ES2198765T3 - Procedimiento para preparar detergentes usando una pasta tensioactiva muy activa que contiene tensioactivos ramificados en el centro de la cadena. - Google Patents

Procedimiento para preparar detergentes usando una pasta tensioactiva muy activa que contiene tensioactivos ramificados en el centro de la cadena.

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ES2198765T3 ES98956105T ES98956105T ES2198765T3 ES 2198765 T3 ES2198765 T3 ES 2198765T3 ES 98956105 T ES98956105 T ES 98956105T ES 98956105 T ES98956105 T ES 98956105T ES 2198765 T3 ES2198765 T3 ES 2198765T3
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Abstract

Un procedimiento para preparar aglomerados de detergente, caracterizado por las etapas de: (A) proporcionar una pasta tensioactiva viscoelástica no lineal, que incluye, en peso de dicha pasta tensioactiva, de 70% a 95% de compuestos tensioactivos de cadena alquílica más larga, ramificados en el centro de la cadena, de la fórmula: en la que: (a) Ab es un resto alquílico hidrófobo ramificado en el centro de la cadena, de C9 a C22 carbonos totales en el resto, preferiblemente de C12 a C18, que tiene: (1) una cadena lineal de carbono más larga unida al resto ¿X-B en el intervalo de 8 a 21 átomos de carbono; (2) uno o más restos alquílicos C1-C3 que se ramifican a partir de esta cadena lineal de carbono más larga; (3) al menos uno de los restos alquílicos ramificados está unido directamente a un carbono de la cadena lineal de carbono más larga en una posición dentro del intervalo desde la posición carbono 2, contando a partir del carbono nº 1 que está unido al resto ¿X-B, hasta la posición carbono ù¿2, el carbono terminal menos 2 carbonos; y (4) la composición tensioactiva tiene un número total medio de átomos de carbono en el resto Ab-X en la fórmula anterior dentro del intervalo de más de 14, 5 a 18; (b) B es un resto hidrófilo seleccionado de sulfatos, sulfonatos, óxidos de amina, polioxialquileno, sulfatos alcoxilados, restos polihidroxilados, ésteres de fosfato, sulfonatos de glicerol, poligluconatos, ésteres de polifosfato, fosfonatos, sulfosuccinatos, sulfosuccaminatos, carboxilatos polialcoxilados, glucamidas, taurinatos, sarcosinatos, glicinatos, isetionatos, dialcanolamidas, monoalcanolamidas, sulfatos de monoalcanolamida, diglicolamidas, sulfatos de diglicolamida, ésteres de glicerol, ésteres sulfato de glicerol, éteres de glicerol, éteres sulfato de glicerol, éteres de poliglicerol, éteres sulfato de poliglicerol, ésteres de sorbitán, ésteres de sorbitán polialcoxilados, sulfonatos de amonioalcano, amidopropilbetaínas, sales de amonio cuaternario alquiladas, sales de amonio cuaternario alquiladas/polihidroxialquiladas, sales de amonio cuaternario alquiladas, sales de amonio cuaternario oxipropílico alquiladas/polihidroxiladas, imidazolinas, 2-il-succinatos, ésteres alquílicos sulfonados, y ácidos grasos sulfonados; y (c) X es ¿CH2-; de 5% a 30% de agua, y una cantidad en exceso de un hidróxido de metal alcalino; (B) cargar dicha pasta tensioactiva en un mezclador/densificador de alta velocidad; (C) introducir de 1% a 70% en peso de un reforzante de detergencia en dicho mezclador/densificador de alta velocidad; y (D) aglomerar dicha pasta tensioactiva y dicho reforzante de detergencia tratando dicha pasta tensioactiva y dicho reforzante de detergencia en dicho mezclador/densificador de alta velocidad, y posteriormente en un mezclador/densificador de velocidad moderada, para formar dichos aglomerados de detergente.

