ES2244439T3 - Composicion detergente liquida para lavar la vajilla que tiene particulas polimericas. - Google Patents
Composicion detergente liquida para lavar la vajilla que tiene particulas polimericas.Info
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Abstract
Un proceso para fabricar un producto detergente líquido para el lavado de vajillas, que comprende las etapas de: proporcionar una composición detergente líquida para el lavado de vajillas; y añadir partículas sólidas a dicha composición detergente líquida para el lavado de vajillas, estando dichas partículas recubiertas con un recubrimiento polimérico que es insoluble en dicha composición detergente líquida para el lavado de vajillas, pero soluble en la solución de lavado de vajillas, recubriéndose las partículas por pulverización sobre ellas de una solución acuosa de un polímero seleccionado del grupo que consiste en éteres de alquilcelulosa y poli(alcohol vinílico), en donde la solución tiene una concentración de polímero de 1 a 30 % en peso y la temperatura de la solución se mantiene en el intervalo de 30 °C a 40 °C durante la pulverización de las partículas.
Description
Composición detergente líquida para lavar la
vajilla que tiene partículas poliméricas.
La presente invención se refiere a un
procedimiento de fabricación de un producto detergente líquido para
el lavado de vajillas, el cual tiene partículas sólidas recubiertas
que están preferiblemente coloreadas o blanqueadas para la mejora de
la apariencia del producto.
La incorporación de enzimas detersivas en
detergentes de lavado de vajillas es bien conocida en el ámbito de
las formulaciones para el lavado automático de vajillas (ADW) y de
las formulaciones líquidas para el lavado manual de vajillas (LDL).
La presencia en las composiciones ADW de uno o más ingredientes que
mejoren la eliminación de alimentos y manchas pertinaces de
artículos de consumo (p. ej., te, café, cacao, etc.) es una
necesidad reconocida. A tal fin pueden ser útiles en mayor o menor
grado los álcalis fuertes como el hidróxido sódico, los
blanqueadores como el hipoclorito, los aditivos reforzantes de la
detergencia como los fosfatos y productos similares. Por otra parte,
las composiciones ADW mejoradas utilizan una fuente de peróxido de
hidrógeno, opcionalmente con un activador del blanqueador como el
TAED, según se indica. Adicionalmente pueden utilizarse enzimas
proteolíticas y amilolíticas comerciales. El componente
alfa-amilasa proporciona al menos alguna ventaja en
cuanto a las propiedades de eliminación de la suciedad feculosa de
las ADW. Las ADW que contienen amilasas también pueden proporcionar
de forma típica un pH de lavado algo más débil durante el uso y
pueden eliminar manchas feculosas sin necesidad de suministrar
muchos equivalentes en peso de hidróxido sódico por gramo de
producto.
De forma típica, el componente enzimático se
añade en forma líquida a una composición ADW líquida. Esto tiene
para la composición ADW líquida las ventajas descritas anteriormente
en relación con el contenido de enzima, pero también tiene
desventajas, particularmente la de tener que formular la composición
ADW líquida a niveles de pH inferiores a los utilizados
habitualmente, porque las enzimas se inactivan después de haber
estado expuestas a ambientes de pH elevado. Dado que la formulación
a niveles bajos de pH puede reducir la capacidad limpiadora (un pH
elevado mejora la limpieza debido a la mejora del grado de
hidratación y de hidrólisis), se precisa un material enzimático que
sea estable a pH elevado.
Un modo de mejorar la estabilidad enzimática de
una composición detergente ADW a pH elevado (superior a 9) es añadir
la enzima en forma de partícula sólida. Esta "partícula de
enzima" consta de un núcleo de material enzimático sólido
recubierto con un material que forma una capa barrera. Por ejemplo,
un material enzimático sólido puede recubrirse con una capa gruesa
de cera para formar una partícula de enzima, pudiendo añadirse
posteriormente esta partícula de enzima a la composición ADW.
Sin embargo, el uso de estos recubrimientos de
cera presenta algunas desventajas. La mayor desventaja es que las
ceras tienen tendencia a formar películas no deseadas sobre las
superficies de vidrio, acero inoxidable y plástico cuando se funden
debido a la elevada temperatura del proceso de lavado automático y
pasan a la solución de lavado. Esta formación de películas es un
problema particular de las formulaciones ADW que no suelen contener
cantidades significativas de tensioactivos en la composición.
Además, los gruesos recubrimientos de cera pueden reducir asimismo
la velocidad de disolución de la partícula que contiene la enzima,
lo cual puede reducir la contribución limpiadora de la enzima al
reducirse su tiempo de permanencia en la solución de lavado.
Por todo lo anteriormente expuesto existe una
necesidad de desarrollar continuamente nuevas composiciones para las
partículas de enzima, que protejan el material del núcleo enzimático
cuando la partícula se añade a una composición ADW líquida a pH
elevado y que al mismo tiempo no formen las películas no deseadas
características de los recubrimientos de cera, ni inhiban la rápida
disolución de las partículas que contienen la enzima.
La patente US-5.164.106 describe
una composición detergente líquida no acuosa para el lavado
automático de vajillas que contiene un sistema de blanqueo dual.
La patente US-5.108.641 describe
una composición detergente líquida acuosa para el lavado automático
de vajillas que contiene un sistema de blanqueo dual.
La invención satisface las necesidades expuestas
anteriormente al proporcionar un proceso para fabricar un producto
detergente líquido para el lavado de vajillas que presenta una mejor
apariencia.
En un aspecto de la presente invención el
procedimiento de mejora de la apariencia de un producto detergente
líquido para el lavado de vajillas incluye las etapas de
proporcionar una composición detergente líquida para el lavado de
vajillas y añadir partículas sólidas a la composición detergente
líquida para el lavado de vajillas. Las partículas se recubren con
un recubrimiento polimérico. El recubrimiento se prepara a base de
materiales insolubles en la composición detergente líquida, pero
solubles en la solución de lavado de vajillas.
