ES2246933T3 - Procedimiento de elaboracion de particulas comprimidas. - Google Patents

Procedimiento de elaboracion de particulas comprimidas.

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ES2246933T3 ES00993323T ES00993323T ES2246933T3 ES 2246933 T3 ES2246933 T3 ES 2246933T3 ES 00993323 T ES00993323 T ES 00993323T ES 00993323 T ES00993323 T ES 00993323T ES 2246933 T3 ES2246933 T3 ES 2246933T3
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Henriette Weber
Wilfried Rahse
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    • C11—ANIMAL OR VEGETABLE OILS, FATS, FATTY SUBSTANCES OR WAXES; FATTY ACIDS THEREFROM; DETERGENTS; CANDLES
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    • C11D17/00—Detergent materials or soaps characterised by their shape or physical properties
    • C11D17/06—Powder; Flakes; Free-flowing mixtures; Sheets
    • C11D17/065—High-density particulate detergent compositions

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Abstract

Procedimiento para la elaboración de partículas comprimidas apropiadas para su incorporación a detergentes y productos de limpieza, donde una mezcla de materiales de partida sólidos y, en su caso, líquidos se introducen en la cámara de un dispositivo de peletizado con un disco anular rígido; la mezcla se prensa en el disco por medio de un rotor rotativo en la cámara que opera con zonas de presión a lo largo de la superficie interna del disco, raspando la mezcla en forma de partículas compactadas en el borde exterior del disco.

Description

Procedimiento de elaboración de partículas comprimidas.
La presente invención se refiere a un procedimiento para la elaboración de partículas comprimidas apropiadas para la incorporación a detergentes y productos de limpieza, donde se prensa una mezcla de los materiales de partida sólidos y líquidos en un dispositivo de peletizado.
El área de detergentes y productos de limpieza sólidos y fluidos está actualmente desarrollada en su mayor parte por agentes particulados compactados y/o aglomerados con alto peso aparente. Estos agentes presentan la ventaja de mostrar alto peso aparente debido a la alta compactación de los constituyentes, y por ello, sólo son necesarios empaquetamientos relativamente pequeños. La elaboración de estas partículas de detergente se lleva a cabo, por ejemplo, mediante la extrusión de mezclas de constituyentes sólidos y líquidos o mediante un procedimiento de aglomeración.
En la DE 39 26 253 se muestra un procedimiento para la elaboración de detergentes y productos de limpieza comprimidos granulados, donde se recupera, en su caso, una mezcla de sólidos que contiene constituyentes líquidos mezclados con la adición de plastificantes y/o deslizantes solubles, emulgentes y/o dispersables en agua hasta formar una masa homogénea prensable. Esta masa se prensa en forma de filamento sobre perforaciones con anchos de abertura de tamaño de gránulo predeterminado, los filamentos de material comprimidos que salen se cortan a longitud fija según el tamaño predeterminado del gránulo y a continuación, en cada caso, se redondean las partículas plásticas del granulado y se secan hasta ofrecer la apariencia de un granulado fluido si fuera necesario.
En la DE 41 00 306 se muestra un procedimiento para la elaboración de constituyentes de concentrados secos contenidos en detergentes y/o productos de limpieza en forma de prensados de grano grueso fluidos y resistentes al almacenamiento, donde se mezclan constituyentes de grano fino sin propiedades acentuadas de adherencia o aglutinantes con constituyentes de grano fino con propiedades de adherencia o aglutinantes como producto de grano fino, considerablemente homogéneo bajo tales condiciones, para obtenerse un producto a granel suelto, bajo los que no aparece aún consolidada ninguna función adhesiva acentuada; los componentes líquidos mezclados usados en cada caso y el producto a granel se prensan a partir del grueso mediante, a ser posible, una considerable exclusión de las fuerzas de corte con inclusión de aire microdisperso en los prensados. El prensado se lleva a cabo mediante una prensa de moldes, especialmente con una prensa anular de moldes, con lo que el producto a granel rueda en y sobre la superficie de un molde rotatorio con perforaciones y se lamina por compactación en las perforaciones mediante una herramienta rotatoria de presión encima de o levemente sobre la prensa de moldes, quedando prensado, por este medio, en forma de filamentos que se cortan a longitud fija para ofrecer como resultado un granulado.
Los detergentes y productos de limpieza contienen en general diferentes componentes particulados, que en cada caso se mezclan en predeterminadas proporciones para dar el producto final. Los componentes aislados proceden de diferentes procedimientos de elaboración.
Para que también en el empleo de productos particulados el usuario obtenga por unidad de dosis siempre los mismos constituyentes en las correspondientes relaciones de cantidades, resulta preciso que los detergentes y productos de limpieza particulados consistan en partículas individuales, que presenten similares formas y densidades. En caso contrario aparecen con el paso del tiempo y por agitación durante el transporte, etc., fenómenos de separación de los componentes de la mezcla, de forma que la cantidad que se tome no presente la composición deseada.
Los activadores del blanqueado contenidos en general en detergentes y productos de limpieza representan sustancias térmicamente no resistentes, cuya descomposición se hace evidente mediante una liberación avinagrada.
A partir de la DE 40 24 759 se conoce un procedimiento para la elaboración de activadores del blanqueado granulados, donde se mezclan activadores del blanqueado finamente divididos con componentes tensoactivos; la mezcla se homogeiniza a temperaturas hasta un máximo de 80ºC, preferentemente entre 45ºC y 70ºC hasta dar lugar a una masa prensable en forma de filamento y se extrusiona en forma de filamento mediante la aplicación altas presiones. La homogeneización y el prensado en filamento se verifican, por ejemplo, en una prensa de peletizado, cuya cabina se mantiene a una temperatura de operación predeterminada.
