ES2189034T5 - Procedimiento para la obtencion de granulados que contienen tensioactivos cationicos. - Google Patents
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Abstract
LA INVENCION TRATA DE UN GRANULADO QUE CONTIENE TENSIOACTIVO CATIONICO, ASI COMO DE UN PROCEDIMIENTO PARA PRODUCIR GRANULADOS QUE CONTIENEN TENSIOACTIVO CATIONICO, EN EL CUAL EN UN MEZCLADOR SE CARGA CON TENSIOACTIVO CATIONICO UN PORTADOR SOLIDO CON UNA CARGA DE ENERGIA MINIMA, Y A CONTINUACION SE GRANULA AÑADIENDO AGUA O UNA SOLUCION ACUOSA DE UNA O VARIAS SUSTANCIAS AUXILIARES DE GRANULACION CON UNA CARGA DE ENERGIA ELEVADA. LA INVENCION TRATA TAMBIEN DEL GRANULADO PRODUCIDO SEGUN ESTE PROCEDIMIENTO, QUE CONTIENE DE UN 5 A UN 40 % EN PESO DE TENSIOACTIVO CATIONICO, DE UN 50 A UN 90 % EN PESO DE UN PORTADOR, ASI COMO DE UN 1 A UN 5 % EN PESO DE UNA SOLUCION ACUOSA O DE LA SUSTANCIA AUXILIAR DE GRANULADO.
Description
Procedimiento para la obtención de granulados
que contienen tensioactivos catiónicos.
La invención se refiere al campo de la
fabricación de granulados que contienen tensioactivos catiónicos,
como los que se utilizan, por ejemplo, en agentes especiales de
lavado y de limpieza, así como también en los enjuagados
suavizantes.
Los tensioactivos catiónicos se emplean en
agentes especiales de lavado y de limpieza, especialmente sin
embargo en los agentes para el tratamiento de la colada tales como
enjuagados suavizantes para proporcionar a los textiles, tratados
con los agentes correspondientes, un tacto suave, aterciopelado y
propiedades agradables de uso. Además, el tensioactivo catiónico
aplicado sobre los textiles facilita el planchado y conduce a un
efecto antiestático, que mejora, a su vez, las propiedades de
uso.
Usualmente, se incorporan los tensioactivos
catiónicos en este caso en forma de dispersiones en los agentes
líquidos hasta pastosos en la mayoría de los casos. Las formas
sólidas de preparación, que contienen como substancia activa
únicamente tensioactivos catiónicos y que no tienen otros
tensioactivos, son comparativamente raras en este caso.
Sin embargo, no han faltado intentos para la
fabricación de tensioactivos catiónicos también en forma de
preparaciones sólidas estables al almacenamiento para poder
preparar de este modo, opcionalmente, también composiciones de
agentes de lavado o enjuagados suavizantes sólidos.
De este modo, la solicitud de patente alemana
publicada, no examinada DE 32 43 983 (Degussa AG) describe un
concentrado de suavizante, esparcible, que está constituido por uno
o varios tensioactivos catiónicos, que se aplican, en caso dado en
mezcla con uno o varios solubilizantes, sobre ácido silícico
sintético. La fabricación de los agentes se lleva a cabo, en este
caso, por mezcla de una fusión o de una solución del tensioactivo
catiónico en isopropanol con el ácido silícico precipitado y secado
por pulverización.
Los agentes para el enjuagado suavizante de la
colada, en forma de polvo, que contienen substancias tensioactivas
catiónicas, adsorbidas sobre ácido silícico altamente absorbente,
han sido descritos también en la solicitud de patente alemana
publicada, no examinada DE 34 02 437 (REWO Chemische Werke GmbH). En
este caso se disponen los tensioactivos catiónicos en forma de
fusión o de solución en isopropanol sobre el ácido silícico
dispuesto en la mezclar y a continuación se lleva a cabo la
granulación bajo cizalla.
Formas especiales, sólidas, para la preparación
de tensioactivos catiónicos, que se obtienen mediante alquilación
de ésteres de trietanolamina en presencia de dispersantes adecuados
(especialmente alcoholes grasos), están descritas en la memoria
descriptiva de la patente alemana DE 43 08 794 (Henkel KGaA). Los
productos, obtenidos de este modo, tienen una estructura similar a
flóculos y bajos pesos a granel.