El recubrimiento se prepara a partir de
materiales seleccionados del grupo que consiste en éteres de
alquilcelulosa y poli(alcohol vinílico). Las partículas
permanecen sin disolverse en la mencionada composición detergente
líquida para el lavado de vajillas hasta que se utiliza la
composición en un lavavajillas automático o como producto para el
lavado manual de vajillas. El producto detergente líquido para el
lavado de vajillas no produce un aumento importante de formación de
película sobre la cristalería o la vajilla en comparación con un
producto detergente líquido para el lavado de vajillas que no
contiene las partículas arriba mencionadas y, lo que es más, el
producto detergente líquido para el lavado automático de vajillas no
produce un aumento importante de formación de película sobre la
cristalería o la vajilla, incluso en el caso de composiciones
líquidas que no contienen ningún tensioactivo. Además, apenas se
aprecia una mayor cantidad de residuos procedente de las partículas
sólidas del producto.
Definiciones. Por "composición
detergente líquida para el lavado de vajillas" o "producto
detergente líquido para el lavado de vajillas" se entiende una
composición detergente utilizada en el lavado manual (es decir, a
mano) de vajillas o en el lavado automático de vajillas.
Las partículas están recubiertas con un
recubrimiento polimérico que es insoluble en la composición
detergente líquida para el lavado automático de vajillas, pero
soluble en la solución de lavado automático de vajillas. El
recubrimiento se prepara partiendo de materiales insolubles en la
composición detergente líquida para el lavado de vajillas, pero
solubles en la solución de lavado de vajillas. El recubrimiento se
prepara partiendo de materiales seleccionados del grupo que consiste
en éteres de alquilcelulosa y poli(alcohol vinílico).
Preferiblemente, los éteres de alquilcelulosa son la metilcelulosa y
la hidroxipropilmetilcelulosa (HPMC). Preferiblemente, el
recubrimiento se prepara partiendo de metilcelulosa que tiene un
peso molecular medio en un intervalo de 5000 a 100.000, más
preferiblemente de 10.000 a 20.000, siendo el peso molecular medio
de máxima preferencia 14.000. La metilcelulosa preferida se
comercializa con la marca registrada Methocel A15LV y está fabricada
por Dow Chemicals. De forma alternativa, el recubrimiento polimérico
es poli(alcohol vinílico) (PVA) que tiene un peso molecular
en un intervalo de 5000 a 100.000, preferiblemente de 13.000 a
23.000. El PVA preferido es el hidrolizado de 87% a 89%, como el
producto de nombre comercial Airvol 205. Por otra parte, las
partículas son insolubles en la composición detergente líquida para
el lavado de vajillas y son únicamente solubles en la solución de
lavado durante el lavado de la vajilla.
El proceso de preparación del recubrimiento
polimérico y su deposición sobre la partícula es fundamental para
que las partículas se mantengan en estado no disuelto en la
composición detergente líquida para el lavado de vajillas y se
disuelvan solamente en la solución de lavado durante el proceso de
lavado de la vajilla. Es deseable que las partículas dispersas en
las composiciones líquidas ADW no se rompan o disuelvan en la
composición. También es deseable conseguir esto sin depositar un
grosor excesivo de material polimérico sobre la partícula. Se ha
descubierto sorprendentemente que cuando el material polimérico,
como la metilcelulosa, se hidrata suficientemente antes de la
pulverización sobre la partícula o pellet, la partícula o pellet
recubierta de polímero permanece estable, íntegra y no disuelta en
la composición ADW líquida. Esta hidratación se consigue por
formación de una solución acuosa pulverizable del polímero (éter de
alquilcelulosa y/o poli(alcohol vinílico)) que tiene una
concentración deseable de polímero en un intervalo de 1% a 30% en
peso, preferiblemente en un intervalo de 3% a 20%, más
preferiblemente en un intervalo de 3% a 10%, siendo la concentración
de polímero de máxima preferencia 5%. Por otra parte, la temperatura
de la solución acuosa del polímero se mantiene en un intervalo de
30ºC a 40ºC durante la pulverización de la solución polimérica sobre
la partícula, preferiblemente en un intervalo de 32ºC a 38ºC y con
máxima preferencia a una temperatura de 35ºC. Se ha encontrado
sorprendentemente que al utilizar una combinación de las etapas de
proceso anteriores, es decir con un intervalo de 1% a 30% en peso de
solución polimérica y un intervalo de temperatura de pulverización
de 30ºC a 40ºC, se forma un recubrimiento muy estable, íntegro y
continuo sobre la partícula o pellet que se encuentra sin disolver
en la composición líquida, pero es soluble en la solución de lavado,
precisando al mismo tiempo sólo aproximadamente 5% de polímero
referido a peso de partícula. Esto tiene la ventaja de que al
utilizar una cantidad menor de polímero para el recubrimiento del
pellet o partícula, la cantidad de residuo del polímero que podría
volver a depositarse sobre la vajilla cuando la partícula se
disuelve en la solución de lavado es menor.
Preferiblemente, las partículas están coloreadas
o blanqueadas. La composición detergente líquida para el lavado de
vajillas es transparente o translúcida con objeto de conferir al
producto líquido para el lavado de vajillas una apariencia
agradable. En otra realización las partículas y la composición
detergente líquida para el lavado de vajillas están coloreadas, y el
color de las partículas se ajusta al color básico de la composición
líquida. En una realización las partículas tienen un color verde
oscuro, mientras que la composición líquida presenta un color verde
claro. Otras combinaciones preferidas de color para el recubrimiento
polimérico de las partículas y para la composición líquida para el
lavado de vajillas son: azul:azul, azul:blanco, verde:verde,
verde:blanco y verde:amarillo, respectivamente.
Es deseable que las partículas comprendan de 0,1%
a 5,0% en peso de composición líquida, preferiblemente de 0,2% a
1,0% en peso de composición líquida.
Las partículas pueden estar formadas por diversos
materiales, que no perjudiquen la eficacia del detergente líquido.
Preferiblemente, las partículas se presentan en forma de pellets.
Los pellets tienen de forma típica un núcleo recubierto con un
recubrimiento polimérico del tipo descrito anteriormente. El núcleo
puede estar constituido por sacarosa, por ejemplo. El método de
fabricación de pellets es bien conocido por el experto en la técnica
y se describe en la bibliografía, por ejemplo, en la patente
US-4.965.012.