Description

Procedimiento para preparar detergentes usando una pasta tensioactiva muy activa que contiene tensioactivos ramificados en el centro de la cadena.
Campo de la invención
La presente invención está dirigida de manera general a un procedimiento para preparar composiciones detergentes de alta densidad a partir de una pasta tensioactiva muy activa y otros ingredientes detergentes. Más particularmente, la invención está dirigida a un procedimiento para producir una composición detergente de alta densidad en forma de aglomerados, en los que la estabilidad y la durabilidad antes de la venta de una pasta tensioactiva muy activa, que contiene un tensioactivo de sulfato de alquilo primario ramificado en el centro de la cadena, mejoran y se mantienen inesperadamente. Este procedimiento es especialmente útil en la producción de composiciones detergentes granulares compactas modernas, que requieren típicamente niveles más altos de tensioactivos detersivos activos.
Fundamentos de la invención
Recientemente, ha habido un considerable interés dentro de la industria del detergente por detergentes de lavado que sean ``compactos'' y por consiguiente, tengan volúmenes de dosificación bajos. Para facilitar la producción de estos llamados detergentes de baja dosificación, se han hecho muchos intentos para producir detergentes de alta densidad de masa, por ejemplo con una densidad de 650 g/l o más alta. Los detergentes de baja dosificación tienen actualmente una alta demanda, ya que conservan los recursos y se pueden vender en paquetes pequeños que son más convenientes para los consumidores.
Generalmente, hay dos tipos principales de procedimientos por los que se pueden preparar gránulos o polvos de detergente. El primer tipo de procedimiento implica secar por rociado una suspensión acuosa de detergente en una torre de secado por rociado, para producir gránulos de detergente muy porosos. En el segundo tipo de procedimiento, se mezclan diversos componentes detergentes, después de lo cual se aglomeran con una pasta de detergente no iónico o aniónico que sirve también como agente de unión de la propia partícula aglomerada. En ambos procedimientos, los factores más importantes que gobiernan la densidad de los gránulos de detergente resultantes son la densidad, porosidad y área superficial de los diversos materiales iniciales, y sus respectivas composiciones químicas. Estos parámetros, sin embargo, sólo se pueden variar dentro de un intervalo limitado. Así, sólo se puede conseguir un incremento sustancial de la densidad de masa con etapas de proceso adicionales que conduzcan a la densificación de los gránulos de detergente, o por medio de procedimientos de aumento de la aglomeración.
La técnica está repleta de procedimientos dirigidos a la aglomeración para producir composiciones detergentes. Por ejemplo, se han hecho intentos de aglomerar reforzantes de detergencia mezclando zeolita y/o silicatos de estructura en capas en un mezclador para formar aglomerados de libre fluidez. Otro ejemplo más implica un material detergente inicial en forma de pasta tensioactiva viscoelástica muy activa, que se aglomera con polvos secos, tales como aluminosilicatos y carbonatos, en aglomerados de detergente crujientes, de libre fluidez, muy densos. Sin embargo, se ha encontrado una amplia variedad de problemas en el manejo de las pastas tensioactivas muy viscoelásticas, muy activas, que se usan para producir aglomerados de detergente de alta densidad, muy activos, adecuados para productos detergentes modernos de baja dosificación. Específicamente, tales pastas tensioactivas muy activas son extremadamente sensibles a los parámetros del entorno y del equipo de funcionamiento, todo lo cual hace a las pastas difíciles de transportar, almacenar y procesar cuando se producen aglomerados de detergente.
Típicamente, las pastas tensioactivas se fabrican por un procedimiento en el que se sulfata un alcohol graso, y después de esto, se neutraliza con un material alcalino (p. ej., hidróxido sódico). Este es un procedimiento extremadamente delicado, especialmente cuando se usa para producir pastas tensioactivas muy activas que contienen predominantemente (más del 60% en peso) el tensioactivo activo y sólo una cantidad relativamente pequeña de agua y adjuntos. Las pastas tensioactivas muy activas resultantes son extremadamente sensibles a su entorno, por ejemplo, las zonas de temperatura alta o ``puntos calientes'' en el equipo (tuberías, válvulas, tanques de almacenamiento y similares) a los que están expuestas, así como cualquier contaminante que tenga un pH menor de 7 que entre en la pasta. En el caso de que la pasta tensioactiva de alta actividad esté expuesta a uno o más de estos factores del entorno, tales pastas de alta actividad tienen tendencia a sufrir una reacción de hidrólisis, en la que el tensioactivo revierte a su forma alcohólica. Esta reacción de hidrólisis es una reacción autocatalítica, porque un subproducto es un ácido que continúa reaccionando con cualquier tensioactivo remanente. Esta amenaza de hidrólisis exacerba particularmente la sensibilidad al entorno de las pastas muy tensioactivas y las hace difíciles de mantener estables durante periodos de tiempo (p. ej. 3-7 días) necesarios para la fabricación a gran escala comercial de los detergentes de lavado compactos modernos. Debe comprenderse que incluso una hidrólisis del 1% en peso de la pasta tensioactiva puede tener las mayores consecuencias financieras en la fabricación a gran escala comercial de productos detergentes.
Los intentos típicos de la técnica anterior en este área implicaban formar inmediatamente partículas de tensioactivo después de que se fabricaba la pasta. Sin embargo, esto requiere un equipo de formación de partículas ``in situ'' o requiere que el equipo de preparación del tensioactivo esté alojado en o cerca de las instalaciones de fabricación del detergente. Actualmente, las industrias que fabrican detergente y las que fabrican pasta tensioactiva se han separado, tanto físicamente como desde un punto de vista comercial, tendencia que se está incrementando. Así, sería deseable tener una pasta tensioactiva de alta actividad que permanezca estable durante periodos de tiempo más largos, para hacer posible que la operación de fabricación de tensioactivos esté localizada más lejos de la instalaciones de fabricación de detergentes, lo que es más representativo del entorno comercial actual.
Otro reto más del uso de tales pastas tensioactivas de alta actividad implica a sus propiedades reológicas en que deben tener una viscosidad suficientemente baja para ser bombeadas dentro y fuera de los camiones o trenes de transporte, y dentro y fuera de los tanques de almacenamiento en las instalaciones de fabricación de detergente. Cualquier cambio significativo de temperatura puede conducir a una indeseable formación de geles o solidificación de la pasta tensioactiva, causando incrementos en gastos de fabricación y tiempo. Nótese, sin embargo, que un recalentamiento puede dar como resultado unas propiedades reológicas de la pasta tensioactiva diferentes.
También en esta consideración, ingredientes adicionales tales como los carbonatos, que se incluyen para mantener la estabilidad de almacenamiento y transporte de la pasta tensioactiva antes de que sea procesada, tienen el efecto de incrementar la viscoelasticidad de la pasta tensioactiva de alta actividad, haciéndola por consiguiente muy difícil de procesar. La dificultad del proceso surge debido a un cambio en la viscoelasticidad de la pasta tensioactiva, lo que requiere bombas de alta presión relativamente caras, tuberías más grandes y distancias de transporte más cortas en el proceso de fabricación del detergente. Como consecuencia, sería deseable tener un procedimiento en el que la estabilidad de almacenamiento de la pasta se mantenga, sin sacrificar su procesabilidad.
Por consiguiente, a pesar de las descripciones en la técnica mencionadas anteriormente, permanece la necesidad de un procedimiento para producir una composición detergente aglomerada a partir de una pasta tensioactiva de alta actividad que sea suficientemente estable durante el transporte y el almacenamiento durante suficientes periodos de tiempo para hacer posible la fabricación a gran escala comercial de composiciones detergentes compactas modernas. También, permanece la necesidad de un procedimiento tal que no sea caro y se pueda incorporar fácilmente en instalaciones de producción a gran escala para detergentes de baja dosificación o compactos.
Antecedentes de la técnica
Las siguientes referencias están dirigidas a pastas tensioactivas: Aouad et al, documento WO 93/18123 (Procter & Gamble); Aouad et al, documento WO 92/18602 (Procter & Gamble); Aouad et al, documento EP 508.543 (Procter & Gamble); Mueller et al, Patente U.S. Nº 5.152.932; Strauss et al, Patente U.S. Nº 5.080.848 (Procter & Gamble); Ofosu-Asante et al, Patente U.S. Nº 5.066.425 (Procter & Gamble); Jolicoeur et al, Patente U.S. Nº 5.045.238 (Procter & Gamble); y Van Zorn et al, documento EP 504.986 (Shell). Las siguientes referencias están dirigidas a densificar gránulos secados por rociado: Appel et al, Patente U.S. Nº 5.133.924 (Lever); Bortolotti et al, Patente U.S. Nº 5.160.657 (Lever); Johnson et al, Patente Británica Nº 1.517.713 (Unilever); y Curtis, Solicitud de Patente Europea 451.894. Las siguiente referencias están dirigidas a producir detergentes por aglomeración: Beerse et al, Patente U.S. Nº 5.108.646 (Procter & Gamble); Capeci et al, Patente U.S. Nº 5.366.652 (Procter & Gamble); Capeci et al, Patente U.S. Nº 5.486.303 (Procter & Gamble); Capeci et al, Patente U.S. Nº 5.489.392 (Procter & Gamble); Hollingsworth et al, Solicitud de Patente Europea 351.937 (Unilever); y Swatling et al, Patente U.S. Nº 5.205.958.
El documento U.S. 3.480.556 de de Witt et al, 25 de Noviembre de 1969, el documento EP 439.316, publicado por Lever el 31 de Julio de 1991, y el documento EP 684.300, publicado por Lever el 29 de Noviembre de 1995, describen sulfatos de alquilo beta-ramificados. El documento EP 439.316 describe ciertos detergentes de lavado que contienen un sulfato de alquilo primario ramificado C14/C15 comercial específico, llamado sulfato LIAL 145. Se cree que éste tiene 61% de ramificación en la posición 2; 30% de ésta implica la ramificación con una cadena hidrocarbonada que tiene cuatro o más átomos de carbono. El documento U.S. 3.480.556 describe mezclas de 10 a 90 partes de un sulfato de alquilo primario de cadena lineal y de 90 a 10 partes de un sulfato de alcohol primario beta-ramificado (ramificado en la posición 2) de fórmula:
\dotable{\tabskip\tabcolsep#\hfil\+#\hfil\tabskip0ptplus1fil\dddarstrut\cr}{
 \+ R ^{2} \cr  \+ \hskip1mm |\cr 
R ^{1}  \hskip-2mm \+ CH
CH _{2} OSO _{3} X\cr}
en la que el número total de átomos de carbono varía de 12 a 20 y R1 es un radical alquiílico de cadena lineal que contiene de 9 a 17 átomos de carbono y R2 es un radical alquílico de cadena lineal que contiene de 1 a 9 átomos de carbono (ejemplificado con 67% de ramificación 2-metilo y 33% de ramificación 2-etilo).
Como se apuntó aquí antes, R. G. Laughlin, en ``The Aqueous Phase Behaviour of Surfactants'', Academic Press, N.Y. (1994) p. 347, describe la observación de que cuando la ramificación se mueve desde la posición 2-alquílica hacia el centro del alquilo hidrófobo hay una disminución de las temperaturas Krafft. Véase también Finger et al., ``Detergent alcohols - the effect of alcohol structure and molecular weight on surfactanct properties'', J. Amer. Oil Chemists' Society, Vol. 44, p. 525 (1967), y Technical Bulletin, Shell Chemical Co., SC: 364-80.
El documento EP 342.917 A, Unilever, publicado el 23 de Noviembre de 1989, describe detergentes de lavado que contienen un sistema tensioactivo en el que tensioactivo aniónico principal es un sulfato de alquilo que se afirma que tiene ``amplio intervalo'' de longitudes de cadena alquílica (la parte experimental parece que implica mezclar tensioactivos con la longitud de la cadena del coco y el sebo).
La Patente U.S. 4.102.823 y el documento GB 1.399.966 describen otras composiciones de lavado que contienen sulfatos de alquilo convencionales.
La Patente G.B. 1.299.966, Matheson et al., publicada el 2 de Julio de 1975, describe una composición detergente en la que el sistema tensioactivo comprende una mezcla de de seboalquilsulfato sódico y tensioactivos no iónicos.
Los sulfatos metil-sustituidos incluyen los llamados sulfatos ``isoestearilo''; éstos son típicamente mezclas de sulfatos isómeros que tienen un total de 18 átomos de carbono. Por ejemplo, el documento EP 401.462 A, cedido a Henkel, publicado el 12 de Diciembre de 1990, describe ciertos alcoholes isoestearílicos y alcoholes isoestearílicos etoxilados y su sulfatación para producir los correspondientes sulfatos de alquilo, tal como el isoestearilsulfato sódico. Véase también K.R. Wormuth y S. Zusma, Langmuir, Vol. 7, (1991), págs. 2048-2053 (estudios técnicos sobre un número de sulfatos de alquilo ramificados, especialmente el tipo ``Guerbet ramificado''); R. Varadaraj et al., J. Phys. Chem., Vol. 95, (1991), págs. 1671-1676 (que describe las tensiones superficiales de diversos tensioactivos de clases ``Guerbet lineal'' y ``Guerbet ramificado'' que incluyen los sulfatos de alquilo); Varadaraj et al., J. Colloid and Interface Sci., Vol. 140, (1990), págs. 31-34 (relacionado con datos de formación de espuma de tensioactivos que incluyen sulfatos de alquilo C12 y C13 que contienen 3 y 4 ramificaciones de metilo, respectivamente); y Varadaraj et al., Langmuir, Vol. 6 (1990), págs. 1376-1378 (que describe la micropolaridad de disoluciones micelares acuosas de tensioactivos que incluyen sulfatos de alquilo ramificados).
Los alcoholes ``Guerbet lineal'' están disponibles en Henkel, p. ej., EUTANOL G-16.
Los sulfatos de alquilo primarios derivados de alcoholes preparados por reacción Oxo en oligómeros de propileno o n-butileno se describen en la Patente U.S. 5.245.072 cedida a Mobil Corp. Véase también: Patente U.S. 5.284.989, cedida a Mobil Oil Corp. (un método para producir hidrocarburos sustancialmente lineales por oligomerización de una olefina inferior a temperaturas elevadas con zeolita ácida silícea de poro intermedio comprimida), y Patentes U.S. 5.026.933 y 4.870.038, ambas de Mobil Oil Corp. (un procedimiento para producir hidrocarburos sustancialmente lineales por oligomerización de una olefina inferior a temperaturas elevadas con zeolita ácida silícea ZSM-23).
Véanse también: Surfactant Science Series, Marcel Dekker, N.Y. (varios volúmenes que incluyen los titulados ``Anionic Surfactants'' y ``Surfactant Biodegradation'', el último por R.D. Swisher, Segunda edición, publ. 1987 como Vol. 18; véanse especialmente las págs. 20-24 ``Hidrophobic groups and their resources''; págs. 28-29 ``Alcohols'', págs. 34-35 ``Primary Alkyl Sulfates'' y págs. 35-36 ``Secondary Alkyl Sulfates''); y literatura sobre alcoholes ``superiores'' o ``detergentes'' a partir de los que se preparan típicamente los sulfatos de alquilo, incluyendo: CEH Marketing Research Report ``Detergent Alcohols'' por R.F. Modler et al., Chemical Economics Handbook, 1993, 609.5000-609.5002; Kirk Othmer's Encyclopedia of Chemical Technology, 4ª edición, Wiley, N.Y., 1991, ``Alcohols; Higher Aliphatic'' en Vol. 1, págs. 865-913 y las referencias en ellos.
Resumen de la invención
La presente invención cumple las necesidades identificadas anteriormente, proporcionando un procedimiento para preparar aglomerados detergentes a partir de una pasta tensioactiva de alta actividad, que contiene un tensioactivo de sulfato de alquilo ramificado en el centro de la cadena y un reforzante de detergencia. Con este procedimiento hay una ventaja significativa en que la pasta tensioactiva es estable, bombeable, y transportable durante un extenso periodo de tiempo para facilitar la multilocalización, la fabricación a gran escala de productos detergentes compactos modernos. En particular, la pasta tensioactiva de alta actividad puede fabricarse en una instalación, y después, almacenarse y transportarse a una instalación remota para procesarse más hasta los aglomerados de detergente finales. Adicionalmente, el tensioactivo ramificado en el centro de la cadena de la pasta tensioactiva da como resultado aglomerados de detergente que exhiben un rendimiento de limpieza total mejorado, especialmente en disoluciones de lavado a baja temperatura.
Como se usa en esta memoria, el término ``contaminantes'' significa cualquier sustancia extraña con la que la pasta tensioactiva entre en contacto mientras se almacena y transporta antes de las etapas de entrada y aglomeración del procedimiento. Los ejemplos de tales contaminantes incluyen, pero sin estar limitados a ellos, residuo multicolor de ácido sulfúrico, sulfato sódico, alcohol graso, hierro, cromo, y níquel. Como se usa en esta memoria, con respecto a la pasta tensioactiva, el término ``estable'' significa que la pasta tensioactiva retiene sustancialmente su formulación, que contiene un tensioactivo neutralizado, y no se ha revertido significativamente por hidrólisis a su forma alcohólica. Como se usa en esta memoria, con respecto a la pasta tensioactiva, el término ``procesable'' significa que la pasta tensioactiva retiene las propiedades reológicas deseadas que permiten que se use en el procedimiento actual, lo que significa típicamente que tendrá una viscosidad, como se detalla más adelante, con respecto al Modelo de la Ley de la Energía. Como se usa en esta memoria, el término ``aglomerados'' se refiere a partículas formadas por aglomeración de gránulos de detergente o partículas que tienen típicamente un tamaño medio de partícula más pequeño que los aglomerados formados. Todos los porcentajes y relaciones usados aquí se expresan como porcentajes en peso (base anhidra) a menos que se indique de otra manera. Todos los documentos se incorporan aquí por referencia. Todas las viscosidades referidas aquí se miden a 70ºC (\pm5ºC) y a velocidades de cizallamiento de alrededor de 10 a 100 s^{-1} a menos que se indique de otra manera.
De acuerdo con un aspecto de la invención, se proporciona un procedimiento para producir aglomerados de detergente. El procedimiento comprende las etapas de: (A) proporcionar una pasta tensioactiva viscoelástica no 
\hbox{lineal}
que incluye, en peso de la pasta tensioactiva, de alrededor de 70% a 95% de unos compuestos tensioactivos de cadena alquílica más larga, ramificados en el centro de la cadena, de fórmula:
A^{b} - X - B
en la que:
(a) A^{b} es un resto alquílico hidrófobo C9 a C22, carbonos totales en el resto, preferiblemente de alrededor de C12 a alrededor de C18, ramificado en el centro de la cadena, que tiene: (1) una cadena de carbono lineal más larga, unida al resto -X-B, en el intervalo de 8 a 21 átomos de carbono; (2) uno o más restos alquílicos C_{1}-C_{3} que se ramifican de esta cadena lineal de carbono más larga; (3) al menos uno de los restos alquílicos ramificados está unido directamente a un carbono de la cadena lineal de carbonos más larga en una posición dentro del intervalo desde la posición carbono 2, contando desde el carbono nº 1, que está unido al resto -X-B, hasta la posición carbono \omega-2, el carbono terminal menos 2 carbonos; y (4) la composición tensioactiva tiene un número total medio de átomos de carbono en el resto A^{b}-X de la fórmula anterior dentro del intervalo de más de 14,5 a alrededor de 18, preferiblemente de alrededor de 15 a alrededor de 17; (b) B es un resto hidrófilo seleccionado de sulfatos, sulfonatos, óxidos de amina, polioxialquileno, sulfatos alcoxilados, restos polihidroxilados, ésteres de fosfato, sulfonatos de glicerol, poligluconatos, ésteres de polifosfato, fosfonatos, sulfosuccinatos, sulfosuccaminatos, carboxilatos polialcoxilados, glucamidas, taurinatos, sarcosinatos, glicinatos, isetionatos, dialcanolamidas, monoalcanolamidas, sulfatos de monoalcanolamida, diglicolamidas, sulfatos de diglicolamida, ésteres de glicerol, ésteres sulfato de glicerol, éteres de glicerol, éteres sulfato de glicerol, éteres de poliglicerol, éteres sulfato de poliglicerol, ésteres de sorbitán, ésteres de sorbitán polialcoxilados, amonioalcanosulfonatos, amidopropilbetaínas, sales de amonio cuaternario alquiladas, sales de amonio cuaternario alquiladas/polihidroxialquiladas, sales de amonio cuaternario alquiladas, imidazolinas, 2-il-succinatos, ésteres de alquilo sulfonados, y ácidos grasos sulfonados; y (c) X es -CH_{2}-, de alrededor de 5% a alrededor de 30% de agua, y una cantidad en exceso de un hidróxido de metal alcalino; (B) cargar la pasta tensioactiva en un mezclador/densificador de alta velocidad; (C) introducir de alrededor de 1% a alrededor de 70% en peso de un reforzante de detergencia en el mezclador/densificador de alta velocidad y (D) aglomerar la pasta tensioactiva y el reforzante de detergencia tratando inicialmente la pasta tensioactiva y el reforzante de detergencia en el mezclador/densificador de alta velocidad, y posteriormente en un mezclador/densificador de velocidad moderada, para formar los aglomerados de detergente. La presente invención también proporciona composiciones detergentes que comprenden aglomerados de detergente preparados de acuerdo con cualquiera de los procedimientos descritos aquí.
Por consiguiente, es un objeto de la invención proporcionar un procedimiento para producir una composición detergente aglomerada a partir de una pasta tensioactiva de alta actividad que sea suficientemente estable durante el transporte y almacenamiento durante periodos de tiempo suficientemente extensos, para hacer posible la fabricación a gran escala comercial de composiciones detergentes compactas modernas. Es también un objeto de la invención proporcionar un procedimiento tal que produzca una composición detergente que tenga un rendimiento de limpieza mejorado, especialmente en disoluciones de lavado a baja temperatura. Es también un objeto de la invención proporcionar un procedimiento tal que no sea caro y se pueda incorporar fácilmente en instalaciones de producción a gran escala de detergentes de baja dosificación o compactos. Estos y otros objetos, características y ventajas acompañantes de la presente invención se harán evidentes para los expertos en la técnica con una lectura de la siguiente descripción detallada de la realización preferida y las reivindicaciones anexas.
Descripción detallada de la realización preferida
Generalmente, el presente procedimiento se usa en la producción de detergentes de baja dosificación, por medio del cual los aglomerados de detergente resultantes se pueden usar como detergente o como un aditivo detergente. En particular, se puede usar el procedimiento para formar aglomerados de detergente ``de alta actividad'' (es decir, alto nivel tensioactivo) que contienen un tensioactivo de sulfato de alquilo ramificado en el centro de la cadena, que se usan como una mezcla para los propósitos de incrementar los niveles activos en detergentes granulares de baja dosificación, y, de este modo, permitir detergentes más compactos.
Procedimiento
El procedimiento produce aglomerados de detergente de alta densidad, de libre fluidez, que tienen preferiblemente una densidad de al menos 650 g/l. El procedimiento produce aglomerados de detergente a partir de una pasta tensioactiva muy activa y viscoelástica que tiene un contenido en agua relativamente bajo y un tensioactivo de sulfato de alquilo ramificado en el centro de la cadena como se describe con detalle más adelante. Por la inclusión del sulfato de alquilo ramificado en el centro de la cadena, mencionado anteriormente, en la pasta, son posibles unos niveles activos más altos en la pasta, así como un manejo más fácil de la pasta en términos de transporte y almacenamiento. En el pasado, procesar y almacenar ciertas pastas tensioactivas muy viscoelásticas, de alta actividad, ha sido un problema, especialmente a la luz de su sensibilidad a las variaciones de temperatura y a contaminantes que son de naturaleza ácida. Aunque sin tener intención de estar atado a la teoría, se cree que tales variaciones de temperatura y contaminantes ácidos causan la reacción de hidrólisis autocatalítica de la pasta tensioactiva, que revierte eficazmente la pasta tensioactiva en una disolución alcohólica acuosa que no se puede reprocesar. Se ha encontrado por consiguiente que se deben regular óptimamente los intervalos de temperatura seleccionados y los intervalos de pH de los contaminantes con el fin de producir los aglomerados de detergente deseados que se usan en productos detergentes compactos modernos. Aunque tal regulación de temperatura y pH es útil, no es necesaria con las pastas tensioactivas que incluyen el tensioactivo de sulfato de alquilo ramificado en el centro de la cadena.
En la primera etapa del procedimiento, se proporciona una pasta tensioactiva viscoelástica no lineal, lo que es característico de muchas pastas muy activas, muy viscoelásticas, usadas en la producción de aglomerados de detergente de alta densidad. La frase ``viscoelástica no lineal'' significa que la pasta tiene un perfil de velocidad de fluido no lineal y exhibe un comportamiento fluido viscoelástico, es decir, se puede estirar mientras fluye tal como la goma de mascar o similar. Hasta ahora, tales pastas tensioactivas no lineales viscoelásticas han sido muy difíciles de procesar y mantener estables. Preferiblemente, la pasta tensioactiva comprende, en peso de la pasta tensioactiva, de alrededor de 70% a alrededor de 95%, más preferiblemente de alrededor de 70% a alrededor de 90%, y lo más preferiblemente de alrededor de 70% a alrededor de 85%, del tensioactivo de sulfato de alquilo ramificado en el centro de la cadena. En una realización preferida, la pasta tensioactiva es una mezcla de tensioactivos de sulfato de alquilo ramificado en el centro de la cadena (``SAR''), de sulfato de alquilo (``SA'') y de sulfonato de alquilbenceno lineal (``SAL''). Otro tensioactivo opcional que se puede incluir es el sulfato de alquiletoxilo (``SAE''). En una realización preferida, los alcoholes usados para preparar los tensioactivos SAR y SA se mezclan juntos antes de la sulfatación. La relación apropiada de estos alcoholes se elige de tal modo que la mezcla alcohólica permanezca líquida durante el transporte, manejo y sulfatación. Lo más preferiblemente, se usa una relación de pesos alcohol ramificado/alcohol lineal de alrededor de 7:3 o mayor.
La pasta tensioactiva también incluye de alrededor de 5% a alrededor de 30%, más preferiblemente de alrededor de 15% a alrededor de 25%, y lo más preferiblemente de alrededor de 15% a alrededor de 20%, en peso de la pasta, de agua. Adicionalmente, la pasta incluye de alrededor de 0,1% a alrededor de 10%, más preferiblemente de alrededor de 1% a alrededor de 12%, y lo más preferiblemente de alrededor de 2% a alrededor de 10%, en peso de la pasta, de polietilenglicol. La pasta tensioactiva también contiene de alrededor de 0,01% a alrededor de 5%, más preferiblemente de alrededor de 0,1% a alrededor de 1%, y lo más preferiblemente de alrededor de 0,5% a alrededor de 1% en peso de la pasta, de un hidróxido de metal alcalino que es preferiblemente hidróxido sódico. También incluidos en la pasta tensioactiva están ingredientes menores tales como alcoholes sin reaccionar, sulfatos, y similares, aunque es preferible mantener estas cantidades en un mínimo.
En una etapa opcional del procedimiento, la pasta tensioactiva se regula dentro de un intervalo de temperatura de alrededor de 40ºC a alrededor de 80ºC, más preferiblemente de alrededor de 50ºC a alrededor de 70ºC, lo más preferiblemente de 60ºC a 65ºC. Preferiblemente, la etapa de regulación mantiene o hace a la pasta tensioactiva estable durante al menos 48 horas, más preferiblemente durante al menos 72 horas, y lo más preferiblemente durante al menos 170 horas. De esta manera, se elimina la probabilidad de que la pasta tensioactiva sufra la indeseable reacción de hidrólisis y/o sea difícil de transportar y procesar debido a propiedades reológicas inaceptables, tales como alta viscosidad. Se ha encontrado que el uso del tensioactivo ramificado en el centro de la cadena descrito aquí puede transportarse, bombearse, o manejarse de cualquier otra manera fácilmente, dado que puede mantenerse estable a las temperaturas más bajas mencionadas anteriormente. Aunque no se tiene intención de estar atado a la teoría, se cree que el grado de cristalinidad es más bajo en el tensioactivo ramificado en el centro de la cadena, dando como resultado una estabilidad a temperaturas más bajas, comparadas con tensioactivos lineales.
Además, es preferible que la pasta tensioactiva esté sustancialmente libre de materiales que produzcan un gas cuando reaccionen 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 tiene intención de estar atado a la teoría, existe la hipótesis de que si la pasta tensioactiva incluye tal material productor de gas, éste reaccionará con cualquier material contaminante ácido para producir un gas que se propaga a través de la pasta tensioactiva remanente, creando de este modo un ``canal'' o ``camino'' mediante del cual el contaminante ácido puede atravesar la pasta. Esto facilita la reacción de hidrólisis de la pasta tensioactiva entera, en lugar de sólo un pequeño incidente aislado de hidrólisis que no afectaría en cambio a la composición global de la pasta tensioactiva. También en esta consideración, es preferible en el procedimiento actual mantener la pasta tensioactiva sustancialmente libre de materiales contaminantes que tengan un pH menor de alrededor de 7.
En la siguiente etapa del procedimiento, la pasta tensioactiva se carga en un mezclador/densificador de alta velocidad (p. ej., Lödige Recycler CB 30) que funciona típicamente en el intervalo de 300 rpm a alrededor de 2500 rpm. En esta etapa, se usa en el procedimiento de alrededor de 25% a alrededor de 65%, más preferiblemente de 30% a alrededor de 60%, y lo más preferiblemente de alrededor de 35% a alrededor de 60%, en peso de la pasta tensioactiva para preparar los aglomerados. También, se introduce de alrededor de 1% a alrededor de 70%, más preferiblemente de alrededor de 5% a alrededor de 70% y, lo más preferiblemente, de alrededor de 40% a alrededor de 70% en peso de un reforzante de detergencia en el mezclador/densificador de alta velocidad. Aunque se pueden usar otros reforzantes de detergencia en el procedimiento descrito más adelante, el reforzante de aluminosilicato es el preferido.
La pasta tensioactiva y el reforzante de detergencia se aglomeran tratando inicialmente la pasta y el reforzante de detergencia en el mezclador/densificador de alta velocidad y posteriormente en un mezclador/densificador de velocidad moderada (p. ej. Lödige Recycler KM 300 ``Ploughshare'' que tiene un gran eje central que funciona en el intervalo de 100 rpm a 300 rpm) para formar aglomerados de detergente. Otros equipos adecuados para usar como mezclador/densificador de alta velocidad o mezclador/densificador de velocidad moderada se describen en Capeci, Patente U.S. 5.366.652, descripción que se incorpora aquí como referencia. Opcionalmente, también se pueden introducir otros ingredientes detergentes convencionales, como se describe más adelante, en el mezclador/densificador de alta velocidad y/o el mezclador/densificador de velocidad moderada para preparar un aglomerado de detergente formulado completamente.
La pasta tensioactiva, el reforzante de detergencia y otros materiales detergentes iniciales opcionales se envían a un mezclador/densificador de velocidad moderada para un aumento adicional de la aglomeración, dando como resultado aglomerados que tienen una densidad de al menos 650 g/l, y, más preferiblemente, de alrededor de 700 g/l a alrededor de 900 g/l. Preferiblemente, el tiempo medio de residencia de la pasta tensioactiva y otros materiales detergentes iniciales en el mezclador/densificador de alta velocidad (p. ej. mezclador/densificador Lödige Recycler CB 30) es de alrededor de 1 a 30 segundos, mientras que el tiempo de residencia en el mezclador/densificador de velocidad baja o moderada (p. ej. mezclador/densificador Lödige Recycler KM 300 ``Ploughshare'') es de alrededor de 0,1 a 15 minutos, preferiblemente de alrededor de 0,5 minutos.
Inevitablemente, una cierta cantidad de los aglomerados que salen del mezclador/densificador de velocidad moderada estarán por debajo del intervalo de tamaño medio de partícula predeterminado, y, opcionalmente, se pueden separar y reciclar de nuevo al mezclador/densificador de alta velocidad para un aumento adicional de la aglomeración. En este aspecto, estos llamados aglomerados de tamaño insuficiente o ``menudos'' comprenderán de alrededor de 5% a alrededor de 30% en peso de los aglomerados de detergente. La porosidad de las partículas de los aglomerados de detergente resultantes producidos según el procedimiento de la invención está preferiblemente en un intervalo de alrededor de 5% a alrededor de 20%, más preferiblemente a alrededor de 10%. La combinación de la porosidad y tamaño de las partículas mencionados anteriormente da como resultado aglomerados que tienen valores de densidad de 650 g/l y más altos. Tal característica es especialmente útil en la producción de detergentes de lavado de baja dosificación, así como otras composiciones granulares tales como composiciones lavaplatos.
El procedimiento puede comprender las etapas de pulverizar un aglomerante adicional en el/los mezclador/densifi-cador(es) usados en la etapa de aglomeración para facilitar la producción de los aglomerados de detergente deseados. Se añade un aglomerante para propósitos de aumentar la aglomeración proporcionando un agente ``de unión'' o ``adhesión'' a los componentes del detergente. El aglomerante se selecciona preferiblemente del grupo consistente en agua, tensioactivos aniónicos, tensioactivos no iónicos, polietilenglicol, poliacrilatos, ácido cítrico y mezclas de ellos. Otros materiales aglomerantes adecuados que incluyen los enumerados aquí se describen en Beerse et al., Patente U.S. Nº 5.108.646 (Procter and Gamble Co.), cuya descripcion se incorpora aquí como referencia.
Otra etapa opcional contemplada por el presente procedimiento incluye acondicionar los aglomerados de detergente secando los aglomerados de detergente después del mezclador/densificador de velocidad moderada. Otra etapa opcional más implica añadir un agente de revestimiento (p. ej. aluminosilicatos, carbonatos, sulfatos, o cualquier otro material seco en polvo) a los aglomerados de detergente antes o después de que salgan del mezclador/densificador de velocidad moderada, para propósitos de aumentar la fluidez de los aglomerados (es decir, reducir el endurecimiento). Esto aumenta además la condición de los aglomerados de detergente para usarse como aditivo o para colocarlos en forma enviable o empaquetable. Los expertos en la técnica apreciarán que se pueden usar una amplia variedad de métodos para secar así como enfriar los aglomerados de detergente salientes sin apartarse del alcance de la invención. A modo de ejemplo, se pueden usar un aparato tal como un lecho fluidizado para secar, mientras que se puede usar una bomba de aire para enfriar si fuera necesario.
Pasta tensioactiva
La pasta tensioactiva viscoelástica usada aquí tiene propiedades líquidas viscoelásticas que se pueden describir por un modelo matemático usado comúnmente, que explica la naturaleza poco espesa, débil al cizallamiento de la pasta. El modelo matemático se llama Modelo de la Ley de la Energía y se describe por la siguiente relación:
\sigma = K\gamma^{n}
donde \sigma= Fuerza de cizallamiento (dinas/cm^{2}), K= Consistencia (Poise s^{n-1}), \gamma= Velocidad de cizallamiento (s^{-1}), y n= índice de velocidad (adimensional). El índice de velocidad n varía de 0 a 1. Cuanto más próximo está n a 0, más débil al cizallamiento es el fluido. Cuanto más próximo está n a 1, más próximo está a un comportamiento Newtoniano simple, es decir, comportamiento de viscosidad constante. K se puede interpretar como la viscosidad aparente a una velocidad de cizallamiento de 1 s^{-1}.
En este contexto, la pasta tensioactiva viscoelástica usada en el procedimiento tiene una consistencia K a 70ºC de alrededor de 50.000 a alrededor de 250.000 cPoise s^{-1} (500 a 2.500 Poise s^{-1}), más preferiblemente de alrededor de 100.000 a alrededor de 195.000 cPoise s^{-1} (1.000 a 1.950 Poise s^{-1}), y lo más preferiblemente de alrededor de 120.000 a alrededor de 180.000 cPoise s^{-1} (1.200 a 1.800 Poise s^{-1}). Preferiblemente, la pasta tensioactiva tiene un índice de cizallamiento n de alrededor de 0,05 a alrededor de 0,25, más preferiblemente de alrededor de 0,08 a alrededor de 0,20 y lo más preferiblemente de alrededor de 0,10 a alrededor de 0,15.
La pasta tensioactiva incluye mezclas de tensioactivos que comprenden compuestos tensioactivos ramificados en el centro de la cadena, como se describió aquí anteriormente. En tales composiciones, se prefieren ciertos puntos de ramificación (p. ej., la localización a lo largo de la cadena de los restos R, R^{1}, y/o R^{2} de la fórmula anterior) sobre otros puntos de ramificación a lo largo del esqueleto del tensioactivo. La fórmula de más adelante ilustra el intervalo de ramificación en el centro de la cadena (es decir, donde tienen lugar los puntos de ramificación), el intervalo de ramificación en el centro de la cadena preferido, y el intervalo de ramificación en el centro de la cadena más preferido para restos alquilo A^{b} mono-metil ramificados útiles según la presente invención.
1
Se debe notar que para los tensioactivos mono-metil sustituidos estos intervalos excluyen los dos átomos de carbono terminales de la cadena y el átomo de carbono inmediatamente adyacente al grupo -X-B.
La fórmula de más adelante ilustra el intervalo de ramificación en el centro de la cadena, el intervalo de ramificación en el centro de la cadena preferido, y el intervalo de ramificación en el centro de la cadena más preferido para restos alquílicos A^{b} di-metil sustituidos útiles según la presente invención.
2
Las composiciones de tensioactivos ramificados preferidas útiles en las composiciones de limpieza acordes con la presente invención se describen con más detalle más adelante.
(1) Tensioactivos de sulfato de alquilo primario ramificados en el centro de la cadena
Las composiciones de tensioactivos ramificados de la presente invención pueden comprender dos o más tensioactivos de sulfato de alquilo primario ramificado en el centro de la cadena que tienen la fórmula
\dotable{\tabskip\tabcolsep#\hfil\+#\hfil\+#\hfil\+#\hfil\tabskip0ptplus1fil\dddarstrut\cr}{
 \+ \hskip0.5mm R \+ \hskip0.5mm R ^{1} 
\+ \hskip0.5mm R ^{2} \cr  \+ \hskip1mm |
\+ \hskip1mm | \+ \hskip1mm |\cr 
CH _{3} CH _{2}   (CH _{2} )   _{w}  \hskip-2mm \+
CH  (CH _{2} )   _{x}  \hskip-2mm \+