Mediante la extrusión de las sustancias descritas, éstas se encuentran expuestas en el estado de la técnica actual, a altas fuerzas de corte y presiones durante la compactación. El tiempo de retención se puede acortar mediante un grado de rellenado bajo y un alto número de revoluciones en el equipo, de todas formas no se evita completamente la descomposición de materiales sensibles dejados libremente, como los activadores del blanqueado. Además, un tiempo de retención demasiado largo conlleva además un endurecimiento prematuro de los materiales en el extrusionador.
La granulación en un mezclador o plato de granulación conlleva, por otra parte, a partículas con escasa estabilidad frente al desgaste, lo que produce una indeseada fineza en el producto. En el prensado de los materiales en una prensa de peletizado con molde rotatorio se introduce en la prensa el material a prensar con un transportador de tornillo, con lo que la compactación de los materiales se lleva a cabo mediante un rodillo impulsado indirectamente sobre el molde rotatorio, que comprime y prensa el material en las perforaciones del molde rotatorio. Durante este procedimiento se desliza frecuentemente el material sobre la superficie interna del molde rotatorio. Este reflujo reduce la compactación del material y puede aumentar su tiempo de retención.
La presente invención tiene por objetivo poner a disposición un procedimiento para la elaboración de partículas apropiadas para su incorporación a detergentes y productos de limpieza, donde la energía registrada se reduzca de forma que también se puedan procesar partículas termosensibles.
Objeto de la invención es, pues, un procedimiento para la elaboración de partículas comprimidas apropiadas para su incorporación a detergentes y productos de limpieza, donde se introduce una mezcla de materiales sólidos y, según el caso, líquidos a la cámara de un mecanismo de peletizado provisto de disco anular fijo, la mezcla se presiona a través de un rotor giratorio en movimiento dispuesto en la cámara y con zonas de presión en la superficie interna del molde y se raspa en el margen externo del molde en forma de partículas comprimidas.
Sorprendentemente se ha comprobado que, cuando se prensa la masa a prensar, para la elaboración de partículas comprimidas, en una prensa de moldes mediante un rotor rotatorio dispuesto en la cámara del mecanismo de peletizado, como el ya descrito, el tiempo de retención en el interior de la prensa es pequeño y la tendencia al endurecimiento o desintegración del material a transformar se reduce. Surge una ventaja especial ya que el material a prensar no se desliza por la cara interna del molde debido a las superficies de presión del rotor, de modo que no aparecen los inconvenientes anteriormente descritos.
El procedimiento conforme a la invención resulta especialmente apropiado para la transformación de materiales termosensibles, como los activadores del blanqueado, las enzimas, los aceites perfumados etc..
En un modo de ejecución preferido de la presente invención el rotor giratorio en movimiento dispuesto en el interior del mecanismo de peletizado y con superficies de presión sobre la superficie interna del molde es una rueda de palas. Esta rueda de palas presenta de forma especialmente preferente un impulso propio, es decir no es impulsado indirectamente por otros componentes impulsados en el mecanismo de peletizado o mecanismos conectados antes y después.
Para el ajuste del tamaño de partícula predeterminado generalmente se raspan los pellets que salen del molde. En un modo de ejecución preferido se colocan en torno al margen externo del molde y a intervalos predeterminados las denominadas cuchillas raspadoras, que giran que sobre el margen externo.
Las partículas comprimidas que salen del mecanismo de peletizado se pueden seguir elaborando de manera conocida tras el enjuague. Primero se enfrían, si es necesario. Como refrigerante se puede utilizar por ejemplo aire frío. Por añadidura o alternativamente se pueden poner las partículas comprimidas obtenidas en capas con sólidos finos, para mejorar la fluidez.
En un modo de ejecución especialmente preferido, las partículas comprimidas obtenidas de la prensa de moldes se someten a continuación a un procedimiento adicional de conformación. Las partículas comprimidas elaboradas pueden mostrar formas opcionales, prefiriéndose especialmente las cilíndricas o esféricas. El redondeo puede por ejemplo verificarse directamente en combinación con el enjuague de las partículas de la superficie externa del molde, mientras las partículas sean aún plásticamente deformables, es decir experimenten una temperatura suficientemente alta. El redondeo puede verificarse en los mecanismos conocidos en el estado de la técnica, por ejemplo en un esferonizador.
Las partículas comprimidas elaboradas acorde a la invención muestran preferentemente pesos aparentes de al menos 500 g/l. Se prefieren especialmente los pesos aparentes en el intervalo hasta 1000 g/l, con lo que se prefieren especialmente los pesos aparentes entre 600 y 900 g/l. Los pesos aparentes se pueden ajustar en cada caso mediante las anteriores condiciones de transformación dependiendo de las propiedades elementales de la mezcla de materiales.
El tamaño del grano de las partículas elaboradas se puede ajustar de modo conocido a un intervalo de 0,7 a 3 mm, por ejemplo, mediante el tamaño de la perforación de la prensa de moldes y controlando la distancia de la cuchilla raspadora. Partículas comprimidas con longitudes superiores a 3 mm se pueden romper, por ejemplo, a una longitud predeterminada y, en cada caso, se redondean. Las partículas cilíndricas presentan preferentemente una longitud de hasta 2 mm, mientras que las esféricas además de las partículas redondeadas pueden mostrar en cada caso un diámetro de partícula en el intervalo de 1 a 2 mm.