Las partículas pueden presentar varios tamaños y
formas, p. ej., esféricas, ovaladas, cilíndricas o poligonales, y
tienen preferiblemente un tamaño de partícula en un intervalo de
aproximadamente 200 \mum a aproximadamente 5000 \mum,
preferiblemente de aproximadamente 400 \mum a aproximadamente 2000
\mum, y con mayor preferencia de aproximadamente 500 \mum a
aproximadamente 850 \mum.
El producto detergente líquido para el lavado de
vajillas de apariencia mejorada comprende una composición líquida
para el lavado de vajillas que tiene partículas sólidas, en la que
las partículas están recubiertas con un recubrimiento polimérico y
el recubrimiento está preparado a partir de materiales seleccionados
del grupo que consiste en éteres de alquilcelulosa y
poli(alcohol vinílico). Preferiblemente, las partículas están
adaptadas para permanecer sin disolverse en la composición
detergente líquida para lavado automático de vajillas hasta que la
composición se utiliza en un lavavajillas automático. Por otra
parte, el producto detergente líquido para lavado automático de
vajillas no produce un aumento de formación de película sobre la
cristalería o la vajilla en comparación con un producto detergente
líquido para lavado automático que no tiene las partículas antes
mencionadas.
En la realización preferida del producto
detergente líquido para el lavado de vajillas el recubrimiento
polimérico es hidrosoluble y preferiblemente está constituido por
metilcelulosa.
El producto detergente líquido para el lavado de
vajillas es preferiblemente de viscosidad elevada en estado de
reposo y presenta valores relativamente altos de límite elástico.
Sin embargo, cuando se somete a fuerzas de cizallamiento, como las
producidas por agitación en el interior de un recipiente o por la
salida a presión a través de un orificio, el producto fluidifica
rápidamente y, al dejar de aplicar la fuerza de cizallamiento,
vuelve rápidamente a un estado de viscosidad elevada. El líquido
anterior puede ser un producto detergente para lavado automático y,
como tal, es preferiblemente de baja espuma, fácilmente soluble en
el medio de lavado y de alta eficacia a valores de pH ideales para
la limpieza mejorada en un lavavajillas, como los de un intervalo
deseable de aproximadamente pH 7,0 a aproximadamente pH 13,0,
preferiblemente de aproximadamente pH 8,0 a aproximadamente pH 12,0
y con máxima preferencia de aproximadamente pH 8,5 a aproximadamente
pH 11,5. De forma alternativa, el líquido puede ser útil como
producto para lavado manual y, como tal, es preferiblemente de alta
espuma.
La estabilidad física del producto líquido puede
mejorarse y su viscosidad puede modificarse añadiendo al producto
detergente líquido un espesante de poliacrilato reticulante a modo
de espesante tixotrópico.
Los ajustadores de pH deseados se seleccionan
entre el carbonato o el sesquicarbonato de sodio o de potasio,
silicato de sodio o de potasio, ácido cítrico, bicarbonato de sodio
o de potasio, borato de sodio o de potasio, hidróxido de sodio o de
potasio y mezclas de los mismos. Los ingredientes preferidos para
aumentar el pH hasta los intervalos arriba mencionados son el NaOH o
el KOH. Otros ingredientes preferidos para ajustar el pH son el
carbonato de sodio, carbonato de potasio y mezclas de los
mismos.
Los detergentes líquidos tensioactivos no iónicos
que pueden utilizarse para poner en práctica la presente invención
para formulaciones de lavado automático de vajillas son
preferiblemente alquiletoxilatos en composiciones líquidas
blanqueantes no cloradas para lavado automático de vajillas y
tensioactivos de baja espuma estables a los agentes blanqueantes
clorados en composiciones líquidas conteniendo agente blanqueante
clorado para lavado automático de vajillas. Las concentraciones de
tensioactivo están de forma típica en el intervalo de
aproximadamente 0,1% a aproximadamente 10% en peso de composición
líquida. Los tensioactivos de baja espuma estables a los agentes
blanqueantes clorados son generalmente conocidos por el experto en
la técnica y no precisan exposición detallada en la presente
memoria. Un ejemplo de un tensioactivo de este tipo es un
tensioactivo aniónico de nombre comercial Dowfax.
Las composiciones de tensioactivos detergentes de
alta espuma utilizadas contienen polihidroxiamidas de ácidos grasos;
alquilpoliglucósidos no iónicos de ácidos grasos; alquil
C_{8-22} sulfatos; alquil
C_{9-15} bencenosulfonatos, alquil C_{8- 22}
étersulfatos; olefin C_{8-22} sulfonatos; parafin
C_{8-22} sulfonatos; alquil
C_{8-22} gliceriléter sulfonatos; sulfonatos de
ésteres de ácidos grasos; sulfatos de alcoholes secundarios; alquil
C_{12-16} etoxicarboxilatos; jabones secundarios
C_{11-16}; tensioactivos detergentes anfolíticos y
tensioactivos detergentes de ion híbrido. También entran en
consideración las mezclas de estos tensioactivos detergentes.
Los cationes asociados a estos tensioactivos
aniónicos se seleccionan preferiblemente del grupo que consiste en
calcio, sodio, potasio, magnesio, amonio o alcanolamonio y mezclas
de los mismos, preferiblemente sodio, amonio, calcio y magnesio y/o
mezclas de los mismos.
Un componente que puede ser importante para la
estabilidad de las formulaciones líquidas y puede mejorar el tacto
de la piel/capacidad de aclarado de las fórmulas de lavado a mano de
vajillas es el hidrótropo. Los hidrótropos adecuados de uso en estas
composiciones contienen los alquilarilsulfonatos
C_{1}-C_{3}, alcanoles
C_{6}-C_{12}, carboxil
C_{1}-C_{6} sulfatos y sulfonatos, urea,
C_{1}-C_{6} hidroxicarboxilatos, C_{1}-
C_{4} carboxilatos, diácidos orgánicos
C_{2}-C_{4} y mezclas de estos materiales
hidrótropos. Los alquilarilsulfonatos
C_{1}-C_{3} son preferiblemente
alquilarilsulfonatos C_{7}-C_{9} e incluyen
xilensulfonatos de sodio, potasio, calcio y amonio; toluensulfonatos
de sodio, potasio, calcio y amonio; cumensulfonatos de sodio,
potasio, calcio y amonio y naftalensulfonatos sustituidos o no
sustituidos de sodio, potasio, calcio y amonio y mezclas de los
mismos. Otros compuestos que proporcionan efectos hidrotrópicos
adecuados para su uso en la presente invención como hidrótropos
incluyen los alcanoles C_{6}-C_{12} y la urea.