CH  (CH _{2} )   _{y}  \hskip-2mm \+
CH  (CH _{2} )   _{z} OSO _{3} M\cr}
Las mezclas de tensioactivos de la presente invención comprenden moléculas que tienen una cadena esqueleto lineal de sulfato de alquilo primario (es decir, la cadena lineal de carbono más larga que incluye el átomo de carbono sulfatado). Estas cadenas esqueleto alquílicas comprenden de 12 a 19 átomos de carbono; y además las moléculas comprenden un resto alquílico primario ramificado que tiene al menos un total de 14, pero no más de 20, átomos de carbono. Además, la mezcla de tensioactivos tiene un número total medio de átomos de carbono para los restos alquílicos primarios ramificados dentro del intervalo de más de 14,5 a alrededor de 17,5. Así, las mezclas de la presente invención comprenden al menos un compuesto tensioactivo de sulfato de alquilo primario ramificado que tiene una cadena lineal más larga de carbono de no menos de 12 átomos de carbono ni más de 19 átomos de carbono, y el número total de átomos de carbono incluyendo la ramificación debe ser al menos 14, y además el número total medio de átomos de carbono para las cadenas alquílicas primarias ramificadas está dentro del intervalo de más de 14,5 a alrededor de 17,5.
Por ejemplo, un tensioactivo de sulfato de alquilo primario de carbono total C16 que tenga 13 átomos de carbono en el esqueleto debe tener 1, 2 ó 3 unidades de ramificación (es decir, R, R^{1} y/o R^{2}) con lo cual el número total de átomos de carbono en la molécula es al menos 16. En este ejemplo, el requisito de cabonos totales C16 puede satisfacerse igualmente teniendo, por ejemplo, una unidad de ramificación de propilo o tres unidades de ramificación de metilo.
R, R^{1} y R^{2} se seleccionan cada uno independientemente de hidrógeno y alquilo C_{1}-C_{3} (preferiblemente hidrógeno o alquilo C_{1}-C_{2}, más preferiblemente hidrógeno o metilo, y lo más preferiblemente metilo), a condición de que R, R^{1}, y R^{2} no sean todos hidrógeno. Además, cuando z es 1, al menos R o R^{1} no es hidrógeno.
Aunque para los propósitos de las composiciones tensioactivas de la presente invención la fórmula anterior no incluye moléculas en las que las unidades R, R^{1}, y R^{2} sean todos hidrógeno (es decir, sulfatos de alquilo primarios lineales no ramificados), es de reconocer que las composiciones de la presente invención también pueden comprender además alguna cantidad de sulfato de alquilo primario lineal no ramificado. Además, este tensioactivo de sulfato de alquilo primario lineal no ramificado puede estar presente como resultado del procedimiento usado para fabricar la mezcla de tensioactivos que tiene el requisito de uno o más sulfatos de alquilo primarios ramificados en el centro de la cadena acordes con la presente invención, o para propósitos de formular composiciones detergentes, se puede mezclar alguna cantidad de sulfato de alquilo primario lineal no ramificado en la formulación del producto final.
Además es de reconocer similarmente que las composiciones de la presente invención pueden comprender alguna cantidad de alcohol ramificado en el centro de la cadena no sulfatado. Tales materiales pueden estar presentes como resultado de una sulfatación incompletadel alcohol usado para preparar el tensioactivo de sulfato de alquilo, o estos alcoholes pueden ser añadidos separadamente a las composiciones detergentes de la presente invención junto con un tensioactivo de sulfato de alquilo ramificado en el centro de la cadena acorde con la presente invención.
M es hidrógeno o un catión formador de sal, dependiendo del método de síntesis. Ejemplos de cationes formadores de sal son el litio, sodio, potasio, calcio, magnesio, alquilaminas cuaternarias que tienen la fórmula
\dotable{\tabskip\tabcolsep#\hfil\+#\hfil\+#\hfil\tabskip0ptplus1fil\dddarstrut\cr}{
 \+ R ^{3} \+\cr  \+ \hskip0.5mm |\+\cr  R ^{6}  -- \+
N ^{+}  -- R ^{4} \+\cr  \+ \hskip0.5mm |\+\cr  \+
R ^{5} \+\cr}
en la que R^{3}, R^{4}, R^{5} y R^{6} son independientemente hidrógeno, alquileno C_{1}-C_{22}, alquileno ramificado C_{4}-C_{22}, alcanol C_{1}-C_{6}, alquenileno C_{1}-C_{22}, alquinileno ramificado C_{4}-C_{22}, y mezclas de ellos. Los cationes preferidos son el amonio (R^{3}, R^{4}, R^{5} y R^{6} igual a hidrógeno), sodio, potasio, mono-, di-, y trialcanolamonio, y mezclas de ellos. Los compuestos de monoalcanolamonio de la presente invención tienen R^{3} igual a alcanol C_{1}-C_{6}, R^{4}, R^{5} y R^{6} igual a hidrógeno; los compuestos de dialcanolamonio de la presente invención tienen R^{3} y R^{4} igual a alcanol C_{1}-C_{6}, R^{5} y R^{6} igual a hidrógeno; los compuestos de trialcanolamonio de la presente invención tienen R^{3}, R^{4} y R^{5} igual a alcanol C_{1}-C_{6}, R^{6} igual a hidrógeno. Las sales de alcanolamonio preferidas de la presente invención son los compuestos mono-, di- y tri- amonio cuaternario que tienen las fórmulas:
H_{3}N^{+}CH_{2}CH_{2}OH, 
\
H_{2}N4^{+}(CH_{2}CH_{2}OH)_{2}, 
\
HN^{+}(CH_{2}CH_{2}OH)_{3}
El M preferido es sodio, potasio y las sales de C_{2} alcanol amonio enumeradas anteriormente; el más preferido es el sodio.
Considerando más la fórmula anterior, w es un número entero de 0 a 13; x es un número entero de 0 a 13; y es un número entero de 0 a 13; z es un número entero de al menos 1; y w + x + y + z es un número entero de 8 a 14.
Las mezclas de tensioactivos preferidas de la presente invención tienen al menos 0,001%, más preferiblemente al menos 5%, lo más preferiblemente al menos 20% en peso de la mezcla de uno o más sulfatos de alquilo primarios ramificados que tienen la fórmula
\dotable{\tabskip\tabcolsep#\hfil\+#\hfil\+#\hfil\tabskip0ptplus1fil\dddarstrut\cr}{
 \+ R ^{1}  \+ R ^{2} \cr  \+ \hskip0.5mm |
\+ \hskip0.5mm |\cr 
CH _{3} CH _{2}   (CH _{2} )   _{x}  \hskip-2mm \+
CH  (CH _{2} )   _{y}  \hskip-2mm \+