Se puede llevar a cabo el procedimiento conforme a la invención para la elaboración de partículas comprimidas de constituyentes opcionales incorporadas a detergentes y productos de limpieza. Para la ejecución del procedimiento se mezclan inicialmente los materiales de partida sólidos y, en su caso, líquidos.
Como materiales de partida se pueden emplear generalmente constituyentes opcionales contenidos en detergentes y productos de limpieza como componentes sólidos. El presente procedimiento resulta especialmente apropiado para la transformación de sustancias termosensibles, como los activadores del blanqueado, enzimas y concentrados de aceites aromáticos.
Se utilizan activadores del blanqueado, para mejorar el efecto de blanqueo de detergentes y productos de limpieza a temperaturas inferiores a 60ºC.
Ejemplos de activadores del blanqueado son compuestos, que bajo condiciones de perhidrólisis ofrecen por resultado ácidos peroxocarbónicos de preferiblemente 1 a 10 átomos de carbono, en particular de 2 a 4 átomos de carbono, y/o, si fuera necesario, ácido perbenzoico sustituido o no sustituido. Resultan sustancias adecuadas aquellas que portan grupos O- y/o N-acil con el citado número de átomos de carbono y/o, si fuera necesario, grupos benzoil sustituidos o no sustituidos. Se da preferencia a múltiples alquilendiaminas aciladas, en particular a la tetraacetiletilendiamina (TAED); derivados acilados de la triacina, en particular la 1,5-diacetil-2,4-dioxohexahidro-1,3,5-triacina (DADHT); glicolurilos acilados, en particular el tetraacetilglicoluril (TAGU); N-acilimidas, en particular la N-Nonanoilsuccinimida (NOSI); fenolsulfonatos acilados, en particular el n-Nonanoil- o el Iso-nonanoil-oxibencensulfonato (n- o iso-NOBS); anhídridos carbónicos, en particular el anhídrido ftálico; anhídrido isatoico y/o anhídrido succínico, glicólido, alcoholes polivalentes acilados, en particular el triacetin, el etilen-glicol-diacetato y el 2,5-diacetoxi-2,5-dihidrofurano y los enolésteres conocidos por el registro de patente alemana DE 196 16 693 y DE 196 16 767 así como sorbitol y mannitol acetilados o sus mezclas (SORMAN) descritas en el registro de patente europea EP 0 525 239, derivados acilados del azúcar, especialmente pentaacetilglucosa (PAG), pentaacetilfructosa, tetraacetilxilosa y octaacetil-lactosa así como, acetilados en cada caso, Glucamina o Gluconolactona N-alquilados, Triazol o derivados del Triazol y/o Caprolactama y/o Derivados de la caprolactama particulados. Se prefiere usar lactamas N-aciladas preferidas, por ejemplo N-benzoylcaprolactama. Asimismo se prefiere usar acilacetales hidrofil-sustituidos y acil-lactama. Así mismo se pueden usar nitriloderivados como la cianopiridina, aminonitrilos cuaternarios y/o derivados de la cianamida. Se prefieren como activadores del blanqueado el 4-(octanoiloxi)-bencenosulfonato sódico, el undecenoiloxibencenosulfonato (UDOBS), dodecanoiloxibencenosulfonato sódico (DOBS), ácido decanoiloxibenzoico (DOBA, OBC10) y/o Dodecanoil-oxibencenosulfonato (OBS 12) así como N-metilmorfolinacetonitrilo (MMA). Tales activadores del blanqueado se encuentran preferentemente en las partículas comprimidas elaboradas acorde a la invención en concentraciones del 40 al 90%, prefiriéndose especialmente del 70 al 90% en peso, relativo a las partículas finales.
Entre los componentes utilizables se cuentan asimismo las enzimas, a las que pertenecen las proteasas, amilasas, pululanasas, celulasas, cutinasas y/o lipasas. Por ejemplo, proteasas como BLAP®, Optimase®, Opticlean®, Maxacal®, Maxapem®, Durazym®, Purafect® OxP, Esperase® y/o Savinase®; amilasas como Termamyl®, Amilase-LT®, Maxamyl®, Duramyl®, Purafect® OxAm; celulasas como Celluzyme®, Carezyme®, KAC® y/o las celulasas y/o lipasas conocidas gracias a los registros de patentes internacionales WO96/34108 y WO96/34092 como Lipolase®, Lipomax®, Lumafast® y/o Lipozym®. Las enzimas empleadas se pueden utilizar en forma de sus disoluciones acuosas, como caldos de fermentación concentrados y purificados o se adsorben sobre sustancias portadoras y/o se embeben en sustancias envolventes.