Los dos procedimientos, citados en primer lugar,
tienen el inconveniente de que el tensioactivo catiónico se aplica
en forma de su solución isopropanólica o en forma de fusión sobre un
material de soporte insoluble. En el primero de los casos se
requieren medidas amplias para la protección en el trabajo y para la
seguridad, y, además, el isopropanol tiene que eliminarse
nuevamente después por evaporación, puesto que los alcoholes
modifican negativamente las propiedades del polvo de las
composiciones de los agentes de lavado. En el segundo de los casos
se requiere un coste de energía para la fusión del tensioactivo
catiónico.
El empleo de ácido silícico en grandes
cantidades conduce, además, cuando se utilicen en agentes de lavado
y de enjuagado suavizante a la formación de residuos en los textiles
tratados. Todos los procedimientos del estado de la técnica tienen
el inconveniente común de que proporcionan productos que solo son
difícilmente solubles o bien no son solubles sin dejar residuos. El
procedimiento citado en último lugar proporciona, además, productos
con un peso a granel indeseablemente bajo.
La tarea de la invención consistía ahora en
poner a disposición un procedimiento para la obtención de granulados
que contienen tensioactivos catiónicos, que evite los
inconvenientes de los procedimientos y de los productos citados.
El objeto de la invención es un granulado
sólido, que contiene tensioactivos catiónicos, que contiene
- a)
- desde un 5 hasta un 40% en peso de uno o varios ésteres cuaternizados de trietanolamina con actividad suavizante de los textiles, de la fórmula I,
- en la que cada grupo R^{1} se elige, independientemente entre sí, entre los grupos alquilo, alquenilo o hidroxialquilo con 1 a 6 átomos de carbono; cada grupo R^{2} se elige, independientemente entre sí, entre los grupos alquilo o alquenilo con 8 a 28 átomos de carbono; T = -CO-O- y n significa un número entero desde 0 hasta 5,
- b) desde un 50 hasta un 90% en peso de un material de soporte sólido del grupo de los sulfatos, de los carbonatos, de los silicatos, de los citratos y de los aluminosilicatos de los metales alcalinos y el ácido cítrico así como los polisacáridos naturales y sus derivados,
- c)
- desde un 0,1 hasta un 5% en peso de uno o varios agentes auxiliares para la granulación, elegidos entre el grupo formado por la carboximetil celulosa, por los vidrios soluble o por el ácido cítrico
referido respectivamente al peso del
granulado.
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El tensioactivo catiónico puede añadirse
directamente al mezclador en su forma comercial, o puede
pulverizarse superficialmente sobre el material de soporte sólido
en forma de una preparación líquida hasta pastosa del tensioactivo
catiónico. Tales formas de preparación del tensioactivo catiónico
pueden prepararse, por ejemplo, por mezcla de los tensioactivos
catiónicos usuales en el comercio con productos auxiliares tales
como tensioactivos no iónicos, polietilenglicoles o polioles.
También pueden emplearse alcoholes bajos tales como etanol e
isopropanol, debiéndose encontrar la cantidad de tales alcoholes
inferiores en la forma de preparación líquida del tensioactivo
catiónico, por los motivos anteriormente citados, por debajo del 10%
en peso. En este caso se añadirán simplemente tensioactivos
catiónicos sólidos y recubrirán al material de soporte en el
transcurso de la granulación; las formas comerciales de los
tensioactivos catiónicos con otros estados de agregación se
añadirán, se verterán o se pulverizarán según la viscosidad. Como
materiales de soportes sólidos, sobre los cuales se aplica el
tensioactivo catiónico, son preferentes los materiales de soportes
del grupo formado por los sulfatos, los carbonatos, los silicatos,
los citratos, los aluminosilicatos de los metales alcalinos y por el
ácido cítrico. Son especialmente preferentes los materiales de
soporte solubles en agua y entre éstos, especialmente, el sulfato de
sodio.
Además, los materiales de soporte preferentes
son los polisacáridos naturales tales como la celulosa y los
almidones, así como sus derivados. A éstos pertenecen,
especialmente, la celulosa y el almidón propiamente dicho, así como
también derivados de la celulosa y del almidón, que pueden obtenerse
mediante reacciones similares a la polimerización a partir de la
celulosa o del almidón. Tales celulosas o bien almidones,
químicamente modificados, abarcan, en este caso, por ejemplo, los
productos procedentes de la esterificación o bien de la
eterificación, en los cuales han sido substituidos átomos de
hidrógeno del grupo hidroxi. No obstante pueden emplearse también
como materiales de soporte las celulosas o bien los almidones, en
los cuales se hayan reemplazado los grupos hidroxi por grupos
funcionales, que no estén enlazados a través de un átomo de oxígeno.