CH  (CH _{2} )   _{z} OSO _{3} M\cr}
en la que el número total de átomos de carbono, incluyendo la ramificación, es de 15 a 18, y en la que además para esta mezcla de tensioactivos el número total medio de átomos de carbono en los restos de alquilo primario ramificado que tiene la fórmula anterior está dentro del intervalo de más de 14,5 a alrededor de 17,5; R^{1} y R^{2} son cada uno independientemente hidrógeno o alquilo C_{1}-C_{3}; M es un catión soluble en agua; x es de 0 a 11; y es de 0 a 11; z es al menos 2; y x + y + z es de 9 a 13; a condición de que R^{1} y R^{2} no sean ambos hidrógeno. Más preferidas son las composiciones que tienen al menos 5% de la mezcla que comprende uno o más sulfatos de alquilo primarios ramificados en el centro de la cadena en los que x + y es igual a 9 y z es al menos 2.
Preferiblemente, las mezclas de tensioactivos comprenden al menos 5% de un sulfato de alquilo primario ramificado en el centro de la cadena que tiene R^{1} y R^{2} independientemente hidrógeno, metilo, a condición de que R^{1} y R^{2} no sean ambos hidrógeno; x + y es igual a 8, 9, ó 10 y z es al menos 2. Más Preferiblemente, las mezclas de tensioactivos comprenden al menos 20% de un sulfato de alquilo primario ramificado en el centro de la cadena que tiene R^{1} y R^{2} independientemente hidrógeno, metilo, a condición de que R^{1} y R^{2} no sean ambos hidrógeno; x + y es igual a 8, 9, ó 10 y z es al menos 2.
Las composiciones detergentes preferidas acordes con la presente invención, por ejemplo, una útil para lavar tejidos, comprenden de alrededor de 0,001% a alrededor de 99% de una mezcla de tensioactivos de sulfato de alquilo primario ramificado en el centro de la cadena, comprendiendo dicha mezcla al menos alrededor de 5% en peso de dos o más sulfatos de alquilo ramificados en el centro de la cadena que tienen las fórmulas:
\newpage
\dotable{\tabskip\tabcolsep#\hfil\+#\hfil\tabskip0ptplus1fil\dddarstrut\cr}{
 \+ CH _{3} \cr  \+ \hskip1mm |\cr 
CH _{3}   (CH _{2} )   _{a}  \hskip-2mm \+
 CH  (CH _{2} )   _{b} 
CH _{2} OSO _{3} M \hskip2.5cm (I)\cr}
\dotable{\tabskip\tabcolsep#\hfil\+#\hfil\+#\hfil\tabskip0ptplus1fil\dddarstrut\cr}{
 \+ CH _{3}  \+ CH _{3} \cr  \+ \hskip1mm |
\+ \hskip1mm |\cr 
CH _{3}   (CH _{2} )   _{d}  \hskip-2mm \+
CH  (CH _{2} )   _{e}  \hskip-2mm \+

CHCH _{2} OSO _{3} M \hskip2cm (II)\cr}
o mezclas de ellos; en las que M representa uno o más cationes; a, b, d, y e son números enteros, a + b es de 10 a 16, d + e es de 8 a 14 y en las que además
cuando a + b = 10, a es un número entero de 2 a 9 y b es un número entero de 1 a 8;
cuando a + b = 11, a es un número entero de 2 a 10 y b es un número entero de 1 a 9;
cuando a + b = 12, a es un número entero de 2 a 11 y b es un número entero de 1 a 10;
cuando a + b = 13, a es un número entero de 2 a 12 y b es un número entero de 1 a 11;
cuando a + b = 14, a es un número entero de 2 a 13 y b es un número entero de 1 a 12;
cuando a + b = 15, a es un número entero de 2 a 14 y b es un número entero de 1 a 13;
cuando a + b = 16, a es un número entero de 2 a 15 y b es un número entero de 1 a 14;
cuando d + e = 8, d es un número entero de 2 a 7 y e es un número entero de 1 a 6;
cuando d + e = 9, d es un número entero de 2 a 8 y e es un número entero de 1 a 7;
cuando d + e = 10, d es un número entero de 2 a 9 y e es un número entero de 1 a 8;
cuando d + e = 11, d es un número entero de 2 a 10 y e es un número entero de 1 a 9;
cuando d + e = 12, d es un número entero de 2 a 11 y e es un número entero de 1 a 10;
cuando d + e = 13, d es un número entero de 2 a 12 y e es un número entero de 1 a 11;
cuando d + e = 14, d es un número entero de 2 a 13 y e es un número entero de 1 a 12;
en las que además, para esta mezcla de tensioactivos, el número total medio de átomos de carbono en los restos de alquilo primario ramificado que tienen las fórmulas anteriores esta dentro del intervalo de más de 14,5 a alrededor de 17,5.
Además, la composición de tensioactivos de la presente invención puede comprender una mezcla de sulfatos de alquilo primarios ramificados que tienen la fórmula
\dotable{\tabskip\tabcolsep#\hfil\+#\hfil\+#\hfil\+#\hfil\tabskip0ptplus1fil\dddarstrut\cr}{
 \+ R \+ R ^{1}  \+ R ^{2} \cr  \+ \hskip1mm |
\+ \hskip1mm | \+ \hskip0.5mm |\cr 
CH _{3} CH _{2}   (CH _{2} )   _{w}  \hskip-2mm \+

CH  (CH _{2} )   _{x}  \hskip-2mm \+
CH  (CH _{2} )   _{y}  \hskip-2mm \+

CH  (CH _{2} )   _{z} OSO _{3} M\cr}
en la que el número total de átomos de carbono por molécula, incluyendo la ramificación, es de 14 a 20, y en la que además, para esta mezcla de tensioactivos, el número total medio de átomos de carbono en los restos alquílicos primarios ramificados que tienen la fórmula anterior está dentro del intervalo de más de 14,5 a alrededor de 17,5; R, R^{1}, y R^{2} se seleccionan cada uno independientemente de hidrógeno y alquilo C_{1}-C_{3}, a condición de que R, R^{1}, y R^{2} no sean todos hidrógeno; M es un catión soluble en agua; w es un número entero de 0 a 13; x es un número entero de 0 a 13; y es un número entero de 0 a 13; z es un número entero de al menos 1; y w + x + y + z es de 8 a 14; a condición de que cuando R^{2} es un alquilo C_{1}-C_{3} la relación de tensioactivos que tienen z igual a 1 a tensioactivos que tienen z de 2 ó mayor sea al menos alrededor de 1:1, preferiblemente al menos alrededor de 1:5, más preferiblemente al menos alrededor de 1:10, y lo más preferiblemente al menos alrededor de 1:100. También preferidas son las composiciones tensioactivas cuando R^{2} es un alquilo C_{1}-C_{3}, que comprenden menos de alrededor de 20%, preferiblemente menos de 10%, más preferiblemente menos de 5%, lo más preferiblemente menos de 1%, de sulfatos de alquilo primarios ramificados que tienen la fórmula anterior en la que z es igual a 1.
Los sulfatos de alquilo primarios mono-metil ramificados preferidos se seleccionan del grupo consistente en: sulfato de 3-metilpentadecanol, sulfato de 4-metilpentadecanol, sulfato de 5-metilpentadecanol, sulfato de 6-metilpentadecanol, sulfato de 7-metilpentadecanol, sulfato de 8-metilpentadecanol, sulfato de 9-metilpentadecanol, sulfato de 10-metilpentadecanol, sulfato de 11-metilpentadecanol, sulfato de 12-metilpentadecanol, sulfato de 13-metilpentadecanol, sulfato de 3-metilhexadecanol, sulfato de 4-metilhexadecanol, sulfato de 5-metilhexadecanol, sulfato de 6-metilhexadecanol, sulfato de 7-metilhexadecanol, sulfato de 8-metilhexadecanol, sulfato de 9-metilhexadecanol, sulfato de 10-metilhexadecanol, sulfato de 11-metilexadecanol, sulfato de 12-metilhexadecanol, sulfato de 13-metilhexadecanol, sulfato de 14-metilhexadecanol, y mezclas de ellos.
Los sulfatos de alquilo primarios di-metil ramificados preferidos se seleccionan del grupo consistente en: sulfato de 2,3-metiltetradecanol, sulfato de 2,4-metiltetradecanol, sulfato de 2,5-metiltetradecanol, sulfato de 2,6-metiltetradecanol, sulfato de 2,7-metiltetradecanol, sulfato de 2,8-metiltetradecanol, sulfato de 2,9-metiltetradecanol, sulfato de 2,10-metiltetradecanol, sulfato de 2,11-metiltetradecanol, sulfato de 2,12-metiltetradecanol, sulfato de 2,3-metilpentadecanol, sulfato de 2,4-metilpentadecanol, sulfato de 2,5-metilpentadecanol, sulfato de 2,6-metilpentadecanol, sulfato de 2,7-metilpentadecanol, sulfato de 2,8-metilpentadecanol, sulfato de 2,9-metilpentadecanol, sulfato de 2,10-metilpentadecanol, sulfato de 2,11-metilpentadecanol, sulfato de 2,12-metilpentadecanol, sulfato de 2,13-metilpentadecanol, y mezclas de ellos.
Los siguientes sulfatos de alquilo primarios ramificados, que comprenden 16 átomos de carbono y que tienen una unidad de ramificación, son ejemplos de tensioactivos ramificados preferidos útiles en las composiciones de la presente invención:
Sulfato de 5-metilpentadecilo que tiene la fórmula:
3
Sulfato de 6-metilpentadecilo que tiene la fórmula:
4
Sulfato de 7-metilpentadecilo que tiene la fórmula:
5
Sulfato de 8-metilpentadecilo que tiene la fórmula:
6
Sulfato de 9-metilpentadecilo que tiene la fórmula:
7
Sulfato de 10-metilpentadecilo que tiene la fórmula:
8
en las que M es preferiblemente sodio.
Los siguientes sulfatos de alquilo primarios ramificados, que comprenden 17 átomos de carbono y que tienen dos unidades de ramificación, son ejemplos de tensioactivos ramificados preferidos acordes con la presente invención:
Sulfato de 2,5 dimetilpentadecilo que tiene la fórmula:
9
Sulfato de 2,6 dimetilpentadecilo que tiene la fórmula:
10
Sulfato de 2,7 dimetilpentadecilo que tiene la fórmula:
11
Sulfato de 2,8 dimetilpentadecilo que tiene la fórmula:
12
Sulfato de 2,9 dimetilpentadecilo que tiene la fórmula:
13
Sulfato de 2,10 dimetilpentadecilo que tiene la fórmula:
14
en las que M es preferiblemente sodio.
(2) Tensioactivos de alquilpolioxialquileno primarios ramificados en el centro de la cadena
Las composiciones de tensioactivo ramificado de la presente invención pueden comprender uno o más tensioactivos de alquilpolioxialquileno primarios ramificados en el centro de la cadena que tienen la fórmula
\dotable{\tabskip\tabcolsep#\hfil\+#\hfil\+#\hfil\+#\hfil\tabskip0ptplus1fil\dddarstrut\cr}{
 \+ R \+ R ^{1}  \+ R ^{2} \cr  \+ \hskip0.5mm |
\+ \hskip0.5mm | \+ \hskip0.5mm |\cr 
CH _{3} CH _{2}   (CH _{2} )   _{w}  \hskip-2mm \+

CH  (CH _{2} )   _{x}  \hskip-2mm \+
CH  (CH _{2} )   _{y}  \hskip-2mm \+

CH  (CH _{2} )   _{z}   (EO/PO)  mOH\cr}
Las mezclas de tensioactivos de la presente invención comprenden moléculas que tienen una cadena esqueleto lineal de polioxialquileno primario (es decir, la cadena de carbono lineal más larga que incluye el átomo de carbono alcoxilado). Estas cadenas esqueleto alquílicas comprenden de 12 a 19 átomos de carbono; y además las moléculas comprenden un resto alquílico primario ramificado que tiene al menos un total de 14, pero no más de 20, átomos de carbono. Además, la mezcla de tensioactivos tiene un número total medio de átomos de carbono para los restos alquílicos primarios ramificados dentro del intervalo de más de 14,5 a alrededor de 17,5. Así, las mezclas de la presente invención comprenden al menos un compuesto de polioxialquileno que tiene una cadena lineal de carbono más larga de no menos de 12 átomos de carbono ni más de 19 átomos de carbono, y el número total de átomos de carbono incluyendo la ramificación debe ser al menos 14, y además el número total medio de átomos de carbono para las cadenas alquílicas primarias ramificadas está dentro del intervalo de más de 14,5 a alrededor de 17,5.
Por ejemplo, un tensioactivo de polioxialquileno primario de carbono total C16 (en la cadena alquílica) que tenga 15 átomos de carbono en el esqueleto debe tener una unidad de ramificación de metilo (o bien R, R^{1} o R^{2} es metilo) con lo cual el número total de átomos de carbono en la molécula es 16.
R, R^{1} y R^{2} se seleccionan cada uno independientemente de hidrógeno y alquilo C_{1}-C_{3} (preferiblemente hidrógeno o alquilo C_{1}-C_{2}, más preferiblemente hidrógeno o metilo, y lo más preferiblemente metilo), a condición de que R, R^{1}, y R^{2} no sean todos hidrógeno. Además, cuando z es 1, al menos R o R^{1} no es hidrógeno.
Aunque para los propósitos de las composiciones tensioactivas de la presente invención la fórmula anterior no incluye moléculas en las que las unidades R, R^{1}, y R^{2} sean todos hidrógeno (es decir, polioxialquilenos primarios lineales no ramificados), es de reconocer que las composiciones de la presente invención también pueden comprender además alguna cantidad de polioxialquileno primario lineal no ramificado. Además, este tensioactivo de polioxialquileno primario lineal no ramificado puede estar presente como resultado del procedimiento usado para fabricar la mezcla de tensioactivos que tiene el requisito de polioxialquilenos primarios ramificados en el centro de la cadena acordes con la presente invención, o para propósitos de formular composiciones detergentes se puede mezclar alguna cantidad de polioxialquileno primario lineal no ramificado en la formulación del producto final.
Además es de reconocer similarmente que las composiciones que contienen polioxialquileno de la presente invención pueden comprender alguna cantidad de alcohol ramificado en el centro de la cedena no alcoxilado. Tales materiales pueden estar presentes como resultado de una alcoxilación incompleta del alcohol usado para preparar el tensioactivo de polioxialquileno, o estos alcoholes pueden ser añadidos separadamente a las composiciones detergentes de la presente invención junto con un tensioactivo de polioxialquileno ramificado en el centro de la cadena acorde con la presente invención.
Contemplando más la fórmula anterior, w es un número entero de 0 a 13; x es un número entero de 0 a 13; y es un número entero de 0 a 13; z es un número entero de al menos 1; y w + x + y + z es un número entero de 8 a 14.
EO/PO son restos alcoxilo, seleccionados preferiblemente de etoxilo, propoxilo, y grupos etoxilo/propoxilo mezclados, más preferiblemente etoxilo, en los que m es al menos 1, preferiblemente dentro del intervalo de alrededor de 3 a alrededor de 30, más preferiblemente de alrededor de 5 a alrededor de 20, y lo más preferiblemente de alrededor de 5 a alrededor de 15. El resto (EO/PO)_{m} puede ser o bien una distribución con un grado medio de alcoxilación (p. ej., etoxilación y/o propoxilación) correspondiente a m, o bien puede ser una única cadena específica con alcoxilación (p. ej., etoxilación y/o propoxilación) de exactamente el número de unidades correspondientes a m.
Las mezclas de tensioactivos preferidas de la presente invención tienen al menos 0,001%, más preferiblemente al menos 5%, lo más preferiblemente al menos 20% en peso, de la mezcla de uno o más alquilpolioxialquilenos primarios ramificados que tienen la fórmula
\dotable{\tabskip\tabcolsep#\hfil\+#\hfil\+#\hfil\tabskip0ptplus1fil\dddarstrut\cr}{
 \+ R ^{1}  \+ R ^{2} \cr  \+ \hskip0.5mm |
\+ \hskip0.5mm |\cr 
CH _{3} CH _{2}   (CH _{2} )   _{x}  \hskip-2mm \+