También se pueden elaborar colorantes y sustancias aromáticas en el procedimiento conforme a la invención. Como aceites perfumados o sustancias aromáticas se pueden emplear compuestos odorizantes individuales, por ejemplo, los productos sintéticos del tipo de los ésteres, éteres, aldehidos, cetonas, alcoholes e hidrocarburos. Compuestos odorizantes del tipo de los ésteres son, por ejemplo, el benzilacetato, fenoxietilisobutirato, p-tert-butilciclohexilacetato, linalilacetato, dimetilbenzilcarbinilacetato, feniletilacetato, linalilbenzoato, benzilformiato, etilmetilfenilglicinato, alilciclohexilpropionato, estiralilpropionato y benzilsalicilato. A los éteres pertenece por ejemplo el benziletiléter; a los aldehidos, por ejemplo, los alcanales lineales con 8-18 átomos de carbono, citral, citronellal, citronelliloxiacetaldehido, ciclamenaldehido, hidroxicitronellal, lilial y bourgeonal; a las cetonas, por ejemplo, las iononas, \mu-isometilionona y metil-cedrilcetona; a los alcoholes anetol, citronellol, eugenol, geraniol, linalol, feniletilalcohol y terpinol; a los hidrocarburos pertenecen sobre todo los terpenos como limoneno y pineno. Se prefiere, sin embargo, el empleo de mezclas de diversos odorizantes, que generan en conjunto una nota de olor agradable. Tales aceites perfumados pueden contener también mezclas de odorizantes naturales, como las que se pueden obtener de origen vegetal, por ejemplo, los aceites de pino, limón, jazmín, patchouly, rosas o ylang-ylang. Igualmente adecuados son el moscatel, los aceites de salvia, camomila, clavel, melisa, menta, hojas de canela, tila, enebrina, vetiver, olibanum, galbanum y labdanum, así como aceite de azahar, nerolidol, aceite cáscara de naranja y aceite de sándalo.
En el procedimiento conforme a la invención se pueden emplear como constituyentes sólidos todos los componentes sólidos comunes. Estos pueden asimismo existir ya en forma compuesta, es decir como mezclas prefabricadas. Ejemplos de constituyentes sólidos son los materiales estructurales y coestructurales solubles en agua y/o insolubles en agua, orgánicos y/o inorgánicos, blanqueantes, tensioactivos aniónicos, compuestos tensioactivos no iónicos y compuestos enzimáticos.
Como materiales estructurales inorgánicos solubles en agua entran especialmente en consideración los polímeros alcalifosfatos, que pueden existir en forma de sus sales alcalinas de sodio o potasio, neutras o ácidas. Ejemplos de éstos son el difosfatotetrasódico, el dihidrogendifosfato disódico, el trifosfato pentasódico, el denominado hexametafosfato sódico, así como las correspondientes sales de potasio o mezclas de sales de sodio y potasio. Como materiales estructurales inorgánicos insolubles y dispersables en agua se utilizan especialmente alcalialumosilicatos cristalinos o amorfos, en concentraciones de hasta el 50%, preferentemente no superior al 40% en peso y en agentes líquidos especialmente del 1% al 5% en peso. De entre estos se prefieren alumosilicatos sódicos cristalinos en calidad de detergente, especialmente zeolita A, P y según el caso X. En los agentes sólidos particulados se emplean preferentemente concentraciones cercanas a la denominada frontera o punto máximo. Los alumosilicatos apropiados no muestran especialmente ninguna partícula con un tamaño del grano superior a los 30 mm y contienen preferentemente al menos un 80% en peso de partículas con un tamaño inferior a los 10 mm. Su capacidad de formar enlaces de calcio, que se puede determinar según las especificaciones de la patente alemana DE 24 12 837, se encuentra por regla general en el intervalo de 100 a 200 mg de CaO por gramo.
Son sustitutos o sustitutos parciales apropiados para el citado alumosilicato cristalino los silicatos alcalinos, que pueden existir en solitario o mezclados con silicatos amorfos. Los silicatos alcalinos que se pueden emplear como materiales estructurales en los agentes conformes a la invención muestran preferentemente una razón molar de óxido alcalino a SiO_{2} inferior a 0,95; especialmente de 1 : 1,1 a 1 : 12 y se encuentran en forma amorfa o cristalina. Los silicatos alcalinos preferidos son los silicatos sódicos, especialmente los silicatos sódicos amorfos, con una razón molar Na_{2}O:SiO_{2} de 1 : 2 a 1 : 2,8. Como silicatos cristalinos, que pueden existir en solitario o mezclados con silicatos amorfos, se emplean preferentemente filosilicatos cristalinos de fórmula general Na_{2}Si x O_{2x} + 1 \cdot y H_{2}O, donde x, el denominado módulo, es un número del 1,9 a 4 e y es un número de 0 a 20, prefiriéndose los valores 2,3 y 4 para x. Los filosilicatos cristalinos preferidos son aquellos, en los que x toma los valores 2 ó 3 en la fórmula general indicada. En particular, se prefieren tanto los \beta- como los \delta-silicatos sódicos (Na_{2}Si_{2}O_{5}\cdotyH_{2}O), obteniéndose el \beta-silicato sódico por ejemplo mediante el procedimiento descrito en la patente internacional WO-A-91/08171. Conforme a los registros de patente japoneses JP 04/238 809 o JP 04/260 610 se pueden elaboran \delta-silicatos sódicos con un módulo entre 1,9 y 3,2. También se pueden usar en los agentes conformes a la invención elaborados a partir de sus silicatos alcalinos amorfos, en la práctica silicatos alcalinos cristalino anhidros de la antes mencionada fórmula general, en que x es un número de 1,9 a 2,1; cuya elaboración se describe en los registros europeos de patente EP 0 548 599, EP 0 502 325 y EP 0 452 428. En un modo de ejecución preferido adicional se usa en el agente conforme a la invención un filosilicato sódico cristalino con un módulo de 2 a 3, como el que se puede elaborar con arena y sosa. Se utilizan preferentemente silicatos sódicos cristalinos con un módulo en el intervalo de 1,9 a 3,5 en un agente conforme a la invención según un modo de ejecución adicional. En una ordenación preferida del agente conforme a la invención se emplea un compuesto granular de silicato y carbonato alcalinos, como se describe por ejemplo en el registro internacional de patente WO 95/22592 o como, por ejemplo, aquel de venta bajo el nombre Nabion® 15. En los casos en que como sustancia estructural adicional se disponga también de alumosilicato alcalino, especialmente zeolita, varía la razón de pesos alumosilicato a silicato, relativo en cada caso a las sustancias activas anhidras, preferentemente entre 1 : 10 y 10 : 1. En los agentes que contienen tanto silicatos alcalinos amorfos como cristalinos, varía la razón en pesos silicato amorfo a cristalino preferentemente entre 1 : 2 y 2 : 1 y especialmente entre 1 : 1 y 2 : 1.
