 hasta la columna 16, línea 16, y en la patente de EE.UU. 4.663.071, Bush et al., publicada en Mayo 5, 1987.
Con el objeto de que la presente invención se entienda más fácilmente, se hace referencia a los siguientes ejemplos, que sólo pretenden ser ilustrativos y no pretenden ser limitantes en su objetivo.
Ejemplo
Este ejemplo ilustra el proceso de la invención descrita y reclamada aquí. Los porcentajes son en base al peso, en las mezclas previas a cualquier proceso de secado posterior, mientras no se especifique lo contrario. Los términos "LAS" y "AS", tal y como se usan aquí, significan, respectivamente, "alquilo lineal-bencenosulfonato de sodio" y "alquil-sulfato de sodio". Se han elaborados varias pastas tensioactivas consistentes en ASC_{14-15} y LASC_{12,3} mediante sulfatación del alcohol C_{14-15} con SO_{3} y co-neutralización con HLASC_{12,3}, utilizando sosa caústica (hidróxido sódico) al 50%. Las composiciones específicas de las pastas tensioactivas se muestran en la Tabla I.
TABLA I
Componente A B C D E
Alquil C_{14-15}-sulfato 55,00 55,00 44,00 64,50 55,00
Alquilo lineal C_{12,3}-bencenosulfonato 18,30 18,30 29,30 8,80 18,30
Polietilenglicol 4000 3,70 3,70 3,70 3,70 0,00
Hidróxido de sodio 0,75 0,50 0,75 0,75 0,75
Agua 19,50 19,50 19,50 19,50 23,20
Componentes secundarios (sulfato, no
reaccionados, etc.) 2,75 3,00 2,75 2,75 2,75
Total \overline{100,00} \overline{100,00} \overline{100,00} \overline{100,00} \overline{100,00}
Se utilizó un reactor de SO_{3} de película descendente para preparar la forma ácida del alquil C_{14-15}-sulfato y alquilo lineal C_{12,3}-bencenosulfonato. Se alimenta el ácido a un sistema de neutralización de alta actividad, que consiste en un bucle de reciclado que contiene un intercambiador de calor para refrigeración, una bomba de recirculación adecuada para fluidos altamente viscosos, y un mezclador de alta cizalla con el que se introducen los reactantes. La pasta tensioactiva que sale del sistema de neutralización se transporta y se almacena en recipientes de almacenamiento de acero inoxidable 316L, con envolvente y con controlador de temperatura, a una temperatura de 71ºC. La pasta tensioactiva permanece estable y mantiene un pH superior a 10 durante al menos 5 días (120 horas). La temperatura de la pasta se mantiene entre 65ºC hasta aproximadamente 70ºC mediante la circulación de una disolución de glicol a través del envolvente del recipiente.
Se alimentan continuamente dos chorros de alimentación de varios ingredientes detergentes de partida, a una velocidad de 2800 kg/h, en un mezclador/densificador Lödige CB-30, uno de los cuáles comprende la pasta tensioactiva y el otro chorro contiene el mejorador detergente que es aluminosilicato. Se aglomeran la pasta tensioactiva, aluminosilicato, y un co-mejorador opcional carbonato de sodio, para formar aglomerados detergentes. Los aglomerados detergentes del mezclador/densificador Lödige CB-30 se alimentan continuamente en un mezclador/densificador Lödige KM-600 para una mayor aglomeración. Los aglomerados detergentes resultantes se alimentan entonces en un aparato acondicionador opcional que incluye un lecho fluidizado secador y un lecho fluidizado enfriador. Los aglomerados detergentes que salen del lecho fluidizado enfriador se tamizan, después de lo cuál los ingredientes detergentes adjuntos se mezclan con ellos para resultar un producto detergente totalmente formulado, que tiene una distribución de tamaño de partículas uniforme.
La composición de los aglomerados detergentes que salen del lecho fluidizado enfriador se muestra en la Tabla II, a continuación:
TABLA II
Componente % en peso
Alquil C_{14-15}-sulfato y alquilo lineal C_{12,3}-bencenosulfonato 30,0
Aluminosilicato 36,0
Carbonato de sodio 21,0
Misceláneo (agua, perfume, etc.) 13,0
Total \overline{100,0}

Claims (9)

1. Un proceso para preparar aglomerados detergentes, caracterizado por las etapas de:
(a)
proporcionar una pasta tensioactiva viscoelástica no lineal que incluye, por peso de dicha pasta tensioactiva, de 70% a 95% de un tensioactivo detergente que comprende alquil C_{10-18} sulfato, de 5% a 30% de agua, y una cantidad en exceso de un hidróxido de un metal alcalino tal que el pH de dicha pasta tensioactiva sea al menos 10;
(b)
regular la temperatura de dicha pasta tensioactiva dentro del intervalo desde 60ºC hasta 75ºC, durante un periodo de al menos 48 horas, mediante el que dicha pasta tensioactiva es procesable y estable durante el periodo de al menos 48 horas;
(c)
cargar dicha pasta tensioactiva en un mezclador/densificador de alta velocidad;
(d)
introducir desde 1% a 70% en peso de un mejorador de detergencia en dicho mezclador/densificador de alta velocidad; y
(e)
aglomerar dicha pasta tensioactiva y dicho mejorador tratando dicha pasta tensioactiva y dicho mejorador inicialmente en dicho mezclador/densificador de alta velocidad y posteriormente en un mezclador/densificador de velocidad moderada, de tal forma que se formen dichos aglomerados detergentes.
2. El proceso de acuerdo con la reivindicación 1, en el que dicha pasta tensioactiva está sustancialmente exenta de materiales que producen un gas cuando reaccionan con un ácido.
3. El proceso de acuerdo con las reivindicaciones 1-2, en el que dicho hidróxido de metal alcalino en dicha pasta tensioactiva es hidróxido de sodio.
4. El proceso de acuerdo con las reivindicaciones 1-3, en el que dicho tensioactivo detergente es una mezcla de tensioactivo alquil-sulfato y alquilo lineal-bencenosulfonato en una relación en peso de 1:1 a 5:1.
5. El proceso de acuerdo con las reivindicaciones 1-4, caracterizado por la etapa de secar dichos aglomerados detergentes.
6. El proceso de acuerdo con las reivindicaciones 1-5, en el que dicho mejorador de detergencia es aluminosilicato.
7. El proceso de acuerdo con las reivindicaciones 1-6, en el que dicha etapa reguladora proporciona dicha pasta tensioactiva estable durante al menos 72 horas.
8. El proceso de acuerdo con las reivindicaciones 1-7, en el que dicha etapa reguladora incluye la etapa de mantener dicha pasta tensioactiva estable durante al menos 170 horas.
9. El proceso de acuerdo con las reivindicaciones 1-9, caracterizado además por la etapa de mantener dicha pasta tensioactiva sustancialmente exenta de materiales contaminantes que tengan un pH inferior a 7.
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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1162531C (zh) * 1998-11-25 2004-08-18 宝洁公司 清洁剂组合物的制备方法
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB8415492D0 (en) 1984-06-18 1984-07-25 Unilever Plc Manufacture of alcohol sulphate
GB9001285D0 (en) * 1990-01-19 1990-03-21 Unilever Plc Detergent compositions and process for preparing them
US5486303A (en) * 1993-08-27 1996-01-23 The Procter & Gamble Company Process for making high density detergent agglomerates using an anhydrous powder additive
US5574005A (en) * 1995-03-07 1996-11-12 The Procter & Gamble Company Process for producing detergent agglomerates from high active surfactant pastes having non-linear viscoelastic properties

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