CH  (CH _{2} )   _{y}  \hskip-2mm \+

CH  (CH _{2} )   _{z}   (EO/PO)  mOH\cr}
en la que el número total de átomos de carbono, incluyendo la ramificación, es de 15 a 18, y en la que además, para esta mezcla de tensioactivos, el número total medio de átomos de carbono en los restos de alquilo primario ramificado que tiene la fórmula anterior está dentro del intervalo de más de 14,5 a alrededor de 17,5; R^{1} y R^{2} son cada uno independientemente hidrógeno o alquilo C_{1}-C_{3}; x es de 0 a 11; y es de 0 a 11; z es al menos 2; y x + y + z es de 9 a 13; a condición de que R^{1} y R^{2} no sean ambos hidrógeno; y EO/PO son restos alcoxilo seleccionados de etoxilo, propoxilo, y grupos etoxilo/propoxilo mezclados, más preferiblemente etoxilo, en la que m es al menos alrededor de 1, preferiblemente dentro del intervalo de alrededor de 3 a alrededor de 30, más preferiblemente de alrededor de 5 a alrededor de 20, y lo más preferiblemente de alrededor de 5 a alrededor de 15. Más preferidas son las composiciones que tienen al menos 5% de la mezcla que comprende uno o más polioxialquilenos primarios ramificados en el centro de la cadena en los que z es al menos 2.
Preferiblemente, las mezclas de tensioactivos comprenden al menos 5%, preferiblemente al menos alrededor de 20%, de un alquilpolioxialquileno primario ramificado en el centro de la cadena que tiene R^{1} y R^{2} independientemente hidrógeno o metilo, a condición de que R^{1} y R^{2} no sean ambos hidrógeno; x + y es igual a 8, 9, ó 10 y z es al menos 2.
Las composiciones detergentes preferidas acordes con la presente invención, por ejemplo, una útil para lavar tejidos, comprenden de alrededor de 0,001% a alrededor de 99% de una mezcla de tensioactivos de alquilpolioxialquileno primario ramificado en el centro de la cadena, comprendiendo dicha mezcla al menos alrededor de 5% en peso de uno o más alquilpolioxialquilenos ramificados en el centro de la cadena que tienen las fórmulas:
\dotable{\tabskip\tabcolsep#\hfil\+#\hfil\tabskip0ptplus1fil\dddarstrut\cr}{
 \+ CH _{3} \cr  \+ \hskip0.5mm |\cr 
CH _{3}   (CH _{2} )   _{a}  \hskip-2mm \+

CH  (CH _{2} )   _{b} CH _{2}   (EO/PO)  mOH \hskip3cm (I)\cr}
\dotable{\tabskip\tabcolsep#\hfil\+#\hfil\+#\hfil\tabskip0ptplus1fil\dddarstrut\cr}{
 \+ CH _{3}  \+ CH _{3} \cr  \+ \hskip0.5mm |
\+ \hskip0.5mm |\cr 
CH _{3}   (CH _{2} )   _{d}  \hskip-2mm \+
CH  (CH _{2} )   _{e}  \hskip-2mm \+

CHCH _{2}   (EO/PO)  mOH \hskip2.5cm (II)\cr}
o mezclas de ellos; en las que a, b, d, y e son números enteros, a + b es de 10 a 16, d + e es de 8 a 14 y en las que además
cuando a + b = 10, a es un número entero de 2 a 9 y b es un número entero de 1 a 8;
cuando a + b = 11, a es un número entero de 2 a 10 y b es un número entero de 1 a 9;
cuando a + b = 12, a es un número entero de 2 a 11 y b es un número entero de 1 a 10;
cuando a + b = 13, a es un número entero de 2 a 12 y b es un número entero de 1 a 11;
cuando a + b = 14, a es un número entero de 2 a 13 y b es un número entero de 1 a 12;
cuando a + b = 15, a es un número entero de 2 a 14 y b es un número entero de 1 a 13;
cuando a + b = 16, a es un número entero de 2 a 15 y b es un número entero de 1 a 14;
cuando d + e = 8, d es un número entero de 2 a 7 y e es un número entero de 1 a 6;
cuando d + e = 9, d es un número entero de 2 a 8 y e es un número entero de 1 a 7;
cuando d + e = 10, d es un número entero de 2 a 9 y e es un número entero de 1 a 8;
cuando d + e = 11, d es un número entero de 2 a 10 y e es un número entero de 1 a 9;
cuando d + e = 12, d es un número entero de 2 a 11 y e es un número entero de 1 a 10;
cuando d + e = 13, d es un número entero de 2 a 12 y e es un número entero de 1 a 11;
cuando d + e = 14, d es un número entero de 2 a 13 y e es un número entero de 1 a 12;
en las que además, para esta mezcla de tensioactivos el número total medio de átomos de carbono en los restos de alquilo primario ramificado que tienen las fórmulas anteriores está dentro del intervalo de más de 14,5 a alrededor de 17,5; y EO/PO son restos alcoxilo seleccionados de etoxilo, propoxilo, y grupos etoxilo/propoxilo mezclados, en la que m es al menos alrededor de 1, preferiblemente dentro del intervalo de alrededor de 3 a alrededor de 30, más preferiblemente de alrededor de 5 a alrededor de 20, y lo más preferiblemente de alrededor de 5 a alrededor de 15.
Además, la composición tensioactiva de la presente invención puede comprender una mezcla de alquilpolioxialquilenos primarios ramificados que tienen la fórmula
\dotable{\tabskip\tabcolsep#\hfil\+#\hfil\+#\hfil\+#\hfil\tabskip0ptplus1fil\dddarstrut\cr}{
 \+ R \+ R ^{1}  \+ R ^{2} \cr  \+ \hskip0.5mm |
\+ \hskip0.5mm | \+ \hskip0.5mm |\cr 
CH _{3} CH _{2}   (CH _{2} )   _{w}  \hskip-2mm \+

CH  (CH _{2} )   _{x}  \hskip-2mm \+
CH  (CH _{2} )   _{y}  \hskip-2mm \+

CH  (CH _{2} )   _{z}   (EO/PO)  mOH\cr}
en la que el número total de átomos de carbono por molécula, incluyendo la ramificación, es de 14 a 20, y en la que además para esta mezcla de tensioactivos el número total medio de átomos de carbono en los restos de alquilo primario ramificados que tienen la fórmula anterior está dentro del intervalo de más de 14,5 a alrededor de 17,5; R, R^{1}, y R^{2} se seleccionan cada uno independientemente de hidrógeno y alquilo C_{1}-C_{3}, a condición de que R, R^{1}, y R^{2} no sean todos hidrógeno; w es un número entero de 0 a 13; x es un número entero de 0 a 13; y es un número entero de 0 a 13; z es un número entero de al menos 1; w + x + y + z es de 8 a 14; EO/PO son restos alcoxilo seleccionados preferiblemente de etoxilo, propoxilo, y grupos etoxilo/propoxilo mezclados, en los que m es al menos alrededor de 1, preferiblemente dentro del intervalo de alrededor de 3 a alrededor de 30, más preferiblemente de alrededor de 5 a alrededor de 20, y lo más preferiblemente de alrededor de 5 a alrededor de 15; a condición de que cuando R^{2} es un alquilo C_{1}-C_{3} la relación de tensioactivos que tienen z igual a 2 o mayor a tensioactivos que tienen z de 1 sea al menos alrededor de 1:1, preferiblemente al menos alrededor de 1,5:1, más preferiblemente al menos alrededor de 3:1, y lo más preferiblemente al menos alrededor de 4:1. También preferidas son las composiciones tensioactivas cuando R^{2} es un alquilo C_{1}-C_{3} que comprende menos de alrededor de 50%, preferiblemente menos de alrededor de 40%, más preferiblemente menos de alrededor de 25%, lo más preferiblemente menos de alrededor de 20%, de alquilpolioxialquilenos primarios ramificados que tienen la fórmula anterior en la que z es igual a 1.
Los etoxilatos de alquilo primario mono-metil ramificados preferidos se seleccionan del grupo consistente en: etoxilato de 3-metilpentadecanol, etoxilato de 4-metilpentadecanol, etoxilato de 5-metilpentadecanol, etoxilato de 6-metilpentadecanol, etoxilato de 7-metilpentadecanol etoxilato de 8-metilpentadecanol, etoxilato de 9-metilpentadecanol, etoxilato de 10-metilpentadecanol etoxilato de 11-metilpentadecanol, etoxilato de 12-metilpentadecanol, etoxilato de 13-metilpentadecanol, etoxilato de 3-metilhexadecanol, etoxilato de 4-metilhexadecanol, etoxilato de 5-metilhexadecanol, etoxilato de 6-metilhexadecanol, etoxilato de 7-metilhexadecanol, etoxilato de 8-metilhexadecanol, etoxilato de 9-metilhexadecanol, etoxilato de 10-metilhexadecanol, etoxilato de 11-metilhexadecanol, etoxilato de 12-metilhexadecanol, etoxilato de 13-metilhexadecanol, etoxilato de 14-metilhexadecanol, y mezclas de ellos, en los que los compuestos están etoxilados con un grado medio de etoxilación de alrededor de 5 a alrededor de 15.
Los etoxilatos de alquilo primario di-metil ramificados preferidos se seleccionan del grupo consistente en: etoxilato de 2,3-metiltetradecanol, etoxilato de 2,4-metiltetradecanol, etoxilato de 2,5-metiltetradecanol, etoxilato de 2,6-metiltetradecanol, etoxilato de 2,7-metiltetradecanol, etoxilato de 2,8-metiltetradecanol, etoxilato de 2,9-metiltetradecanol, etoxilato de 2,10-metiltetradecanol, etoxilato de 2,11-metiltetradecanol, etoxilato de 2,12-metiltetradecanol, etoxilato de 2,3-metilpentadecanol, etoxilato de 2,4-metilpentadecanol, etoxilato de 2,5-metilpentadecanol, etoxilato de 2,6-metilpentadecanol, etoxilato de 2,7-metilpentadecanol, etoxilato de 2,8-metilpentadecanol, etoxilato de 2,9-metilpentadecanol, etoxilato de 2,10-metilpentadecanol, etoxilato de 2,11-metilpentadecanol, etoxilato de 2,12-metilpentadecanol, etoxilato de 2,13-metilpentadecanol, y mezclas de ellos, en los que los compuestos están etoxilados con un grado medio de etoxilación de alrededor de 5 a alrededor de 15.
(3) Tensioactivos de sulfato de alquilo alcoxilado primario ramificado en el centro de la cadena
Las composiciones de tensioactivo ramificado de la presente invención pueden comprender uno o más (preferiblemente una mezcla de dos o más) sulfatos de alquilo alcoxilado primarios ramificados en el centro de la cadena que tienen la fórmula:
\dotable{\tabskip\tabcolsep#\hfil\+#\hfil\+#\hfil\+#\hfil\tabskip0ptplus1fil\dddarstrut\cr}{
 \+ R \+ R ^{1}  \+ R ^{2} \cr  \+ \hskip0.5mm |
\+ \hskip0.5mm | \+ \hskip0.5mm |\cr 
CH _{3} CH _{2}   (CH _{2} )   _{w}  \hskip-2mm \+

CH  (CH _{2} )   _{x}  \hskip-2mm \+
CH  (CH _{2} )   _{y}  \hskip-2mm \+
 CH  (CH _{2} )   _{z}   (EO/PO)  mO
SO _{3} M\cr}
Las mezclas de tensioactivos de la presente invención comprenden moléculas que tienen una cadena esqueleto lineal de sulfato alcoxilado primario (es decir, la cadena de carbono lineal más larga que incluye el átomo de carbono alcoxilado-sulfatado). Estas cadenas esqueleto alquílicas comprenden de 12 a 19 átomos de carbono; y además las moléculas comprenden un resto alquílico primario ramificado que tiene al menos un total de 14, pero no más de 20, átomos de carbono. Además, la mezcla de tensioactivos tiene un número total medio de átomos de carbono para los restos alquílicos primarios ramificados dentro del intervalo de más de 14,5 a alrededor de 17,5. Así, las mezclas de la presente invención comprenden al menos un compuesto de sulfato alcoxilado que tiene una cadena lineal de carbono más larga de no menos de 12 átomos de carbono ni más de 19 átomos de carbono, y el número total de átomos de carbono incluyendo la ramificación debe ser al menos 14, y además el número total medio de átomos de carbono para las cadenas alquílicas primarias ramificadas está dentro del intervalo de más de 14,5 a alrededor de 17,5.
Por ejemplo, un tensioactivo de sulfato de alquilo alcoxilado primario de carbono total C16 (en la cadena alquílica) que tenga 15 átomos de carbono en el esqueleto debe tener una unidad de ramificación de metilo (bien R, R^{1} o R^{2} es metilo) con lo cual el número total de átomos de carbono en la molécula es 16.
R, R^{1} y R^{2} se seleccionan cada uno independientemente de hidrógeno y alquilo C_{1}-C_{3} (preferiblemente hidrógeno o alquilo C_{1}-C_{2}, más preferiblemente hidrógeno o metilo, y lo más preferiblemente metilo), a condición de que R, R^{1}, y R^{2} no sean todos hidrógeno. Además, cuando z es 1, al menos R o R^{1} no es hidrógeno.
Aunque para los propósitos de las composiciones tensioactivas de la presente invención la fórmula anterior no incluye moléculas en las que las unidades R, R^{1}, y R^{2} sean todos hidrógeno (es decir, sulfatos alcoxilados primarios lineales no ramificados), es de reconocer que las composiciones de la presente invención también pueden comprender además alguna cantidad de sulfato alcoxilado primario lineal no ramificado. Además, este tensioactivo de sulfato alcoxilado primario lineal no ramificado puede estar presente como resultado del procedimiento usado para fabricar la mezcla de tensioactivos que tiene el requisito de sulfatos alcoxilados primarios ramificados en el centro de la cadena acordes con la presente invención, o para propósitos de formular composiciones detergentes se puede mezclar alguna cantidad de polioxialquileno primario lineal no ramificado en la formulación del producto final.
Es de reconocer también que puede estar presente en las composiciones alguna cantidad de sulfato de alquilo ramificado en el centro de la cadena. Esto es típicamente el resultado de la sulfatación de alcohol no alcoxilado remanente seguido de una alcoxilación incompleta del alcohol ramificado en el centro de la cadena usado para preparar el sulfato alcoxilado útil aquí. Es de reconocer, sin embargo, que la adición separada de tales sulfatos de alquilo ramificados en el centro de la cadena también se contempla por las composiciones de la presente invención.
Además es de reconocer similarmente que las composiciones que contienen sulfato alcoxilado de la presente invención pueden comprender alguna cantidad de alcohol ramificado en el centro de la cedena no sulfatado (incluyendo alcoholes de polioxialquileno). Tales materiales pueden estar presentes como resultado de una sulfatación incompleta del alcohol (alcoxilado o no alcoxilado) usado para preparar el tensioactivo de sulfato alcoxilado, o estos alcoholes pueden ser añadidos separadamente a las composiciones detergentes de la presente invención junto con un tensioactivo de sulfato alcoxilado ramificado en el centro de la cadena acorde con la presente invención.
M es como se describe anteriormente.
Considerando más la fórmula anterior, w es un número entero de 0 a 13; x es un número entero de 0 a 13; y es un número entero de 0 a 13; z es un número entero de al menos 1; y w + x + y + z es un número entero de 8 a 14.
EO/PO son restos alcoxilo, seleccionados preferiblemente de etoxilo, propoxilo, y grupos etoxilo/propoxilo mezclados, más preferiblemente etoxilo, en la que m es al menos 0,01, preferiblemente dentro del intervalo de alrededor de 0,1 a alrededor de 30, más preferiblemente de alrededor de 0,5 a alrededor de 10, y lo más preferiblemente de alrededor de 1 a alrededor de 5. El resto (EO/PO)_{m} puede ser o bien una distribución con un grado medio de alcoxilación (p. ej., etoxilación y/o propoxilación) correspondiente a m, o bien puede ser una única cadena específica con alcoxilación (p. ej., etoxilación y/o propoxilación) de exactamente el número de unidades correspondientes a m.
Las mezclas de tensioactivos preferidas de la presente invención tienen al menos 0,001%, más preferiblemente al menos 5%, lo más preferiblemente al menos 20% en peso, de la mezcla de uno o más sulfatos de alquilo alcoxilado primarios ramificados que tienen la fórmula
\dotable{\tabskip\tabcolsep#\hfil\+#\hfil\+#\hfil\tabskip0ptplus1fil\dddarstrut\cr}{
 \+ R ^{1}  \+ R ^{2} \cr  \+ \hskip0.5mm |
\+ \hskip0.5mm |\cr 
CH _{3} CH _{2}   (CH _{2} )   _{x}  \hskip-2mm \+