Los hidrótropos preferidos para su uso en la presente invención son
los cumensulfonatos de sodio, potasio, calcio y amonio; los
xilensulfonatos de sodio, potasio, calcio y amonio; los
toluensulfonatos de sodio, potasio, calcio y amonio y mezclas de los
mismos. Los más preferidos son el cumensulfonato de sodio y el
xilensulfonato de calcio y mezclas de los mismos. Estos materiales
hidrótropos preferidos formarán parte de la composición en cantidad
de aproximadamente 2% a 7% en peso.
Las composiciones de la presente invención
contendrán por regla general de aproximadamente 0,001% a
aproximadamente 5%, más preferiblemente de aproximadamente 0,003% a
aproximadamente 4%, con máxima preferencia de aproximadamente 0,005%
a aproximadamente 3% en peso de proteasa activa, es decir enzima
proteolítica. La actividad de la proteasa puede expresarse en
unidades Anson (AU.) por kilogramo de composición detergente. Los
niveles de 0,01 a aproximadamente 150, preferiblemente de
aproximadamente 0,05 a aproximadamente 80, con máxima preferencia de
aproximadamente 0,1 a aproximadamente 40 AU por kilogramo han
resultado ser aceptables en composiciones de la presente
invención.
La enzima proteolítica puede ser de origen
animal, vegetal, o proceder de un microorganismo (preferido). La más
preferida es la enzima proteolítica serina de origen bacteriano.
Pueden utilizarse formas purificadas o no purificadas de esta
enzima. Las enzimas proteolíticas producidas por mutantes
modificados químicamente o genéticamente están incluidas por
definición, puesto que son variantes enzimáticas de estructura
parecida. Particularmente preferida es la enzima proteolítica serina
bacteriana, obtenida de Bacillus subtilis y/o Bacillus
licheniformis.
Las enzimas proteolíticas adecuadas incluyen
Alcalase® de Novo Industri A/S (preferida), Esperase®, Savinase®
(Copenhagen, Dinamarca), Maxatase®, Maxacal® y Maxapem 15® de
Gist-brocades (Maxacal® modificada por ingeniería de
la proteína) (Delft, Holanda) y subtilisina BPN y BPN' (preferida),
todas las cuales se comercializan. También son enzimas proteolíticas
preferidas las serina-proteasas bacteriales
modificadas como las que prepara Genencor International, Inc. (San
Francisco, California), las cuales se describen en la
EP-B-251.446, concedida el 28 de
diciembre de 1994 y publicada el 7 de enero de 1988 (ver
especialmente las páginas 17, 24 y 98) y que también se denominan en
la presente memoria "proteasas B". La patente
US-5.030.378, concedida a Venegas el 9 de julio de
1991, se refiere a una enzima proteolítica serina de origen
bacteriano modificada (Genencor International) que se denomina en la
presente memoria "proteasa A" (la misma que BPN'). En
particular, véanse las columnas 2 y 3 de la patente
US-5.030.378 para una descripción completa de la
proteasa A y sus variantes, incluida la secuencia de aminoácidos.
Las enzimas proteolíticas preferidas se seleccionan del grupo que
consiste en Alcalase® (Novo Industri A/S), BPN', proteasa A y
proteasa B (Genencor) y sus mezclas. La protesa B es la más
preferida.
Otra proteasa preferida, denominada "proteasa
D", es una variante carbonil hidrolasa que tiene una secuencia de
aminoácidos que no se encuentra en la naturaleza y que se obtiene de
un precursor de la carbonil hidrolasa por sustitución de un
aminoácido diferente por una pluralidad de residuos aminoácido en
una posición en dicha carbonil hidrolasa, que es equivalente a la
posición +76, preferiblemente también junto con una o más posiciones
de residuos aminoácido equivalentes a las seleccionadas del grupo
que consiste en +99, +101, +103, +104, +107, +123, +27, +105, +109,
+126, +128, +135, +156, +166, +195, +197, +204, +206, +210, +216,
+217, +218, +222, +260, +265 y/o +274 según la numeración de
Bacillus amyloliquefaciens subtilisina, tal como se describe
en el documento WO 95/10615, publicado el 20 de abril de 1995 por
Genencor International.
También se describen proteasas útiles en las
publicaciones PCT: el documento WO 95/30010 publicado el 9 de
noviembre de 1995 por la empresa Procter & Gamble; el documento
WO 95/30011 publicado el 9 de noviembre de 1995 por la empresa
Procter & Gamble y el documento WO 95/29979 publicado el 9 de
noviembre de 1995 por la empresa Procter & Gamble.
Las enzimas proteasa pueden aportar una ventaja
al cuidado de la piel en el contexto de los productos detergentes
para el lavado de vajillas y los métodos de la presente memoria. Se
cree que la proteasa funciona básicamente aportando una acción
descamatoria a la composición detergente. Se cree que las proteasas
eliminan las células epiteliares deterioradas (es decir, secas) de
la piel, reduciendo así la sensación de aspereza asociada al
detergente. La proteasa elimina el efecto del daño infligido a la
piel, aportando a ésta un aspecto y un tacto más juveniles. Cuando
la proteasa se combina con un tensioactivo detergente y el sistema
mejorador del tacto de la piel/capacidad de aclarado se obtiene un
efecto general de mejora de la salud de la piel y una apreciable
ventaja para el consumidor en cuanto a la suavidad o tacto de la
piel/apariencia percibidos, en comparación con otras composiciones
detergentes similares que no contienen proteasa, sin detrimento de
una buena capacidad limpiadora.