Como zeolita puede emplearse por ejemplo zeolita finamente cristalina, sintética y que contiene agua, como zeolita A, zeolita P y mezclas de A y P. Como zeolita P comercial cabe mencionar, por ejemplo, la zeolita MAP® (producto comercial de la casa Crosfield).
Como zeolitas que se usan adicionalmente de forma preferente y resultan especialmente apropiadas, cabe mencionar las zeolitas del tipo faujasita. El mineral faujasita pertenece junto a las zeolitas X e Y a los tipos faujasita dentro del grupo estructural 4 de la zeolita, calificado por la subunidad doble-hexaciclo D6R (Véase Donald W. Breck: "Zeolite Molecular Sieves", John Wiley & Sons, New York, Londres, Sydney, Toronto, 1974, Página 92). En el grupo estructural 4 de la zeolita se encuentran aparte de los citados tipos faujasita incluso los minerales chabazita y gmelinita así como las zeolitas sintéticas R (tipo chabazita), S (tipo gmelinita), L y ZK-5. Las dos últimas zeolitas sintéticas mencionadas no tienen ningún análogo mineral.
Las zeolitas del tipo faujasita se preparan a partir de celdillas-\beta, que se enlazan en tetraedro mediante subunidades D6R, con lo que las celdillas-\beta están dispuestas de forma similar a los átomos de carbono en los diamantes. La red tridimensional de las zeolitas del tipo faujasita utilizadas en el procedimiento conforme a la invención muestra poros de entre 2,2 y 7,4 \ring{A}; la celda elemental contiene además 8 cavidades con aproximadamente 13 \ring{A} de diámetro y se describe mediante la fórmula Na_{86} [(AlO_{2})_{86} (SiO_{2})_{106} ] \cdot 264 H_{2}O. La red de la zeolita X contiene también un volumen libre de aproximadamente el 50%, relativo al cristal deshidratado, lo que le confiere el mayor espacio libre de todas las zeolitas conocidas (zeolita Y: aproximadamente un 48% volumen libre; faujasita: aproximadamente un 47% de volumen libre). (Todos los datos extraidos de: Donald W. Breck: "Zeolite Molecular Sieves", John Wiley & Sons, New York, Londres, Sydney, Toronto, 1974, Páginas 145, 176, 177).
En el contexto de la presente invención se emplea el término "zeolita de tipo faujasita" para designar a las tres zeolitas que conforman el subgrupo faujasita del grupo estructural 4 de la zeolita. Además de la zeolita X son también acordes a la invención la zeolita Y y la faujasita así como las mezclas de estos compuestos empleables de acuerdo a la invención, prefiriéndose la zeolita X pura. También mezclas o co-cristales de zeolitas del tipo faujasita con otras zeolitas, que no tienen que pertenecer obligatoriamente al grupo estructural 4 de la zeolita, presentan un uso acorde a la invención, aflorando las ventajas del procedimiento conforme a la invención de forma especialmente evidente, cuando por lo menos un 50% en peso de las zeolitas son del tipo faujasita.
Los silicatos de aluminio que se usan en el procedimiento conforme a la invención se encuentran a la venta, y los métodos para su obtención se describen en monografías estandarizadas.
Ejemplos de zeolitas comerciales del tipo X se pueden describir mediante las siguientes fórmulas:
Na_{86} [(AlO_{2} )_{86} (SiO_{2} )_{106} ] \cdot x \ H_{2}O,
K_{86} [(AlO_{2} )_{86} (SiO_{2} )_{106} ] \cdot x \ H_{2}O,
Ca_{40} Na_{6} [(AlO_{2} )_{86} (SiO_{2} )_{106} ] \cdot x \ H_{2}O,
Sr_{21} Ba_{22} [(AlO_{2} )_{86} (SiO_{2})_{106} ] \cdot x \ H_{2}O,
donde x puede tomar valores entre 0 y 276 y que muestran tamaños de poro de 8,0 a 8,4 \ring{A}.
Se puede obtener comercialmente y se prefiere su uso en el contexto del procedimiento conforme a la invención, por ejemplo, también de un co-cristal de zeolita X y zeolita A (aproximadamente un 80% en peso de zeolita X), comercializado por la empresa CONDEA Augusta S.p.A. bajo la marca VEGOBOND AX® y descrita por la fórmula
nNa_{2}O \cdot (1-n)K_{2}O \cdot Al_{2}O_{3} \cdot (2-2,5)SiO_{2} \cdot (3,5-5,5) H_{2}O
También puede obtener comercialmente zeolitas del tipo Y y se describen por ejemplo mediante las fórmulas
Na_{56} [(AlO_{2})_{56} (SiO_{2} )_{136}] \cdot x \ H_{2}O,
K_{56} [(AlO_{2})_{56} (SiO_{2})_{136} ] \cdot x \ H_{2}O,
donde x es una cantidad entre 0 y 276 y muestran tamaños de poro de 8,0 \ring{A}.