CH  (CH _{2} )   _{y}  \hskip-2mm \+
CH  (CH _{2} )   _{z}   (EO/PO)  mO
SO _{3} M\cr}
en la que el número total de átomos de carbono, incluyendo la ramificación, es de 15 a 18, y en la que además para esta mezcla de tensioactivos el número total medio de átomos de carbono en los restos de alquilo primario ramificado que tiene la fórmula anterior está dentro del intervalo de más de 14,5 a alrededor de 17,5; R^{1} y R^{2} son cada uno independientemente hidrógeno o alquilo C_{1}-C_{3}; x es de 0 a 11; y es de 0 a 11; z es al menos 2; y x + y + z es de 9 a 13; a condición de que R^{1} y R^{2} no sean ambos hidrógeno; y EO/PO son restos alcoxilo seleccionados de etoxilo, propoxilo, y grupos etoxilo/propoxilo mezclados, en la que m es al menos alrededor de 0,01, preferiblemente dentro del intervalo de alrededor de 0,1 a alrededor de 30, más preferiblemente de alrededor de 0,5 a alrededor de 10, y lo más preferiblemente de alrededor de 1 a alrededor de 5. Más preferidas son las composiciones que tienen al menos 5% de la mezcla que comprende uno o más sulfatos alcoxilados primarios ramificados en el centro de la cadena en los que z es al menos 2.
Preferiblemente, las mezclas de tensioactivos comprenden al menos 5%, preferiblemente al menos alrededor de 20%, de un sulfato de alquilo alcoxilado primario ramificado en el centro de la cadena que tiene R^{1} y R^{2} independientemente hidrógeno o metilo, a condición de que R^{1} y R^{2} no sean ambos hidrógeno; x + y es igual a 8, 9, ó 10 y z es al menos 2.
Las composiciones detergentes preferidas acordes con la presente invención, por ejemplo una útil para lavar tejidos, comprenden de alrededor de 0,001% a alrededor de 99% de una mezcla de tensioactivos de sulfato de alquilo alcoxilado primario ramificado en el centro de la cadena, comprendiendo dicha mezcla al menos alrededor de 5% en peso de uno o más sulfatos de alquilo alcoxilados ramificados en el centro de la cadena que tienen las fórmulas:
\dotable{\tabskip\tabcolsep#\hfil\+#\hfil\tabskip0ptplus1fil\dddarstrut\cr}{
 \+ CH _{3} \cr  \+ \hskip0.5mm |\cr 
CH ^{3}   (CH ^{2} )   _{a}  \hskip-2mm \+
CH  (CH ^{2} )   _{b} CH _{2}   (EO/PO)  mO 
SO _{3} M \hskip5cm (I)\cr}
\dotable{\tabskip\tabcolsep#\hfil\+#\hfil\+#\hfil\tabskip0ptplus1fil\dddarstrut\cr}{
 \+ CH _{3}  \+ CH _{3} \cr  \+ \hskip0.5mm |
\+ \hskip0.5mm |\cr 
CH ^{3}   (CH ^{2} )   _{d}  \hskip-2mm \+
CH  (CH ^{2} )   _{e}  \hskip-2mm \+
 CHCH _{2}   (EO/PO)  mO
SO _{3} M \hskip5cm (II)\cr}
o mezclas de ellos; en las que M representa uno o más cationes; a, b, d, y e son números enteros, a + b es de 10 a 16, d + e es de 8 a 14 y en las que además
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cuando a + b = 10, a es un número entero de 2 a 9 y b es un número entero de 1 a 8;
cuando a + b = 11, a es un número entero de 2 a 10 y b es un número entero de 1 a 9;
cuando a + b = 12, a es un número entero de 2 a 11 y b es un número entero de 1 a 10;
cuando a + b = 13, a es un número entero de 2 a 12 y b es un número entero de 1 a 11;
cuando a + b = 14, a es un número entero de 2 a 13 y b es un número entero de 1 a 12;
cuando a + b = 15, a es un número entero de 2 a 14 y b es un número entero de 1 a 13;
cuando a + b = 16, a es un número entero de 2 a 15 y b es un número entero de 1 a 14;
cuando d + e = 8, d es un número entero de 2 a 7 y e es un número entero de 1 a 6;
cuando d + e = 9, d es un número entero de 2 a 8 y e es un número entero de 1 a 7;
cuando d + e = 10, d es un número entero de 2 a 9 y e es un número entero de 1 a 8;
cuando d + e = 11, d es un número entero de 2 a 10 y e es un número entero de 1 a 9;
cuando d + e = 12, d es un número entero de 2 a 11 y e es un número entero de 1 a 10;
cuando d + e = 13, d es un número entero de 2 a 12 y e es un número entero de 1 a 11;
cuando d + e = 14, d es un número entero de 2 a 13 y e es un número entero de 1 a 12;
en las que además para esta mezcla de tensioactivos el número total medio de átomos de carbono en los restos de alquilo primario ramificado que tienen las fórmulas anteriores está dentro del intervalo de más de 14,5 a alrededor de 17,5; y EO/PO son restos alcoxilo seleccionados de etoxilo, propoxilo, y grupos etoxilo/propoxilo mezclados, en los que m es al menos alrededor de 0,01, preferiblemente dentro del intervalo de alrededor de 0,1 a alrededor de 30, más preferiblemente de alrededor de 0,5 a alrededor de 10, y lo más preferiblemente de alrededor de 1 a alrededor de 5.
Además, la composición tensioactiva de la presente invención puede comprender una mezcla de sulfatos de alquilo alcoxilados primarios ramificados que tienen la fórmula
\dotable{\tabskip\tabcolsep#\hfil\+#\hfil\+#\hfil\+#\hfil\tabskip0ptplus1fil\dddarstrut\cr}{
 \+ R \+ R ^{1}  \+ R ^{2} \cr  \+ \hskip0.5mm |
\+ \hskip0.5mm | \+ \hskip0.5mm |\cr 
CH _{3} CH _{2}   (CH _{2} )   _{w}  \hskip-2mm \+