En los grupos de estos derivados quedan abarcados, por ejemplo, las
celulosas alcalinas, las carboximetilcelulosas
(CMC)-almidones (CMS), los ésteres y los éteres de
la celulosa y del almidón así como las aminocelulosas y los
aminoalmidones.
De forma especialmente preferente se empleará el
almidón, entre estos grupos de componentes para los agentes de
lavado y de limpieza, como material de soporte,
La cantidad del material de soporte sólido en
los granulados formados constituye, preferentemente, desde un 50
hasta un 80% en peso del peso del granulado formado.
Los agentes según la invención contienen, a modo
de substancias catiónicas activas con efecto suavizante de los
textiles desde un 5 hasta un 40% en peso de uno o varios ésteres
cuaternizados de trietanolamina con actividad suavizante de los
textiles de la fórmula I:
en la que cada grupo R^{1} se
elige, independientemente entre sí, entre los grupos alquilo,
alquenilo o hidroxialquilo con 1 a 6 átomos de carbono; cada grupo
R^{2} se elige, independientemente entre sí, entre los grupos
alquilo o alquenilo con 8 a 28 átomos de carbono; T =
-CO-O- y n significa un número entero desde 0 hasta
5.
Los granulados se preparan de modo que se
disponen los materiales de soporte, sólidos, en un mezclador y, a
continuación, se tratan, con un bajo aporte de energía, con el
tensioactivo catiónico. A continuación se añaden uno o varios
agentes auxiliares para la granulación en forma de una solución
acuosa y la mezcla se granula en húmedo con elevado aporte de
energía.
Un bajo aporte de energía, en el sentido del
procedimiento según la invención, significa una herramienta de
mezcla que gira lentamente o bien significa que se desiste al empleo
de dispositivos adicionales desmenuzadores. Este bajo aporte de
energía se caracteriza, además, porque el árbol del agitador del
mezclador no fluidifica el producto de la mezcla sino que, por el
contrario, se lleva a cabo una especie de "mezclado de minerales
en bruto", en el cual se levanta en la mezclar en sentido
rotacional el producto a ser molido. Un elevado aporte de energía
significa, en el sentido del procedimiento, una rápida rotación del
útil mezclador o bien el empleo de agregados adicionales para el
desmenuzado. En este caso se introducen en el recinto libre para la
mezcla, en estado fluidificado, partículas generadas, procedentes
del lecho del material y se fluidifican más o menos en la mezcla.
En este estado las partículas llenan la mezclar en forma de una
nube, el denominado "lecho fluidificado generado
mecánicamente". Cuando se aumente, todavía más, el número de
revoluciones se acelerará el producto finalmente en forma de un
anillo de producto de mezcla sobre la pared del mezclador, que gira
sobre la misma.
El procedimiento puede llevarse a cabo tanto en
agitadores de alta intensidad como también en agitadores que giren
lentamente, haciéndose trabajar los mezcladores de alta intensidad
en la primera etapa del procedimiento, con una lenta rotación y se
aplica el aporte energético, necesario para la segunda etapa del
procedimiento, en el caso de mezcladores que giren lentamente,
mediante dispositivos adicionales tales como, por ejemplo, coronas
de cuchillas. Ejemplos de mezcladores que giran rápidamente son el
reciclador Lödige® CB 30, el granulador Schugi®, el mezclador
Eirich® Typ R o el Drais® K-TTP 80. Ejemplos de
granuladores para la mezcla que giran lentamente son el Drais®
K-T 160 así como el Lödige® KM 300. Este último se
denomina frecuentemente como "mezclador de brazo de arado
Lödige".
Como agentes auxiliares para la granulación, que
se añaden en forma de soluciones acuosas en la segunda etapa del
procedimiento, se eligen entre la carboximetilcelulosa, el vidrio
soluble o el ácido cítrico. De forma especialmente ventajosa, el
procedimiento, según la invención, utiliza soluciones acuosas de
carboximetilcelulosa (DMC), de vidrio soluble o de ácido cítrico.