El tamaño de partícula de las zeolitas del tipo faujasita utilizadas en el procedimiento conforme a la invención se encuentra en el intervalo de 0,1 hasta 100 mm, preferentemente entre 0,5 y 50 mm y especialmente entre 1 y 30 mm, medido en cada caso con métodos estandarizados de determinación del tamaño de partícula.
Por supuesto, también es posible el uso de los fosfatos generalmente conocidos como sustancias estructurales, mientras tal uso no se deba evitar por motivos ecológicos. De entre el gran número de fosfatos comerciales tienen el mayor sentido los fosfatos de metales alcalinos, con especial preferencia hacia el trifosfato pentasódicos o pentapotásico (tripolifosfato sódico o potásico) in la industria de los detergentes y productos de limpieza.
Fosfatos de metales alcalinos es además la denominación genérica para las sales de metales alcalinos (especialmente sódicas y potásicas) de diversos ácidos fosfóricos, entre los que se pueden distinguir ácidos metafosfóricos
(HPO_{3})_{n} y ácido ortofosfórico H_{3}PO_{4} junto a representantes de alto peso molecular. Los fosfatos reúnen en sí más ventajas con todo esto: actúan como portadores alcalinos, evitan depósitos de cal en piezas del aparato o incrustaciones de cal en los tejidos y contribuyen además al rendimiento de la limpieza.
El dihidrogenofosfato sódico, NaH_{2}PO_{4}, existe como dihidrato (densidad 1,91 gcm^{-3}, punto de fusión 60º) y como monohidrato (densidad 2,04 gcm^{-3}). Ambas sales son polvos blancos, muy fácilmente solubles en agua, que pierden por calentamiento el agua de cristalización y se convierten a 200ºC en difosfato del ácido débil (hidrogenodifosfato disódico, Na_{2}HP_{2}O_{7}), a mayor temperatura en trimetafosfato sódico (Na_{3}P_{3}O_{9}) y sal de Maddrell (ver abajo). El NaH_{2}PO_{4} reacciona en medio ácido; se produce cuando se ajusta ácido fosfórico con sosa alcalina a un valor de pH de 4,5 y se atomiza el mosto. El dihidrogenofosfato de potasio (fosfato potásico primario o monobásico, bifosfato potásico, KDP), KH_{2}PO_{4}, es un sal blanca de densidad 2,33 gcm^{-3}, tiene un punto de fusión de 253ºC [descomposición bajo la formación de polifosfato potásico (KPO_{3})_{x}] y es fácilmente soluble en agua.
El hidrogenofosfato disódico (fosfato sódico secundario), Na_{2}HPO_{4}, es una sal cristalina incolora, muy fácilmente soluble en agua. Existe anhidro y con 2 moles de agua (densidad 2,066 gcm^{-3}, pérdida de agua a 95ºC), 7 moles (densidad 1,68 gcm^{-3}, punto de fusión 48ºC con pérdida de 5H_{2}O) y 12 moles (densidad 1,52 gcm^{-3}, punto de fusión 35ºC con pérdida de 5H_{2}O), se vuelve anhidro a 100ºC y pasa a difosfato Na_{4}P_{2}O_{7} mediante fuerte calentamiento. El hidrogenofosfato disódico se produce mediante neutralización del ácido fosfórico con una disolución sosa empleando fenolftaleina como indicador. El hidrogenofosfato dipotásico (fosfato potásico secundario o bibásico), K_{2}HPO_{4}, es una sal blanca, amorfa, fácilmente soluble en agua.
El fosfato trisódico, fosfato sódico terciario, Na_{3}PO_{4}, es un cristal incoloro, que como dodecahidrato muestra una densidad de 1,62 gcm^{-3} y un punto de fusión de 73-76ºC (descomposición), como decahidrato (correspondiente al 19-20% de P_{2}O_{5}) un punto de fusión de 100ºC y en forma anhidra (correspondiente al 39-40% de P_{2}O_{5}) una densidad de 2,536 gcm^{-3}. El fosfato trisódico es fácilmente soluble en agua bajo reacción alcalina y se elabora mediante la concentración de una disolución de exactamente 1 mol de fosfato disódico y 1 mol de NaOH. El fosfato tripotásico (fosfato potásico terciario o tribásico), K_{3}PO_{4}, es un polvo blanco, fundible, granulado con densidad 2,56 gcm^{-3}, punto de fusión de 1340ºC y es fácilmente soluble en agua con reacción alcalina. Se origina, por ejemplo, mediante calentamiento de escoria Thomas con carbón y sulfato potásico. A pesar de los mayores precios en la industria de los productos de limpieza se prefieren mucho más los fosfatos potásicos fácilmente solubles y por ello altamente eficaces frente a los correspondientes compuestos sódicos.
El difosfato tetrasódico (pirofosfato sódico), Na_{4}P_{2}O_{7}, existe en forma anhidra (densidad 2,534 gcm^{-3}, punto de fusión 988ºC, también 880ºC) y como decahidrato (densidad 1,815-1,836 gcm^{-3}, punto de fusión 94ºC con pérdida de agua). En sustancias son cristales incoloros, solubles en agua con reacción alcalina. El Na_{4}P_{2}O_{7} se obtiene por calentamiento de fosfato disódico a >200º o mientras se transforma fosfórico ácido con sosa en razón estequiométrica y se deshidrata la disolución mediante difusión. El decahidrato compleja sales de metales pesados y endurecedores y reduce por eso la dureza del agua. El difosfato potásico (pirofosfato potásico), K_{4}P_{2}O_{7}, existe en forma de trihidratos y representa un polvo incoloro, higroscópico con una densidad de 2,33 gcm^{-3}, soluble en agua, ascendiendo el valor del pH de la disolución al 1% a 10,4 a 25ºC.