CH  (CH _{2} )   _{x}  \hskip-2mm \+
CH  (CH _{2} )   _{y}  \hskip-2mm \+
 CH  (CH _{2} )   _{z}   (EO/PO)  mO
SO _{3} M\cr}
en la que el número total de átomos de carbono por molécula, incluyendo la ramificación, es de 14 a 20, y en la que además para esta mezcla de tensioactivos el número total medio de átomos de carbono en los restos de alquilo primario ramificados que tienen la fórmula anterior está dentro del intervalo de más de 14,5 a alrededor de 17,5; R, R^{1}, y R^{2} se seleccionan cada uno independientemente de hidrógeno y alquilo C_{1}-C_{3}, a condición de que R, R^{1}, y R^{2} no sean todos hidrógeno; M es un catión soluble en agua; w es un número entero de 0 a 13; x es un número entero de 0 a 13; y es un número entero de 0 a 13; z es un número entero de al menos 1; w + x + y + z es de 8 a 14; EO/PO son restos alcoxilo, seleccionados preferiblemente de etoxilo, propoxilo, y grupos etoxilo/propoxilo mezclados, en los que m es al menos alrededor de 0,01, preferiblemente dentro del intervalo de alrededor de 0,1 a alrededor de 30, más preferiblemente de alrededor de 0,5 a alrededor de 10, y lo más preferiblemente de alrededor de 1 a alrededor de 5; a condición de que cuando R^{2} es un alquilo C_{1}-C_{3} la relación de tensioactivos que tienen z igual a 2 o mayor a tensioactivos que tienen z de 1 sea al menos alrededor de 1:1, preferiblemente al menos alrededor de 1,5:1, más preferiblemente al menos alrededor de 3:1, y lo más preferiblemente al menos alrededor de 4:1. También preferidas son las composiciones tensioactivas cuando R^{2} es un alquilo C_{1}-C_{3} que comprenden menos de alrededor de 50%, preferiblemente menos de alrededor de 40%, más preferiblemente menos de alrededor de 25%, lo más preferiblemente menos de alrededor de 20%, de sulfatos de alquilo alcoxilados primarios ramificados que tienen la fórmula anterior en la que z es igual a 1.
Los sulfatos de alquilo etoxilados primarios mono-metil ramificados preferidos se seleccionan del grupo consistente en: sulfato etoxilado de 3-metilpentadecanol, sulfato etoxilado de 4-metilpentadecanol, sulfato etoxilado de 5-metilpentadecanol, sulfato etoxilado de 6-metilpentadecanol, sulfato etoxilado de 7-metilpentadecanol, sulfato etoxilado de 8-metilpentadecanol, sulfato etoxilado de 9-metilpentadecanol, sulfato etoxilado de 10-metilpentadecanol, sulfato etoxilado de 11-metilpentadecanol, sulfato etoxilado de 12-metilpentadecanol, sulfato etoxilado de 13-metilpentadecanol, sulfato etoxilado de 3-metilhexadecanol, sulfato etoxilado de 4-metilhexadecanol, sulfato etoxilado de 5-metilhexadecanol, sulfato etoxilado de 6-metilhexadecanol, sulfato etoxilado de 7-metilhexadecanol, sulfato etoxilado de 8-metilhexadecanol, sulfato etoxilado de 9-metilhexadecanol, sulfato etoxilado de 10-metilhexadecanol, sulfato etoxilado de 11-metilhexadecanol, sulfato etoxilado de 12-metilhexadecanol, sulfato etoxilado de 13-metilhexadecanol, sulfato etoxilado de 1 4-metilhexadecanol, y mezclas de ellos, en los que los compuestos están etoxilados con un grado medio de etoxilación de alrededor de 0,1 a alrededor de 10.
Los sulfatos de alquilo etoxilados primarios di-metil ramificados preferidos se seleccionan del grupo consistente en: sulfato etoxilado de 2,3-metiltetradecanol, sulfato etoxilado de 2,4-metiltetradecanol, sulfato etoxilado de 2,5-metiltetradecanol, sulfato etoxilado de 2,6-metiltetradecanol, sulfato etoxilado de 2,7-metiltetradecanol, sulfato etoxilado de 2,8-metiltetradecanol, sulfato etoxilado de 2,9-metiltetradecanol, sulfato etoxilado de 2,10-metiltetradecanol, sulfato etoxilado de 2,11-metiltetradecanol, sulfato etoxilado de 2,12-metiltetradecanol, sulfato etoxilado de 2,3-metilpentadecanol, sulfato etoxilado de 2,4-metilpentadecanol, sulfato etoxilado de 2,5-metilpentadecanol, sulfato etoxilado de 2,6-metilpentadecanol, sulfato etoxilado de 2,7-metilpentadecanol, sulfato etoxilado de 2,8-metilpentadecanol, sulfato etoxilado de 2,9-metilpentadecanol, sulfato etoxilado de 2,10-metilpentadecanol, sulfato etoxilado de 2,11-metilpentadecanol, sulfato etoxilado de 2,12-metilpentadecanol, sulfato etoxilado de 2,13-metilpentadecanol, y mezclas de ellos, en los que los compuestos están etoxilados con un grado medio de etoxilación de alrededor de 0,1 a alrededor de 10.
La pasta puede incluir tensioactivos adjuntos, tales como los seleccionados de los de las clases aniónica distintos al SAR, no iónica, de ión dipolar, anfolítica y catiónica, y mezclas compatibles de ellos. Estos tensioactivos detergentes útiles se describen en la Patente U.S. 3.664.961, Norris, expedida el 23 de Mayo de 1972, y en la Patente U.S. 3.919.678, Laughlin et al., expedida el 30 de Diciembre de 1975, las cuales se incorporan aquí como referencia. Los tensioactivos catiónicos útiles también incluyen los descritos en la Patente U.S. 4.222.905, Cockrell, expedida el 16 de Septiembre de 1980, y en la Patente U.S. 4.239.659, Murphy, expedida el 16 de Diciembre de 1980, las cuales también se incorporan aquí como referencia.
Los siguientes son ejemplos representativos de tensioactivos detergentes adjuntos útiles en la presente pasta tensioactiva. Las sales solubles en agua de los ácidos grasos superiores, es decir, ``jabones'', son tensioactivos aniónicos útiles en estas composiciones. Esto incluye jabones de metales alcalinos tales como el sodio, potasio, amonio, y sales de alquilolamonio, de ácidos grasos superiores que contienen de alrededor de 8 a alrededor de 24 átomos de carbono, y preferiblemente de alrededor de 12 a alrededor de 18 átomos de carbono. Los jabones se pueden preparar por saponificación directa de grasas y aceites o por la neutralización de ácidos grasos libres. Particularmente útiles son las sales de sodio y de potasio de las mezclas de ácidos grasos derivados del aceite de coco y sebo, es decir, jabón de sebo y coco sódico o potásico.
Tensioactivos aniónicos adicionales que son adecuados para usar aquí incluyen las sales solubles en agua, preferiblemente las sales de metal alcalino, amonio y alquilolamonio, de productos de reacción sulfúricos orgánicos que tienen en su estructura molecular un grupo alquílico de cadena lineal que contiene de alrededor de 10 a alrededor de 20 átomos de carbono y un grupo ácido sulfónico o éster del ácido sulfúrico. (Incluido en el término ``alquilo'' está la parte alquílica de los grupos acilo). Ejemplos de este grupo de tensioactivos sintéticos son los alquilsulfatos de sodio y de potasio, especialmente los obtenidos sulfatando los alcoholes superiores (C_{8-18} átomos de carbono) tales como los producidos reduciendo los glicéridos de aceite de sebo o de coco; y los alquilbencenosulfonatos de sodio y de potasio, en los que el grupo alquílico contiene de alrededor de 9 a alrededor de 15 átomos de carbono, en cadena lineal, p. ej., los del tipo descrito en las Patentes U.S. 2.220.099 y 2.477.383. Especialmente valiosos son los sulfonatos de alquilbenceno de cadena lineal en los que el número medio de átomos de carbono en el grupo alquílico es de alrededor de 11 a 13, abreviados como SAL C_{11-13}.
Otros tensioactivos aniónicos adecuados para usar aquí son los alquilglicerilétersulfonatos de sodio, especialmente los éteres de alcoholes superiores derivados de sebo y aceite de coco; monoglicéridosulfonatos y sulfatos de ácido graso de aceite de coco sódicos; sales sódicas o potásicas de óxido de etileno por molécula y en los que los grupos alquílicos contienen de alrededor de 8 a alrededor de 12 átomos de carbono; y sales sódicas o potásicas de alquil éter sulfatos de óxido de etileno que contienen de alrededor de 1 a alrededor de 10 unidades de óxido de etileno por molécula y en los que el grupo alquílico contiene de alrededor de 10 a alrededor de 20 átomos de carbono.
Además, los tensioactivos aniónicos adecuados incluyen las sales solubles en agua de ésteres de ácidos grasos alfa-sulfonados que contienen de alrededor de 6 a 20 átomos de carbono en el grupo ácido graso y de alrededor de 1 a 10 átomos de carbono en el grupo éster; sales solubles en agua de ácidos 2-aciloxialcano-1-sulfónicos que contienen de alrededor de 2 a 9 átomos de carbono en el grupo acilo y de alrededor de 9 a alrededor de 23 átomos de carbono en el resto de alcano; alquil éter sulfatos 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 sulfonatos de olefinas y parafinas que contienen de alrededor de 12 a 20 átomos de carbono; y alcanosulfonatos de beta-alquiloxilo que contienen de alrededor de 1 a 3 átomos de carbono en el grupo alquilo y de alrededor de 8 20 átomos de carbono en el resto de alcano.
Los tensioactivos aniónicos adjuntos preferidos son el sulfonato de alquilbenceno lineal C_{10-18} y el sulfato de alquilo C_{10-18}. Si se desea, una pasta de sulfato de alquilo de baja humedad (menos de alrededor de 25% de agua) puede ser el único ingrediente en la pasta tensioactiva. Los más preferidos son los sulfatos de alquilo C_{10-18}, lineales o ramificados, y cualquiera entre primarios, secundarios y terciarios. Una realización preferida de la presente invención es en la que la pasta tensioactiva comprende de alrededor de 20% a alrededor de 40% de una mezcla de alquilbencenosulfonato sódico lineal C_{10-13} y alquilsulfato sódico C_{12-16} en una relación de pesos de alrededor de 2:1 a 1:2. Otra realización preferida de la composición detergente incluye una mezcla de sulfato de alquilo C_{10-18} y sulfato de alquiletoxilo C_{10-18} en una relación de pesos de alrededor de 80:20.
Los tensioactivos no iónicos solubles en agua también son útiles en la invención actual. Tales materiales no iónicos incluyen compuestos producidos por la condensación de grupos óxido de alquileno (hidrófilos por naturaleza) con un compuesto orgánico hidrófobo, que puede ser de naturaleza alifática o alquilaromática. La longitud del grupo polioxialquileno que se condensa con cualquier grupo hidrófobo particular puede ajustarse fácilmente para dar un compuesto soluble en agua que tiene el grado deseado de equilibrio entre los elementos hidrófilo e hidrófobo.
Los tensioactivos no iónicos adecuados incluyen los condensados de poli(óxido de etileno) de alquilfenoles, p. ej., los productos de condensación de alquilfenoles que tienen un grupo alquilo que contiene de alrededor de 6 a 15 átomos de carbono, bien en una configuración de cadena lineal o bien de cadena ramificada, con de alrededor de 3 a 12 moles de óxido de etileno por mol de alquilfenol. 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 una configuración de cadena lineal o bien de cadena ramificada, con de 3 a 12 moles de óxido de etileno por mol de alcohol.
Un grupo adicional de tensioactivos no iónicos adecuados para usar aquí son los tensioactivos no iónicos semipolares, que incluyen óxidos de amina solubles en agua que contienen un resto alquílico de alrededor de 10 a 18 átomos de carbono y dos restos seleccionados del grupo de los restos alquilo e hidroxialquilo de alrededor de 1 a alrededor de 3 átomos de carbono; óxidos de fosfina solubles en agua que contienen un resto alquílico de alrededor de 10 a 18 átomos de carbono y dos restos seleccionados del grupo de los restos alquilo e hidroxialquilo de alrededor de 1 a 3 átomos de carbono; y sulfóxidos solubles en agua que contienen un resto alquílico de alrededor de 10 a 18 átomos de carbono y dos restos seleccionados del grupo de los restos alquilo e hidroxialquilo de alrededor de 1 a 3 átomos de carbono.
Los tensioactivos no iónicos preferidos son los de la fórmula R^{1}(OC_{2}H_{4})_{n}OH, en la que R^{1} es un grupo alquilo C_{10}-C_{16} o un grupo alquilfenilo C_{8}-C_{12}, y n es de 3 a alrededor de 80. Particularmente preferidos son los productos de condensación de alcoholes C_{12}-C_{15} con de alrededor de 5 a alrededor de 20 moles de óxido de etileno por mol de alcohol, p. ej., alcohol C_{12}-C_{13} condensado con alrededor de 6,5 moles de óxido de etileno por mol de alcohol.
Tensioactivos aniónicos adecuados adicionales incluyen amidas de ácidos grasos polihidroxilados. Son ejemplos la N-metil-N-1-deoxiglucitilcocoamida y la N-metil-N-1-deoxiglucitiloleamida. Los procedimientos para preparar amidas de ácidos grasos polihidroxilados son conocidos y se pueden encontrar en Wilson, Patente U.S. Nº 2.965.576, y Schwartz, Patente U.S. Nº 2.703.798, cuyas descripciones se incorporan aquí como referencia.
Los tensioactivos anfolíticos incluyen derivados de alifáticos o derivados alifáticos de aminas secundarias y terciarias heterocíclicas, 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 ión dipolar incluyen derivados de compuestos alifáticos, cuaternarios, de amonio, fosfonio, y sulfonio, en los que uno de los sustituyentes alifáticos contiene de alrededor de 8 a 18 átomos de carbono.
Los tensioactivos catiónicos también se pueden incluir en la presente invención. Los tensioactivos catiónicos comprenden una amplia variedad de compuestos caracterizados por uno o más grupos orgánicos hidrófobos en el catión y generalmente por un nitrógeno cuaternario asociado a un radical ácido. Los compuestos anulares de nitrógeno pentavalente también se consideran compuestos de nitrógeno cuaternario. Los aniones adecuados son haluros, sulfato de metilo e hidróxido. Las aminas terciarias pueden tener características similares a los tensioactivos catiónicos a valores de pH de la disolución de lavado menores de 8,5. Se puede encontrar una descripción más completa de estos y otros tensioactivos catiónicos útiles aquí en la Patente U.S. 4.228.044, Cambre, expedida el 14 de octubre de 1980, incorporada aquí como referencia.
Los tensioactivos catiónicos se usan a menudo en composiciones detergentes para proporcionar suavidad a los tejidos y/o beneficios antiestáticos. Los agentes antiestáticos que proporcionan algún beneficio suavizante y que se prefieren aquí son las sales de amonio cuaternario descritas en la Patente U.S. 3.936.537, Baskerville, Jr. et al., expedida el 3 de Febrero de 1976, cuya descripción se incorpora aquí como referencia.
Reforzante de detergencia
El presente procedimiento incluye la etapa de incorporar un reforzante de detergencia en el mezclador/densificador de alta velocidad para aglomerarse conjuntamente con la pasta tensioactiva. El reforzante también ayuda a controlar la dureza mineral, especialmente Ca y/o Mg, en el agua de lavado, o ayuda a desprender suciedades particuladas de las superficies. Los reforzantes de detergencia pueden funcionar por medio de diversos mecanismos, que incluyen formar complejos solubles o insolubles con los iones de la dureza, por intercambio iónico, y ofrecer una superficie más favorable a la precipitación de los iones de la dureza de la que son las superficies de los artículos a limpiar. El nivel de reforzante de detergencia puede variar ampliamente dependiendo del uso final y la forma física de la composición. Los detergentes reforzados comprenden típicamente al menos 1% de reforzante de detergencia. Las formulaciones líquidas comprenden típicamente de alrededor de 5% a alrededor de 50%, más típicamente de 5% a 35% de reforzante de detergencia. Las formulaciones granulares comprenden típicamente de alrededor de 10% a alrededor de 80%, más típicamente de 15% a 50% de reforzante de detergencia en peso de la composición detergente. No se excluyen niveles más bajos o más altos de reforzantes de detergencia. Por ejemplo, ciertos aditivos detergentes o formulaciones de alto contenido en tensioactivo pueden no estar reforzados.
Los reforzantes de detergencia adecuados aquí pueden seleccionarse del grupo consistente en fosfatos y polifosfatos, especialmente las sales sódicas; silicatos, que incluyen tipos solubles en agua y de sólido hidratado y que incluyen los que tienen estructura en cadena, en capas o tridimensional, así como los de tipo sólido-amorfo o líquido-no estructurado; carbonatos, bicarbonatos, sesquicarbonatos y carbonatos minerales distintos del carbonato o sesquicarbonato sódico; aluminosilicatos; mono-, di-,tri-, y tetracarboxilatos orgánicos, especialmente carboxilatos no tensioactivos solubles en agua en forma ácida, de sal sódica, potásica o de alcanolamonio, así como carboxilatos polímeros de bajo peso molecular oligómeros o solubles en agua, que incluyen los de tipo alifático y aromático; y ácido fítico. Estos pueden complementarse con boratos, p. ej., para propósitos de tamponado del pH, o con sulfatos, especialmente sulfato sódico y cualquier otro relleno o vehículo que pueda ser importante para el diseño de composiciones detergentes de tensioactivo estable y/o que contengan reforzantes de detergencia.
Se pueden usar mezclas de reforzantes, llamadas a veces ``sistemas reforzantes'', y comprenden típicamente dos o más reforzantes de detergencia convencionales, complementados opcionalmente con quelantes, tampones de pH o rellenos, aunque estos últimos materiales se consideran separadamente cuando se describen cantidades de los materiales de aquí. En términos de cantidades relativas de tensioactivo y reforzante de detergencia en los presentes detergentes, los sistemas reforzantes preferidos se formulan típicamente a una relación de pesos de tensioactivo a reforzante de detergencia de alrededor de 60:1 a alrededor de 1:80. Ciertos detergentes de lavado tienen dicha relación en el intervalo de 0,90:1,0 a 4,0:1,0, más preferiblemente de 0,95:1,0 a 3,0:1,0.
Los reforzantes de detergencia que contienen P preferidos, a menudo, cuando están permitidos por la legislación, incluyen, pero no están limitados a ellos, las sales de metales alcalinos, amonio y alcanolamonio de polifosfatos, ejemplificadas por los tripolifosfatos, pirofosfatos, metafosfatos poliméricos vítreos; y fosfonatos.
Los reforzantes de silicato adecuados incluyen silicatos de metales alcalinos, particularmente las líquidas y sólidos que tienen una relación SiO_{2}:Na_{2}O en el intervalo de 1,6:1 a 3,2:1, incluyendo particularmente para propósitos de lavado automático de platos, los silicatos sólidos hidratados de relación 2 comercializados por PQ Corp. bajo el nombre registrado BRITESIL®, p. ej., BRITESIL H_{2}O; y silicatos de estructura en capas, p. ej., los descritos en el documento U.S. 4.664.839, 12 de Mayo de 1987, H.P. Rieck. El NaSKS-6, abreviado a veces ``SKS-6'', es un silicato cristalino de estructura en capas libre de aluminio de morfología \delta-Na_{2}SiO_{5}, comercializado por Hoechst, y se prefiere especialmente en composiciones de lavado granulares. Véanse los métodos preparativos en los documentos alemanes DE-A-3.417.649 y DE-A-3.742.043. También se pueden usar alternativamente otros silicatos de estructura en capas, tales como los que tienen la fórmula general NaMSi_{x}O_{2x+1}\cdot yH_{2}O en la que M es sodio o hidrógeno, x es un número de 1,9 a 4, preferiblemente 2, e y es un número de 0 a 20, preferiblemente 0. Los silicatos de estructura en capas de Hoechst también incluyen el NaSKS-5, NaSKS-7 y NaSKS-11, como las formas \alpha, \beta, \gamma de silicato de estructura en capas. Otros silicatos también pueden ser útiles, tales como el silicato de magnesio, que puede servir como agente que hace crujientes los gránulos, como agente estabilizante para blanqueantes, y como componente de sistemas de control de espumas.
También adecuados para usar aquí son materiales de intercambio iónico cristalinos sintéticos o hidratos suyos, que tienen una estructura en cadena y una composición representada por la siguiente fórmula general en forma anhidra: xM_{2}O ySiO_{2}\cdot zM'O, en la que M es Na y/o K, M' es Ca y/o Mg; y/x es de 0,5 a 2,0 y z/x es de 0,005 a 1,0, como se enseña en el documento U.S. 5.427.711, Sakaguchi et al., 27 de Junio de 1995.
Los reforzantes de carbonato adecuados incluyen carbonatos de metales alcalinotérreos y alcalinos, como los descritos en la solicitud de Patente alemana Nº 2.321.001 publicada el 15 de Noviembre de 1973, aunque pueden ser útiles el bicarbonato sódico, el carbonato sódico, el sesquicarbonato sódico, y otros minerales de carbonato tales como la trona o cualquier sal múltiple conveniente de carbonato sódico y carbonato cálcico, tales como las que tienen la composición 2Na_{2}CO_{3}\cdot CaCO_{3} cuando son anhidras, e incluso carbonatos cálcicos, que incluyen la calcita, aragonito y vaterita, especialmente las formas que tienen áreas superficiales altas respecto a la calcita compacta, por ejemplo como granos o para el uso en pastillas de detergente sintético.
Los reforzantes de aluminosilicato son especialmente útiles en detergentes granulares, pero también se pueden incorporar en líquidos, pastas o geles. Los adecuados para los presentes propósitos son los que tienen la fórmula empírica: [M_{z}(AlO_{2})_{z}(SiO_{2})_{v}] xH_{2}O, en la que z y v son núemros enteros de al menos 6, la relación molar de z a v está en el intervalo de 1,0 a 0,5, y x es un número entero de 15 a 264. Los aluminosilicatos pueden ser cristalinos o amorfos, naturales u obtenidos por síntesis. Hay un método de producción de aluminosilicatos en el documento U.S. 3.985.669, Krummel, et al., 12 de Octubre de 1976. Los materiales sintéticos de intercambio iónico de aluminosilicato cristalino preferidos están disponibles como Zeolita A, Zeolita P(B), Zeolita X y, en cualquiera que sea la extensión en que ésta difiera de la Zeolita P, la llamada Zeolita MAP. Se pueden usar los tipos naturales, incluyendo la clinoptilolita. La Zeolita A tiene la fórmula: Na_{12}[(AlO_{2})_{12}(SiO_{2})_{12}] xH_{2}O, en la que x es de 20 a 30, especialmente 27. También se pueden usar Zeolitas deshidratadas (x=0-10). Preferiblemente, el aluminosilicato tiene un tamaño de partícula de 0,1-10 micrómetros de diámetro.
Los reforzantes orgánicos adecuados incluyen compuestos de policarboxilato, que incluyen dicarboxilatos y tricarboxilatos no tensioactivos solubles en agua. Más típicamente, los policarboxilatos reforzantes de detergencia tienen múltiples grupos carboxilato, preferiblemente al menos 3 carboxilatos. Los reforzantes de carboxilato se pueden formular en forma ácida, parcialmente neutra, neutra o básica. Cuando están en forma de sal, se prefieren los metales alcalinos, tales como el sodio, el potasio y el litio, o las sales de alcanolamonio. Los reforzantes de detergencia de 
\break{policarboxilato}
incluyen los éterpolicarboxilatos, tales como el oxidisuccinato, véase Berg, documento U.S. 3.128.287, 7 de Abril de 1964, y Lamberti et al., documento U.S. 3.635.830, 18 de Enero de 1972; los reforzantes ``TMS/TDS'' del documento U.S. 4.663.071, Bush et al., 5 de Mayo de 1987; y otros éteres carboxilato que incluyen compuestos cíclicos y alicíclicos, tales como los descritos en las Patentes U.S. 3.923.679, 3.835.163, 4.158.635, 4.120.874 y 4.102.903.
Otros reforzantes de detergencia adecuados son los éter hidroxipolicarboxilatos, copolímeros de anhídrido maleico con etileno o éter vinilmetílico; el ácido 1,3,5-trihidroxibenceno-2,4,6-trisulfónico; el ácido carboximetiloxisuccínico; diversas sales de metales alcalinos, amonio y amonio sustituido de ácidos poliacéticos, tales como el ácido etilendiaminotetraacético y el ácido nitrilotriacético; así como el ácido melítico, el ácido succínico, el ácido polimaleico, el ácido benceno-1,3,5-tricarboxílico, el ácido carboximetiloxisuccínico, y sus sales solubles.
Los citratos, p. ej., el ácido cítrico y sus sales solubles, son reforzantes de detergencia de carboxilato importantes, p. ej., para detergentes líquidos fuertes, debido a su disponibilidad a partir de recursos renovables y su biodegradabilidad. Los citratos también se pueden usar en composiciones granulares, especialmente en combinación con zeolita y/o silicatos de estructura en capas. Los oxidisuccinatos también son especialmente útiles en tales composiciones y combinaciones.
Donde esté permitido, y especialmente en la formulación de pastillas usadas para operaciones de lavado de manos, se pueden usar fosfatos de metales alcalinos tales como tripolifosfatos sódicos, pirofosfato sódico y ortofosfato sódico. También se pueden usar reforzantes de detergencia de fosfonato, tales como el etano-1-hidroxi- difosfonato y otros fosfonatos conocidos, p. ej., los de los documentos U.S. 3.159.581, 3.213.030, 3.422.021, 3.400.148, y 3.422.137, y pueden tener propiedades deseadas contra la formación de costras.
Ciertos tensioactivos detersivos o sus homólogos de cadena corta también tienen una acción reforzante. Para propósitos de recuento claro de la fórmula, cuando tienen capacidad tensioactiva, estos materiales se suman como tensioactivos detersivos. Los tipos preferidos por su funcionalidad reforzante se ilustran por: 3,3-dicarboxi-4-oxa-1,6-hexanodioatos y los compuestos relacionados descritos en el documento U.S. 4.566.984, Bush, 28 de Enero de 1986. Los reforzantes de detergencia de ácido succínico incluyen los ácidos C_{5}-C_{20} alquil- y alquenilsuccínicos y sus sales. Los reforzantes de detergencia de succinato también incluyen: succinato de laurilo, succinato de miristilo, succinato de palmitilo, succinato de 2-dodecenilo (preferido), succinato de 2-pentadecenilo, y similares. Los succinatos de laurilo se describen en la Solicitud de Patente Europea 86200690.5/0.200.263, publicada el 5 de Noviembre de 1986. También se pueden incorporar ácidos grasos, p. ej., ácidos monocarboxílicos C12-C18, en las composiciones, como materiales tensioactivos/reforzantes, solos o en combinación con los reforzantes de detergencia mencionados anteriormente, especialmente los reforzantes de detergencia de citrato y/o succinato, para proporcionar una actividad reforzante adicional. Otros policarboxilatos adecuados se describen en el documento U.S. 4.144.226, Crutchfield et al., 13 de Marzo de 1979, y en el documento U.S. 3.308.067, Diehl, 7 de Marzo de 1967. Véase también Diehl, documento U.S. 3.723.322.
Opcionalmente, se pueden usar materiales reforzantes inorgánicos que tienen la fórmula (M_{x})_{i}Ca_{y}(CO_{3})_{z}, en la que x e i son números enteros de 1 a 15, y es un número entero de 1 a 10, z es un número entero de 2 a 25, M_{i} son cationes, al menos uno de los cuales es soluble en agua, y la ecuación \Sigma_{i}= 1-15(x_{i} multiplicado por la valencia de Mi)+ 2y= 2z se satisface de tal modo que la fórmula tiene una carga neutra o ``equilibrada''. Se puede añadir agua de hidratación o aniones distintos al carbonato a condición de que la carga total esté equilibrada o neutra. Los efectos de la carga o valencia de tales aniones deben añadirse al lado derecho de la ecuación anterior. Preferiblemente, está presente un catión soluble en agua seleccionado del grupo consistente en hidrógeno, metales solubles en agua, hidrógeno, boro, amonio, silicio, y mezclas de ellos, más preferiblemente, sodio, potasio, hidrógeno, litio, amonio y mezclas de ellos, siendo muy preferidos el sodio y el potasio. Los ejemplos no limitantes de aniones distintos al carbonato incluyen los seleccionados del grupo consistente en cloruro, sulfato, fluoruro, oxígeno, hidróxido, dióxido de silicio, cromato, nitrato, borato y mezclas de ellos. Los reforzantes de detergencia preferidos de este tipo en sus formas más simples se seleccionan del grupo consistente en Na_{2}Ca(CO_{3})_{2}, K_{2}Ca(CO_{3})_{2}, Na_{2}Ca_{2}(CO_{3})_{3}, NaKCa_{2}(CO_{3})_{3}, K_{2}Ca_{2}(CO_{3})_{3}, y combinaciones de ellos. Un material especialmente preferido para el reforzante de detergencia descrito aquí es el Na_{2}Ca(CO_{3})_{2} en cualquiera de sus modificaciones cristalinas. Los reforzantes de detergencia adecuados del tipo definido anteriormente se ilustran además por, e incluyen, las formas naturales o sintéticas de uno cualquiera o de combinaciones de los siguientes minerales: Afghanita, Andersonita, Ashcroftina Y, Beyerita, Borcarita, Burbankita, Butschliíta, Cancrinita, Carbocernaíta, Carletonita, Davyna, Donnayita Y, Fairchildita, Ferrisurita, Franzinita, Gaudefroyita, Gaylussita, Girvasita, Gregorita, Jouravskita, Kamphaugita Y, Kettnerita, Khanneshita, LepersonnitaGd, Liottita, Mckelveyita Y, Microsommita, Mroseíta, Natrofairchildita, Nyerereíta, RemonditaCe, Sacrofanita, Schrockingerita, Shortita, Surita, Tunisita, Tuscanita, Tyrolita, Vishnevita, y Zemkorita. Las formas minerales preferidas incluyen Nyererita, Fairchildita y Shortita.
Componentes de detergente opcionales
Los componentes detergentes iniciales o de entrada en el presente procedimiento también pueden incluir cualquier número de ingredientes adicionales. Estos incluyen otros reforzantes de detergencia, blanqueantes, activadores de blanqueante, potenciadores de espumas o supresores de espumas, agentes antimanchas y anticorrosión, agentes suspensores de la suciedad, agentes que desprenden la suciedad, germicidas, agentes ajustadores del pH, fuentes de alcalinidad no reforzantes, agentes quelantes, arcillas esmectitas, enzimas, agentes estabilizantes de enzimas y perfumes. Véase la Patente U.S. 3.936.537, expedida el 3 de Febrero de 1976, a Baskerville, Jr. et al., incorporada aquí como referencia.
Se describen agentes blanqueantes y activadores de blanqueante en la Patente U.S. 4.412.934, Chung et al., expedida el 1 de Noviembre de 1983, y en la Patente U.S. 4.483.781, Hartman, expedida el 20 de Noviembre de 1984, ambas de las cuales se incorporan aquí como referencia. También se describen agentes quelantes en la Patente U.S. 4.663.071, Bush et al., de la Columna 17, línea 54, a la Columna 18, línea 68, incorporada aquí como referencia. Los modificadores de espumas también son ingredientes opcionales y se describen en las Patentes U.S. 3.933.672, expedida el 20 de Enero de 1976 a Bartoletta et al., y 4.136.045, expedida el 23 de Enero de 1979 a Gault et al., ambas incorporadas aquí como referencia.
Las arcillas esmectitas adecuadas para usar aquí se describen en la Patente U.S. 4.762.645, Tucker et al., expedida el 9 de Agosto de 1988, Columna 6, línea 3, hasta la Columna 7, línea 24, incorporada aquí como referencia. Reforzadores de detergente adicionales adecuados para usar aquí se enumeran en la Patente de Baskerville, de la Columna 13, línea 54 hasta la Columna 16, línea 16, y en la Patente U.S. 4.663.071, Bush et al., expedida el 5 de Mayo de 1987, ambas incorporadas aquí como referencia.
Con el fin de hacer que la presente invención se entienda más fácilmente, se hace referencia a los siguientes ejemplos, que se proponen ser sólo ilustrativos y no se proponen ser limitantes en el alcance.
Ejemplo
Este Ejemplo ilustra el procedimiento de la invención descrito y reivindicado aquí. Los porcentajes son en base a peso, en las mezclas antes de cualquier secado posterior, a menos que se especifique de otra manera. Los términos ``SAR'', ``ASL'' y ``AS'' como se usan aquí, significan, respectivamente, ``sulfato de alquilo ramificado en el centro de la cadena'', ``alquilbencenosulfonato sódico lineal'', y ``alquilsulfato sódico''. Se preparan varias pastas tensioactivas que consisten en SAR C_{16,5}, AS C_{14-15} y ASL C_{12,3} sulfatando alcohol C_{16-18}, alcohol C_{14-15} con SO_{3} y neutralizando conjuntamente con ASLH C_{12,3} usando sosa cáustica (hidróxido sódico) 50%. Las composiciones específicas de las pastas tensioactivas se expresan en la Tabla I.
TABLA I
% en peso
Componente A B C D E
SAR C_{16,5} 98,0 25,0 75,0 95,0 85,0
AS C_{14-15} - 30,0 4,0 - 5,0
ASL C_{12,3} - 18,3 - - 5,3
Polietilenglicol (MW 4000) - 3,7 1,0 2,25 0,0
Hidróxido sódico 0,75 0,5 0,75 0,75 0,75
Agua 1,5 19,5 18,0 1,5 3,7
Ingr.menores (sulfato, sin reaccionar, etc.) 0,75 3,0 1,25 0,5 0,25
Total 100,0 100,0 100,0 100,0 100,0
Se usa un reactor de SO_{3} de película descendente para preparar la forma ácida del SAR C_{16,5}, SA C_{14-15} y SAL C_{12,3}. Se alimenta el ácido a un sistema de neutralización de alta actividad que consiste en un bucle de recirculación que contiene un intercambiador de calor para enfriar, una bomba de recirculación adecuada para líquidos muy viscosos, y un mezclador de alto cizallamiento en el que se introducen los reactantes. La pasta tensioactiva que sale del sistema de neutralización de alta actividad es transportada y almacenada en recipientes de almacenamiento de acero inoxidable de temperatura controlada 316L forrados, a una temperatura de 71ºC. La pasta tensioactiva permanece estable y mantiene un pH por encima de 10 durante al menos cinco días (120 horas). La temperatura de la pasta se mantiene entre 65ºC y alrededor de 70ºC por la circulación de una disolución de glicol a través del forro del recipiente.
Se alimentan continuamente dos corrientes de alimentación de diversos ingredientes iniciales del detergente, a un caudal de 2800 kg/h, a un mezclador/densificador Lödige CB-30, una de las cuales comprende la pasta tensioactiva, y conteniendo la otra corriente el reforzante de detergencia, que es aluminosilicato. La pasta tensioactiva, el aluminosilicato, y carbonato sódico como reforzante conjunto opcional, se aglomeran para formar aglomerados de detergente. Los aglomerados de detergente del mezclador/densificador Lödige CB-30 se alimentan continuamente a un mezclador/densificador Lödige KM-600 para una aglomeración adicional. Los aglomerados de detergente resultantes se alimentan entonces a un aparato de acondicionamiento opcional, que incluye un secador de lecho fluido y un refrigerante de lecho fluido. Los aglomerados de detergente que salen del refrigerante de lecho fluido se criban, después de lo cual se mezclan con ingredientes de detergente adjuntos, para dar como resultado un producto detergente formulado completamente que tiene una distribución uniforme de tamaños de partícula.
La composición de los aglomerados de detergente que salen del refrigerante de lecho fluido se expresa en la Tabla II más adelante:
TABLA II
Componente % en peso
Tensioactivo^{1} 30,0
Aluminosilicato 36,0
Carbonato sódico 21,0
Miscelánea (agua, perfume, etc.) 13,0
Total 100,0
^{1}SAR C_{16,5} y uno o ambos de AS C_{14-15} y ASL C_{12,3}