La formulación puede contener también tampones
para mantener el producto o la solución de lavado al pH
preferido. Los agentes tamponadores preferidos para
composiciones de lavado manual de vajillas son productos que
contienen nitrógeno. Algunos ejemplos son los aminoácidos o las
alcanolaminas de bajo peso molecular como la monoetanolamina, la
dietanolamina y la trietanolamina. Otros agentes tamponadores
nitrogenados preferidos son el
2-amino-2-etil-1,3-propanodiol,
2-amino-2-metil-propanol,
2-amino-2-metil-1,3-propanodiol,
tris(hidroxi metil)aminometano (a.k.a. tris) y
glutamato disódico. También son productos preferidos la
N-metildietanolamina,
1,3-diamino-2-propanol,
N,N'-tetrametil-1,3-diamino-2-propanol,
N,N-bis(2-hydroxietil)glicina
(a.k.a. bicina) y N-tris (hydroximetil)metil
glicina (a.k.a. tricina). Se aceptan mezclas de cualquiera de los
anteriores. Las formulaciones de lavado automático de vajillas
suelen utilizar tampones inorgánicos como los carbonatos, silicatos
o fosfatos. No obstante, es posible utilizar para las formulaciones
de lavado automático y de lavado manual de vajillas tampones
orgánicos e inorgánicos, tanto combinados como solos.
La composición detergente líquida lavavajillas
también contiene opcionalmente de aproximadamente 0,5% a
aproximadamente 20% de un polímero dispersante seleccionado del
grupo que consiste en poliacrilatos y copolímeros de poliacrilato y
un sistema estabilizante de la enzima proteasa. Las formulaciones de
lavado automático de vajillas también pueden contener de
aproximadamente 0,1% a aproximadamente 5% de un supresor de espuma
estable a los agentes blanqueantes clorados. Estos supresores de
espuma son bien conocidos por los expertos en la técnica.
Los ingredientes opcionales preferidos para las
composiciones de lavado manual de vajillas en la presente invención
incluyen reforzadores de formación de jabonaduras/estabilizantes y
iones calcio y/u otros iones inorgánicos. Estos y otros ingredientes
opcionales se describen a continuación:
Las composiciones de la presente invención
incluirán preferiblemente de aproximadamente 1% a 20%,
preferiblemente de aproximadamente 2% a 15% de reforzadores de
formación de jabonaduras como las betaínas, ciertos condensados de
alcohol/óxido de etileno de cadena relativamente larga, amidas de
ácido graso, tensioactivos no iónicos semipolares de tipo óxido de
amina, sultaínas, betaínas complejas y tensioactivos catiónicos.
Las composiciones de esta invención pueden
contener tensioactivos detergentes de tipo betaína de fórmula
general:
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
en la que R es un grupo hidrófobo
seleccionado del grupo que consiste en grupos alquilo conteniendo de
aproximadamente 10 a aproximadamente 22 átomos de carbono,
preferiblemente de aproximadamente 12 a aproximadamente 18 átomos de
carbono, grupos alquilarilo y arilalquilo conteniendo un número
similar de átomos de carbono con un anillo bencénico considerado
equivalente a aproximadamente 2 átomos de carbono y estructuras
similares interrumpidas por enlaces tipo amido o tipo éter; cada
R^{1} es un grupo alquilo conteniendo de 1 a aproximadamente 3
átomos de carbono y R^{2} es un grupo alquileno conteniendo de 1 a
aproximadamente 6 átomos de
carbono.
Son ejemplos de betaínas preferidas la
dodecildimetilbetaína, cetildimetilbetaína,
dodecilamidopropildimetilbetaína, tetradecildimetilbetaína,
tetradecilamidopropildimetilbetaína y el dodecildimetilamonio
hexanoato.
Otras amidoalquilbetaínas apropiadas se describen
en las patentes US- 3.950.417, 4.137.191 y 4.375.421, y en la
patente GB-2.103.236.
Los grupos alquilo (y acilo) para los
tensioactivos de betaína anteriores pueden ser de procedencia
natural o de síntesis, p. ej., pueden obtenerse a partir de ácidos
grasos naturales; olefinas como las preparadas por Ziegler o
procesos oxo; o a partir de olefinas obtenidas del petróleo mediante
"cracking" o no.
Los reforzadores de formación de jabonaduras a
base de condensado alcohol/óxido de etileno se definen en líneas
generales como compuestos producto de la condensación de grupos
óxido de etileno (hidrófilos por naturaleza) con un compuesto
orgánico hidrófobo, que puede ser de naturaleza alifática o
alquilaromática. La longitud del radical hidrófilo o
polioxialquileno condensado con cualquier grupo hidrófobo particular
puede ajustarse fácilmente para dar un compuesto hidrosoluble que
presente el equilibrio deseado entre elementos hidrófilos y
elementos hidrófo-
bos.
bos.
Son ejemplos de dichos condensados de óxido de
etileno adecuados como estabilizantes de jabonaduras los productos
de condensación de alcoholes alifáticos de cadena relativamente
larga con óxido de etileno. La cadena alquílica del alcohol
alifático puede ser lineal o ramificada y contiene generalmente de
aproximadamente 14 a aproximadamente 18 átomos de carbono,
preferiblemente de aproximadamente 14 a aproximadamente 16 átomos de
carbono para conseguir la máxima eficacia como estabilizantes de
jabonaduras, siendo la cantidad de óxido de etileno de
aproximadamente 8 moles a aproximadamente 30 moles, preferiblemente
de aproximadamente 8 a aproximadamente 14 moles de óxido de etileno
por mol de alcohol.