Mediante condensación del NaH_{2}PO_{4} o del KH_{2}PO_{4} se producen fosfatos sódicos y potásicos de alto peso molecular, entre los que se puede diferenciar un representante cíclico, de los metafosfatos alifáticos sódicos o potásicos, los polifosfatos sódicos o potásicos. Especialmente para estos últimos se emplea un gran número especificaciones: termo- o glifosfatos, calgón (hexametafosfato sódico), sal de Kurrol y de Maddrell. Todos los fosfatos sódicos y potásicos mayores se denominan genéricamente como fosfatos condensados.
El trifosfato pentasódico de importancia industrial, Na_{5}P_{3}O_{10} (tripolifosfato sódico), es una sal de cristal anhidro ó con 6 H_{2}O, no higroscópico, blanco, soluble en agua de fórmula general NaO-[P(O) (ONa)-O]_{n}-Na con n=3. En 100 g de agua se disuelven a temperatura ambiente aproximadamente 17g, a 60ºC aproximadamente 20g, a 100º alrededor de 32 g de cristales anhidros de las sales; tras dos horas de calentamiento de la disolución a 100ºC se producen mediante hidrólisis de aproximadamente un 8% de ortofosfato y un 15% de difosfato. En la elaboración de trifosfato pentasódico se hace reaccionar ácido fosfórico con una disolución de sosa o sosa alcalina en proporción estequiométrica y se deshidrata la disolución mediante difusión. De manera similar a la sal de Graham y el difosfato sódico disuelve el trifosfato pentasódico muchos compuestos metálicos insolubles (también jabones calcáreos, etc.). El trifosfato pentapotásico, K_{5}P_{3}O_{10} (tripolifosfato potásico ), sale a la venta por ejemplo en forma de una disolución al 50% en peso (> 23% P_{2}O_{5}, 25% K_{2}O). Los polifosfatos potásico tienen un amplio espectro de aplicación en la industria de los detergentes y productos de limpieza. Existen además los tripolifosfatos sodio-potasio, asimismo de uso en el contexto de la presente invención. Se producen, por ejemplo, cuando se hidroliza trimetafosfato sódico con KOH:
(NaPO_{3})_{3} + 2 KOH \rightarrow Na_{3}K_{2}P_{3}O_{10} + H_{2}O
Estos se emplean acorde a la invención exactamente como tripolifosfato sódico, tripolifosfato potásico o mezclas de ambos; también las mezclas de tripolifosfato sódico y tripolifosfato sodio-potasio o mezclas de tripolifosfato potásico y tripolifosfato sodio-potasio o mezcla de tripolifosfato sódico y tripolifosfato potásico y tripolifosfato sodio-potasio se utilizan acorde a la invención.
Como material coestructural orgánico se pueden usar, en las estructuras de los detergentes y productos de limpieza conformes a la invención, especialmente policarboxilados/ácidos policarbónicos, polímeros policarboxilados, ácido asparagínico, poliacetales, dextrina, material coestructural orgánico adicional (ver abajo) así como fosfonatos. Estas clases de sustancias se describen a continuación.
Sustancias estructurales orgánicas utilizables son, por ejemplo, los ácidos policarboxílicos que se pueden emplear en forma de sus sales sódicas, entendiéndose como ácidos policarboxílicos aquellos ácidos carboxílicos que portan más de un grupo funcional ácido. Ejemplos son los ácidos cítrico, adípico, succínico, glutárico, tartárico, glucínico, aminocarboxílico, nitrilotriacético (NTA), mientras no se rechacen tales usos por motivos ecológicos, así como mezclas de éstos. Las sales preferidas son las de ácidos policarbónicos como el ácido cítrico, adípico, succínico, glutárico, tartárico, glucínico y mezclas de éstos.
También se pueden usar los ácidos por sí mismos. Los ácidos tienen habitualmente aparte de su efecto estructural la condición de componente acidificador y sirven por lo tanto también para el ajuste de valores bajos y medios del pH de detergentes o productos de limpieza. Entre estos merecen especial mención los ácidos cítrico, succínico, glutárico, adípico, glucónico y cualquier mezcla de estos.
Como Material estructural resultan apropiados otros polímeros policarboxilados, como son por ejemplo las sales de metales alcalinos del ácido poliacrílico o del ácido polimetacrílico, por ejemplo aquellas con una masa molecular relativa de 500 a 70000 g/mol.
En el caso de las masas molares indicadas para los polímeros policarboxilados de se trata, en el sentido de estos documentos, de masas molares de peso medio M_{w} de las respectivas formas ácidas, determinadas fundamental mediante Cromatografía por Permeabilidad en Gel (GPC), empleando un detector UV. La medida se lleva a cabo además en contraste con un estándar de ácido poliacrílico externo (NaPO_{3})_{3} + 2 KOH \rightarrow Na_{3}K_{2}P_{3}O_{10} + H_{2}O, que debido a su analogía estructural con los polímeros analizados proporciona valores realistas del peso molar. Estas especificaciones se desvían claramente de las especificaciones del peso molar, en las que se usan ácidos poliestirolsulfónicos como estándar. Las masas molares medidas en contraste con ácidos poliestirolsulfónicos son por regla general claramente mayores que las masas molares indicadas en estos documentos.