En función del agente auxiliar correspondiente para la granulación,
las soluciones acuosas presentan concentraciones variables en los
productos empleados. De este modo se empleará CMC por ejemplo en
soluciones acuosas del 0,2 hasta el 5% en peso, vidrio soluble en
forma de soluciones acuosas desde un 10 hasta un 40% en peso y el
ácido cítrico en forma de soluciones acuosas desde un 5 hasta un 30%
en peso.
Las partículas granuladas, que se forman en el
procedimiento, pueden someterse a las etapas de tratamiento final
usuales en los agentes de lavado y de limpieza. De este modo es
preferente, por ejemplo, un secado del granulado en el lecho
fluidificado después de la granulación. También puede llevarse a
cabo inmediatamente después de la granulación o de un secado
eventual, un espolvoreado, esferonizado u otro tratamiento
superficial.
Los granulados, que contienen tensioactivos
catiónicos, según la invención, contienen desde un 5 hasta un 40%
en peso de uno o varios ésteres cuaternizados de trietanolamina de
la fórmula I anteriormente indicada, desde un 50 hasta un 90% en
peso de un material de soporte sólido del grupo de los sulfatos, de
los carbonatos, de los silicatos, de los citratos y de los
aluminosilicatos de los metales alcalinos y del ácido cítrico así
como los polisacáridos naturales y sus derivados así como desde un
0,1 hasta un 5% en peso de uno o varios agentes auxiliares para la
granulación, referido, respectivamente, al peso del granulado.
Los granulados, que contienen tensioactivos
catiónicos, preferentes, contienen a modo de componente de material
de soporte sólido b) sulfato de sodio. Como agentes auxiliares para
la granulación c) se emplearán preferentemente uno o varios
productos, elegidos entre el grupo de los derivados de la celulosa,
de los vidrios solubles o del ácido cítrico.
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Se dispusieron en un mezclador Lödige diversos
materiales de soporte (véase la tabla) y se mezclaron con un bajo
aporte de energía (sin desmenuzador) con adición del tensioactivo
catiónico. A continuación se añadió un 3% en peso de soluciones
acuosas de carboximetilcelulosa (al 1%) o bien de vidrio soluble (al
30%) o bien de ácido cítrico (al 25%), referido al peso del
granulado y la mezcla se granuló con elevado aporte de energía.
Después de la granulación se llevó a cabo el secado del producto en
el lecho fluidificado o bien un espolvoreado/esferonizado. Con
fines comparativos se ensayó la fabricación de una mezcla madre de
tensioactivos catiónicos mediante impregnación del material de
soporte correspondiente con el tensioactivo catiónico en un
mezclador. Las composiciones de los agentes tras el secado están
representadas en la tabla 1, las propiedades físicas se encuentran
en la tabla 2.
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
Otros agentes según la invención, cuya
composición ha sido indicada en la tabla 3, se prepararon según la
forma de proceder anteriormente descrita, sus propiedades físicas se
encuentran en la tabla 4.
Claims (3)
1. Granulado sólido, que contienen,
respectivamente referido al peso del granulado
- a)
- desde un 5 hasta un 40% en peso de uno o varios ésteres cuaternizados de trietanolamina con actividad suavizante de los textiles, de la fórmula I:
- en la que cada grupo R^{1} se elige, independientemente entre sí, entre los grupos alquilo, alquenilo o hidroxialquilo con 1 a 6 átomos de carbono; cada grupo R^{2} se elige, independientemente entre sí, entre los grupos alquilo o alquenilo con 8 a 28 átomos de carbono; T = -CO-O- y n significa un número entero desde 0 hasta 5,
- b)
- desde un 50 hasta un 90% en peso de un material de soporte sólido del grupo de los sulfatos, de los carbonatos, de los silicatos, de los citratos y de los aluminosilicatos de los metales alcalinos y el ácido cítrico así como los polisacáridos naturales y sus derivados,
- c)
- desde un 0,1 hasta un 5% en peso de uno o varios agentes auxiliares para la granulación, elegidos entre el grupo formado por la carboximetilcelulosa, los vidrios solubles o el ácido cítrico.
2. Granulado según la reivindicación 1,
caracterizado porque el componente, sólido del material de
soporte b), es sulfato de sodio.
3. Granulado según una de las reivindicaciones 1
a 2, caracterizado porque el componente sólido, de material
de soporte b), se elige entre los polisacáridos naturales y sus
derivados, siendo preferente el almidón.
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