Los ejemplos de tensioactivos de tipo amida
útiles como reforzadores de formación de jabonaduras en la presente
invención incluyen el amoniaco, las monoetanolamidas y
dietanolamidas de ácidos grasos que tienen un resto acilo
conteniendo de aproximadamente 8 a aproximadamente 18 átomos de
carbono y se representan por la fórmula genérica:
R_{1} - CO -
N(H) _{m-1} (R_{2}OH)
_{3-m}
en la que R_{1} es un radical
hidrocarburo alifático saturado o insaturado con aproximadamente 7 a
21 átomos de carbono, preferiblemente con aproximadamente 11 a 17
átomos de carbono; R_{2} representa un grupo metileno o etileno y
m es 1, 2 ó 3, preferiblemente 1. Son ejemplos específicos de dichas
amidas la amida de ácido graso de coco y monoetanolamina y la amida
de ácido graso dodecanoico y dietanolamina. Dichos restos acilo
pueden obtenerse a partir de glicéridos naturales, p. ej., aceite de
coco, aceite de palma, aceite de soja y sebo, o bien pueden
obtenerse por síntesis, p. ej., por oxidación de petróleo o por
hidrogenación de monóxido de carbono mediante el proceso
Fischer-Tropsch. Se prefieren las monoetanolamidas y
dietanolamidas de los ácidos grasos
C_{12-14}.
Los tensioactivos no iónicos semipolares de tipo
óxido de amina comprenden compuestos y mezclas de compuestos de
fórmula genérica:
R_{1}
(C_{2}H_{4}O)_{n}N^{+}R_{2}R_{3} - - - - -
O^{-}
en la que R_{1} es un radical
alquilo, 2-hidroxialquilo,
3-hidroxialquilo ó
3-alcoxi-2-hidroxipropilo
en el que el alquilo y el alcoxi contienen, respectivamente, de
aproximadamente 8 a aproximadamente 18 átomos de carbono, R_{2} y
R_{3} son respectivamente metilo, etilo, propilo, isopropilo,
2-hidroxietilo, 2-hidroxipropilo ó
3-hidroxipropilo y n es de 0 a aproximadamente 10.
Se prefiere particularmente los óxidos de amina de
fórmula:
R_{2} ---
\melm{\delm{\para}{R _{3} }}{N ^{+} }{\uelm{\para}{R _{2} }}
- - - - -
O^{-}
en donde R_{1} es un alquilo
C_{12-16} y R_{2} y R_{3} son metilo o etilo.
Los condensados de óxido de etileno, amidas y óxidos de amina
anteriores se describen con mayor detalle en la patente US-
4.316.824
(Pancheri).
Las sultaínas útiles como reforzadores de
formación de jabonaduras en la presente invención son compuestos de
fórmula (R(R^{1})_{2}N^{+}R^{2}SO_{3}^{-}
en la que R es un grupo hidrocarbilo
C_{6}-C_{18}, preferiblemente un grupo alquilo
C_{10}-C_{16}, más preferiblemente un grupo
alquilo C_{12}-C_{13}, cada R^{1} es de forma
típica alquilo C_{1}-C_{3}, preferiblemente
metilo, y R^{2} es un grupo hidrocarbilo
C_{1}-C_{6}, preferiblemente un grupo alquileno
C_{1}-C_{3} o, preferiblemente, un grupo
hidroxialquileno C_{1}-C_{3}. Los ejemplos de
sultaínas adecuadas incluyen C_{12}-C_{14}
dimetilamonio-2-hidroxipropil
sulfonato, C_{12-14}
amidopropilamonio-2-hidroxipropil
sultaína, C_{12-14} dihidroxietilamoniopropano
sulfonato y C_{16-18} dimetilamoniohexano
sulfonato, siendo la preferida la C_{12-14}
amidopropilamonio-2-hidroxipropil
sultaína.
Las betaínas complejas de utilidad como
reforzadores de formación de jabonaduras en la presente invención
tienen la fórmula:
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
en la que R es un grupo
hidrocarbilo de 7 a 22 átomos de carbono, A es el grupo (CO), n es 0
ó 1, R_{1} es hidrógeno o un grupo alquilo de bajo peso molecular,
x es 2 ó 3, y es un número entero de 0 a 4, Q es el grupo
-R_{2}COOM, en el que R_{2} es un grupo alquileno de 1 a 6
átomos de carbono y M es hidrógeno o un ion del grupo de los metales
alcalinos, metales alcalinotérreos, amonio y amonio sustituido, y B
es hidrógeno o un grupo Q según la definición
anterior.
anterior.
La composición de la presente invención puede
contener asimismo ciertos tensioactivos catiónicos de amonio
cuaternario de fórmula:
[R^{2}
(o^{3})_{y}][R^{4}
(o^{1})_{y}]_{2}R^{2}N^{+}X^{-}
o tensioactivos de tipo amina de
fórmula:
[R^{1}
(OR^{2})_{y}][R^{3}
(OR^{2})_{y}]R^{4}N
en donde R^{1} es un grupo
alquilo o alquilbencilo de aproximadamente 6 a aproximadamente 16
átomos de carbono en la cadena alquílica; cada R^{2} se selecciona
del grupo que consiste en -CH_{2}CH_{2}-,
-CH_{2}CH(CH_{3})-, -CH_{2}CH(CH_{2}OH)- ,
-CH_{2}CH_{2}CH_{2}- y mezclas de los mismos; cada R^{3} se
selecciona del grupo que consiste en alquilo
C_{1}-C_{4}, hidroxialquilo
C_{1}-C_{4}, bencilo e hidrógeno cuando y es
distinto de 0; R^{4} es igual que R^{3} o es una cadena
alquílica, en la que el número total de átomos de carbono de R^{1}
más R^{4} es de aproximadamente 8 a aproximadamente 16; cada y es
de 0 a aproximadamente 10 y la suma de los valores de y es de 0 a
aproximadamente 15; y X es cualquier anión
compatible.
Entre los anteriores se prefiere los
tensioactivos de alquilo y amonio cuaternario, especialmente los
tensioactivos de una sola cadena larga de alquilo descritos en la
fórmula anterior cuando R^{4} se selecciona de los mismos grupos
que R^{3}. Los tensioactivos de amonio cuaternario más preferidos
son las sales cloruro, bromuro y metilsulfato de alquil
C_{8-16} trimetilamonio, alquil
C_{8-16} di(hidroxietil)metilamonio,
alquil C_{8-16} hidroxietildimetilamonio,
alquiloxipropil C_{8-16} trimetilamonio y
alquiloxipropil C_{8-16} dihidroxietilmetilamonio.