Claims (9)

1. Un procedimiento para preparar aglomerados de detergente, caracterizado por las etapas de:
(A) proporcionar una pasta tensioactiva viscoelástica no lineal, que incluye, en peso de dicha pasta tensioactiva, de 70% a 95% de compuestos tensioactivos de cadena alquílica más larga, ramificados en el centro de la cadena, de la fórmula: A^{b}-X-B en la que:
(a) A^{b} es un resto alquílico hidrófobo ramificado en el centro de la cadena, de C9 a C22 carbonos totales en el resto, preferiblemente de C12 a C18, que tiene: (1) una cadena lineal de carbono más larga unida al resto -X-B en el intervalo de 8 a 21 átomos de carbono; (2) uno o más restos alquílicos C_{1}-C_{3} que se ramifican a partir de esta cadena lineal de carbono más larga; (3) al menos uno de los restos alquílicos ramificados está unido directamente a un carbono de la cadena lineal de carbono más larga en una posición dentro del intervalo desde la posición carbono 2, contando a partir del carbono nº 1 que está unido al resto -X-B, hasta la posición carbono \omega-2, el carbono terminal menos 2 carbonos; y (4) la composición tensioactiva tiene un número total medio de átomos de carbono en el resto A^{b}-X en la fórmula anterior dentro del intervalo de más de 14,5 a 18;
(b) B es un resto hidrófilo seleccionado de sulfatos, sulfonatos, óxidos de amina, polioxialquileno, sulfatos alcoxilados, restos polihidroxilados, ésteres de fosfato, sulfonatos de glicerol, poligluconatos, ésteres de polifosfato, fosfonatos, sulfosuccinatos, sulfosuccaminatos, carboxilatos polialcoxilados, glucamidas, taurinatos, sarcosinatos, glicinatos, isetionatos, dialcanolamidas, monoalcanolamidas, sulfatos de monoalcanolamida, diglicolamidas, sulfatos de diglicolamida, ésteres de glicerol, ésteres sulfato de glicerol, éteres de glicerol, éteres sulfato de glicerol, éteres de poliglicerol, éteres sulfato de poliglicerol, ésteres de sorbitán, ésteres de sorbitán polialcoxilados, sulfonatos de amonioalcano, amidopropilbetaínas, sales de amonio cuaternario alquiladas, sales de amonio cuaternario alquiladas/polihidroxialquiladas, sales de amonio cuaternario alquiladas, sales de amonio cuaternario oxipropílico alquiladas/polihidroxiladas, imidazolinas, 2-il-succinatos, ésteres alquílicos sulfonados, y ácidos grasos sulfonados; y
(c) X es -CH_{2}-;
de 5% a 30% de agua, y una cantidad en exceso de un hidróxido de metal alcalino;
(B) cargar dicha pasta tensioactiva en un mezclador/densificador de alta velocidad;
(C) introducir de 1% a 70% en peso de un reforzante de detergencia en dicho mezclador/densificador de alta velocidad; y
(D) aglomerar dicha pasta tensioactiva y dicho reforzante de detergencia tratando dicha pasta tensioactiva y dicho reforzante de detergencia en dicho mezclador/densificador de alta velocidad, y posteriormente en un mezclador/densificador de velocidad moderada, para formar dichos aglomerados de detergente.
2. El procedimiento de la reivindicación 1, que se caracteriza además por la etapa de regular la temperatura de dicha pasta tensioactiva dentro de un intervalo de 40ºC a 80ºC para que dicha pasta tensioactiva sea procesable y estable durante al menos 48 horas.
3. El procedimiento de la reivindicación 1, en el que dicho hidróxido de metal alcalino en dicha pasta tensioactiva es hidróxido sódico.
4. El procedimiento de la reivindicación 1, en el que el pH de dicha pasta tensioactiva es al menos alrededor de 10.
5. El procedimiento de la reivindicación 1, que se caracteriza además por la etapa de secar dichos aglomerados de detergente.
6. El procedimiento de la reivindicación 1, que se caracteriza además por la etapa de mantener dicha pasta tensioactiva sustancialmente libre de materiales contaminantes que tengan un pH menor de alrededor de 7.
7. El procedimiento de la reivindicación 1, en el que dicha pasta tensioactiva incluye tensioactivos adjuntos seleccionados del grupo consistente en sulfatos de alquilo etoxilados, sulfonatos de alquilbenceno, etoxilatos de alquilo y mezclas de ellos.
8. El procedimiento de la reivindicación 1, en el que el resto A^{b} es un resto alquílico primario ramificado que tiene la fórmula:
\newpage
\dotable{\tabskip\tabcolsep#\hfil\+#\hfil\+#\hfil\+#\hfil\tabskip0ptplus1fil\dddarstrut\cr}{
 \+ R \+ R ^{1}  \+ R ^{2} \cr  \+ \hskip0.5mm |
\+ \hskip0.5mm | \+ \hskip0.5mm |\cr 
CH _{3} CH _{2}   (CH _{2} )   _{w}  \hskip-2mm \+

CH  (CH _{2} )   _{x}  \hskip-2mm \+
CH  (CH _{2} )   _{y}  \hskip-2mm \+

CH  (CH _{2} )   _{z} -\cr}
en la que el número total de átomos de carbono en el resto alquílico primario ramificado de esta fórmula, incluyendo la ramificación R, R^{1} y R^{2}, es de 13 a 19; R, R^{1} y R^{2} se seleccionan cada uno independientemente de hidrógeno y alquilo C_{1}-C_{3}, preferiblemente metilo, a condición de que R, R^{1}, y R^{2} no sean todos hidrógeno y, cuando z es 0, al menos R o R^{1} no sea hidrógeno; w es un número entero de 0 a 13; x es un número entero de 0 a 13; y es un número entero de 0 a 13; z es un número entero de 0 a 13; y w + x + y + z es de 7 a 13.
9. El procedimiento de la reivindicación 1, en el que resto A^{b} es un resto alquílico primario ramificado que tiene la fórmula seleccionada de:
\dotable{\tabskip\tabcolsep#\hfil\+#\hfil\tabskip0ptplus1fil\dddarstrut\cr}{
 \+ CH _{3} \cr  \+ \hskip0.5mm |\cr 
CH _{3}   (CH _{2} )   _{a}  \hskip-2mm \+
CH  (CH _{2} )   _{b} - \hskip5cm (I)\cr}
\dotable{\tabskip\tabcolsep#\hfil\+#\hfil\+#\hfil\tabskip0ptplus1fil\dddarstrut\cr}{
 \+ CH _{3}  \+ CH _{3} \cr  \+ \hskip0.5mm |
\+ \hskip0.5mm |\cr 
CH _{3}   (CH _{2} )   _{d}  \hskip-2mm \+
CH  (CH _{2} )   _{E}  \hskip-2mm \+

CH- \hskip5cm (II)\cr}
o mezclas de ellos; en las que a, b, d y e son números enteros, a + b es de 10 a 16, d + e es de 8 a 14 y en las que además
cuando a + b = 10, a es un número entero de 2 a 9 y b es un número entero de 1 a 8;
cuando a + b = 11, a es un número entero de 2 a 10 y b es un número entero de 1 a 9;
cuando a + b = 12, a es un número entero de 2 a 11 y b es un número entero de 1 a 10;
cuando a + b = 13, a es un número entero de 2 a 12 y b es un número entero de 1 a 11;
cuando a + b = 14, a es un número entero de 2 a 13 y b es un número entero de 1 a 12;
cuando a + b = 15, a es un número entero de 2 a 14 y b es un número entero de 1 a 13;
cuando a + b = 16, a es un número entero de 2 a 15 y b es un número entero de 1 a 14;
cuando d + e = 8, d es un número entero de 2 a 7 y e es un número entero de 1 a 6;
cuando d + e = 9, d es un número entero de 2 a 8 y e es un número entero de 1 a 7;
cuando d + e = 10, d es un número entero de 2 a 9 y e es un número entero de 1 a 8;
cuando d + e = 11, d es un número entero de 2 a 10 y e es un número entero de 1 a 9;
cuando d + e = 12, d es un número entero de 2 a 11 y e es un número entero de 1 a 10;
cuando d + e = 13, d es un número entero de 2 a 12 y e es un número entero de 1 a 11;
cuando d + e = 14, d es un número entero de 2 a 13 y e es un número entero de 1 a 12.
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