De las anteriores se prefiere las sales de alquil
C_{10-14} trimetilamonio, p. ej., metilsulfato de
deciltrimetilamonio, cloruro de lauriltrimetilamonio, bromuro de
miristiltrimetilamonio y cloruro de cocotrimetilamonio, y
metilsulfato.
Los reforzadores de formación de jabonaduras
utilizados en las composiciones de esta invención pueden contener
cualquiera de los reforzadores de formación de jabonaduras
relacionados más arriba o mezclas de los mismos.
Las composiciones preferidas en la presente
invención pueden comprender adicionalmente de aproximadamente 0,001%
a aproximadamente 10%, preferiblemente de aproximadamente 0,005% a
aproximadamente 8%, con máxima preferencia de aproximadamente 0,01%
a aproximadamente 6% en peso de un sistema estabilizante de enzima.
El sistema estabilizante de enzima puede ser cualquier sistema
estabilizante que sea compatible con la enzima proteasa de la
presente invención. Este tipo de sistemas estabilizantes pueden
comprender ion calcio, ácido bórico, propilenglicol, ácido
carboxílico de cadena corta, ácido borónico, compuestos
polihidroxílicos y mezclas de los mismos como se describe en las
patentes US-4.261.868, concedida a Hora y col. el
14 de abril de 1981; US-4.404.115, concedida a Tai
el 13 de septiembre de 1983; US-4.318.818, concedida
a Letton y col. ;US-4.243.543, concedida a Guildert
y col. el 6 de enero de 1981; US-4.462.922,
concedida a Boskamp el 31 de julio de 1984;
US-4.532.064, concedida a Boskamp el 30 de julio de
1985 y US-4.537.707, concedida a Severson Jr. el 27
de agosto de 1985.
Se puede añadir también de 0 a aproximadamente
10%, preferiblemente de aproximadamente 0,01% a aproximadamente 6%
en peso de eliminadores de agentes blanqueantes clorados a las
composiciones de la presente invención para evitar que las especies
de agentes blanqueantes clorados presentes en muchas aguas de
abastecimiento ataquen e inactiven las enzimas, especialmente en
medio alcalino. Mientras que las concentraciones de cloro en agua
pueden ser pequeñas, de forma típica en el intervalo de
aproximadamente 0,5 ppm a aproximadamente 1,75 ppm, el cloro
disponible en el volumen total de agua que entra en contacto con la
enzima durante el lavado de la vajilla es habitualmente grande; por
tanto, la estabilidad de la enzima puede ser problemática durante el
uso.
Los aniones adecuados de eliminadores de cloro
proceden de sales conteniendo cationes amonio. Estos pueden
seleccionarse del grupo que consiste en productos reductores como el
sulfito, bisulfito, tiosulfito, tiosulfato, yoduro, etc., el grupo
de los antioxidantes como los carbamatos, ascorbatos, etc., el grupo
de las aminas orgánicas como el ácido etilendiaminotetracético
(EDTA) o la sal de metal alcalino del mismo y monoetanolamina (MEA),
y mezclas de los mismos. También pueden utilizarse otros aniones
convencionales de eliminación como sulfatos, bisulfatos, carbonatos,
bicarbonatos, percarbonatos, nitratos, cloruros, boratos, perborato
sódico tetrahidrato, perborato sódico monohidrato, percarbonatos,
fosfatos, fosfatos condensados, acetatos, benzoatos, citratos,
formiatos, lactatos, malatos, tartratos, salicilatos, etc. y mezclas
de los mismos. Las sales de amonio preferidas u otras sales de los
aniones específicos eliminadores de cloro pueden sustituir al agente
regulador de las jabonaduras o añadirse junto a este.
Si bien las sales de amonio pueden mezclarse con
la composición detergente, estas son proclives a adsorber agua y/o
liberar amoniaco gas. Por tanto, es mejor que estén protegidas en
una partícula como la descrita en la patente US- 4.652.392, Baginski
y col.
Otros ingredientes opcionales que se utilizan
habitualmente en concentraciones de aditivo inferiores a
aproximadamente 5% incluyen opacificantes, antioxidantes,
bactericidas, colorantes, perfumes y similares.
También puede haber aditivos reforzantes de la
detergencia en cantidades de 0% a aproximadamente 50%,
preferiblemente de aproximadamente 2% a aproximadamente 30%, con
máxima preferencia de aproximadamente 5% a aproximadamente 15%. A
efectos de quelación y detergencia las composiciones de esta
invención pueden contener de aproximadamente 0,001% a
aproximadamente 15% de ciertos tensioactivos de tipo
alquilpolietoxipolicarboxilato de fórmula genérica
en la que R es un grupo alquilo de
C_{6} a C_{18}, x va de aproximadamente 1 a aproximadamente 24,
R_{1} y R_{2} se seleccionan del grupo que consiste en
hidrógeno, radical metilo de ácido, radical succinilo de ácido,
radical hidroxisuccinilo de ácido, y mezclas de los mismos, en donde
al menos un R_{1} o R_{2} es un radical succinilo de ácido y/o
un radical hidrosuccinilo de ácido. Un ejemplo de un
alquilpolietoxipolicarboxilato comercial que puede utilizarse en la
presente invención es el POLY-TERGENT C, Olin
Corporation, Cheshire,
CT.
El tensioactivo de alquilpolietoxipolicarboxilato
se selecciona en base a su grado de hidrofilia. Se requiere un
equilibrio de carboxilación y etoxilación en el
alquilpolietoxipolicarboxilato para obtener las máximas ventajas de
quelación sin perjudicar las ventajas de limpieza relacionadas con
los iones divalentes o con la formación de jabonaduras de las
composiciones detergentes líquidas o en forma de gel para el lavado
de vajillas. El número de grupos carboxilato influye directamente en
la capacidad de quelación. Una carboxilación excesiva producirá un
quelante demasiado fuerte e impedirá la acción limpiadora de los
iones divalentes. Si bien es de desear un alto grado de etoxilación
a efectos de suavidad y solubilidad de la composición detergente, un
grado excesivo de etoxilación perjudicará la formación de
jabonaduras. Por tanto, es preferible un
alquilpolietoxipolicarboxilato con un grado bajo de etoxilación y
una carboxilación mínima.
Otros ingredientes deseables incluyen los
diluyentes y los disolventes. Los diluyentes pueden ser sales
inorgánicas como sulfato de sodio, cloruro de sodio, bicarbonato de
sodio, etc., y los disolventes incluyen el agua, los alcoholes de
bajo peso molecular como el alcohol etílico, alcohol isopropílico,
etc. En las composiciones detergentes líquidas habrá de forma típica
de 0% a aproximadamente 90%, preferiblemente de aproximadamente 20%
a aproximadamente 70%, con máxima preferencia de aproximadamente 40%
a aproximadamente 60% de agua y de 0% a aproximadamente 50%, con
máxima preferencia de aproximadamente 3% a aproximadamente 10% de
ingredientes solubilizantes, incluyendo alcohol etílico o alcohol
isopropílico, etc.
Para ilustrar con ejemplos varias realizaciones
de la presente invención se formularon las muestras A, B, C, D y E
de las composiciones de productos detergentes líquidos para lavado
automático de vajillas utilizando los ingredientes expuestos a
continuación en el ejemplo A. Las muestras F, G y H son ejemplos de
formulaciones para lavado manual de vajillas y se exponen en el
ejemplo B.
| Ingrediente (% en peso de sustancia activa) | A | B | C | D | E |
| Tripolifosfato de sodio | 17,500 | 16,00 | - - - | 8,000 | 16,0000 |
| Tripolifosfato de potasio | - - - | - - - | 16,000 | 8,000 | 16,0000 |
| Silicato de sodio | 6,000 | 1,00 | - - - | - - - | - - - |
| Hidróxido de potasio | 3,600 | 5,60 | 5,600 | 1,000 | 1,0000 |
| Hidróxido de sodio | 2,000 | 2,00 | 2,000 | - - - | - - - |
| Polímero de poliacrilato | 1,000 | - - - | - - - | - - - | - - - |
| Ácido nítrico | 0,012 | - - - | - - - | - - - | - - - |
| Perfume | 0,030 | 0,05 | 0,050 | 0,030 | 0,0400 |
| Tensioactivo no iónico | - - - | 0,50 | 0,800 | 0,700 | 1,5000 |
| Benzoato de sodio | 0,750 | - - - | - - - | - - - | - - - |
| Hipoclorito de sodio | 1,150 | - - - | - - - | - - - | - - - |
| Espesante de tipo polímero de poliacrilato | 1,500 | 1,50 | 1,500 | 1,500 | 1,0000 |
| Solución colorante | - - - | - - - | 0,001 | 0,001 | 0,0005 |
| Pellet sólido | 0,500 | 0,50 | 0,500 | 0,500 | 0,7000 |
| Agua | Resto | Resto | Resto | Resto | Resto |
| Total | 100,000 | 100,00 | 100,000 | 100,000 | 100,0000 |
En las composiciones anteriores las partículas
sólidas tienen forma esférica y un diámetro de aproximadamente 750
\mum, están constituidas por un núcleo de sacarosa recubierto con
un recubrimiento polimérico a base de metilcelulosa (Methocel A15LV)
y tienen un color verde azulado. El color verde azulado se obtiene
por adición de un colorante o un pigmento al recubrimiento de
metilcelulosa antes de pulverizarlo sobre la partícula. Las
partículas comprenden aproximadamente 0,1% a aproximadamente 5% en
peso de la composición líquida. El recubrimiento de metilcelulosa
óptimo es aproximadamente 5% en peso de la partícula. El
recubrimiento de la partícula constituida por el núcleo de sacarosa
se realiza por pulverización de un 5% en peso de solución acuosa de
metilcelulosa sobre el pellet, manteniendo una temperatura
controlada de la solución acuosa de aproximadamente 35ºC. Las
partículas resultantes son insolubles en la composición líquida,
pero son solubles en la solución de lavado durante el lavado
automático de la vajilla.
| Composición | |||
| Ingrediente | F | G | H |
| % en peso | |||
| Sulfato de alquil C_{12-13} etoxi_{(1)}amonio | 28,0 \hskip0,1cm | 27,0 \hskip0,1cm | 28,5 \hskip0,1cm |
| Óxido de amina de coco | 4,6 | 6,1 | 2,6 |
| Alcohol etoxilato C_{8}E_{11} | 5,0 | 0,0 | 5,0 |
| Sulfonato de xilenamonio | 0,0 | 4,0 | 4,0 |
| Etanol | 4,0 | 4,0 | 4,0 |
| Cloruro de magnesio | 3,3 | 3,3 | 3,3 |
| Pellets | 1,0 | 0,5 | 1,0 |
| Thixcin | 0,5 | 0,1 | 0,0 |
| Agua y componentes minoritarios | - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - resto - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - |
Claims (3)
1. Un proceso para fabricar un producto
detergente líquido para el lavado de vajillas, que comprende las
etapas de:
proporcionar una composición detergente líquida
para el lavado de vajillas; y
añadir partículas sólidas a dicha composición
detergente líquida para el lavado de vajillas, estando dichas
partículas recubiertas con un recubrimiento polimérico que es
insoluble en dicha composición detergente líquida para el lavado de
vajillas, pero soluble en la solución de lavado de vajillas,
recubriéndose las partículas por pulverización sobre ellas de una
solución acuosa de un polímero seleccionado del grupo que consiste
en éteres de alquilcelulosa y poli(alcohol vinílico), en
donde la solución tiene una concentración de polímero de 1 a 30% en
peso y la temperatura de la solución se mantiene en el intervalo de
30ºC a 40ºC durante la pulverización de las partículas.
2. El proceso según la reivindicación 1, en el
que dicho recubrimiento polimérico está formado por metilcelulosa
que tiene un peso molecular en un intervalo de 5.000 a 100.000.
3. El proceso según cualquiera de las
reivindicaciones 1 ó 2, en el que dichas partículas están presentes
en dicha composición detergente líquida para el lavado de vajillas
en una cantidad en un intervalo de 0,1% a 5,0% en peso.
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