Se consideran polímeros apropiados especialmente los poliacrilato, prefiriéndose los que muestran una masa molecular de entre 2000 y 20000 g/mol. Debido a su superior solubilidad se pueden preferir de este grupo de nuevo los poliacrilatos de cadena corta, prefiriéndose aquellos que muestran masas molares de 2000 a 10000 g/mol, y especialmente de 3000 a 5000 g/mol.
También resultan apropiados los copolímeros policarboxilado, especialmente el del ácido acrílico con ácido metacrílico y del ácido acrílico o ácido metacrílico con ácido maleico. Se han mostrado especialmente apropiados los copolímeros del ácido acrílico con ácido maleico, que contienen del 50 al 90% en peso de ácido acrílico y del 50 al 10% en peso de ácido maleico. Su masa molecular relativa, relativa a los ácidos libres, asciende en general a entre 2000 y 70000 g/mol, preferentemente de 20000 a 50000 g/mol y especialmente de 30000 a 40000 g/mol.
Los (co-)polímeros policarboxilados se pueden usar bien como polvo o como disolución acuosa. El contenido del agentes en (co-)polímeros policarboxilados asciende preferentemente a del 0,5 al 20%, especialmente del 3 al 10% en peso.
Para la mejora de la solubilidad en agua los polímeros pueden contener como monómero también ácidos alilsulfónicos, como por ejemplo los ácidos aliloxibencenosulfónico y metalilsulfónico.
Especialmente preferidos son también los polímeros biodegradables de más de dos unidades monoméricas diferentes, por ejemplo aquellos, que contienen como monómeros sales del ácido acrílico y del ácido maleico así como vinilalcohol o derivados de éste o los que contienen como monómeros sales del ácido acrílico y del ácido 2-alquilalilsulfónico así como derivados del azúcar.
Adicionalmente se prefieren los copolímeros son tal, que presentan como monómeros preferentemente acroleina y ácido acrílico/sales del ácido acrílico o acroleina y vinilacetato.
Así mismo, como sustancias estructurales adicionales preferidas se han de nombrar los polímeros de ácidos aminodicarbónicos, sus sales o sustancias precursoras. Especialmente se prefieren los ácidos poliasparagínicos o sus sales y derivados.
Sustancias estructurales apropiadas adicionales son los poliacetales, que se pueden obtener mediante la reacción de dialdehidos con ácidos poliolcarbónicos, que presentan de 5 a 7 átomos de carbono y por lo menos 3 grupos hidroxilo. Los poliacetales preferidos se obtienen a partir de dialdehidos como los glioxálico, glutárico, tereftálico así como sus Mezclas y de ácidos poliolcarbónicos como los ácido glucónico y/o glucoheptónico.
Sustancias estructurales orgánicas apropiadas adicionales son las dextrinas, por ejemplo oligómeros o polímeros de carbohidratos, que se pueden obtener por hidrólisis parcial del almidón. La hidrólisis puede realizarse según un procedimiento corriente, por ejemplo ácido o catalizado por enzimas. Preferentemente se trata de productos de hidrólisis con masas molares medias en el intervalo de 400 a 500000 g/mol. Se prefiere además un polisacárido con un equivalente de dextrosa (DE) en el intervalo de 0,5 a 40, especialmente de 2 a 30, siendo DE una medida corriente para el efecto reductor de un polisacárido en comparación con la dextrosa, la cual presenta un DE de 100, ist. También se pueden emplear las maltodextrinas con un DE entre 3 y 20 y Jarabe de glucosa deshidratado con un DE entre 20 y 37, así como también las denominadas dextrinas amarilla y blanca con masas molares máximas en el intervalo de 2000 a 30000 g/mol.
En el caso de los derivados oxidados de tales dextrinas se trata de sus productos de reacción con agentes oxidantes, que están en situación de oxidar por lo menos un grupo funcional alcohol del anillo sacárido a función ácida carbónica. Asimismo apropiado resulta un oligosacárido oxidado, pudiendo ser especialmente ventajoso un producto oxidado en el C6 del anillo sacárido.
También resultan adicionalmente apropiados como material coestructural los oxidisuccinatos y otros derivados de los disuccinatos, preferentemente etilendiaminodisuccinato. Se prefiere además el uso de etilendiamino-N,N'-disuccinato (EDDS) bajo la forma de sus sales sodio-magnesio. También se prefieren en este contexto los glicerindisuccinatos y -trisuccinatos. Las concentraciones de operación apropiadas en formulaciones que contengan zeolitas y/o silicatos están entre el 3 y el 15% en peso.
Otros materiales coestructurales orgánicos que se pueden utilizar son por ejemplo los ácidos hidroxicarbónicos acetilados o sus sales, que pueden existir en cada caso también en forma de lacton y que contienen por lo menos 4 átomos de carbono y por lo menos un grupo hidroxi así como dos grupos ácido como máximo.
Otro tipo de sustancia con propiedades coestructurales está representada por los fosfonatos. Aparte, se trata especialmente de hidroxialcano- o aminoalcanofosfonatos. Entre los hidroxialcanfosfonatos tiene especial sentido como material coestructural el 1-hidroxietan-1,1-difosfonato (HEDP). Se usa preferentemente como sal sódica, reaccionando la sal disódica neutra y la sal tetrasódica alcalina (pH 9). Como Aminoalcanfosfonate proceden preferentemente el etilen-diamin-tetrametilen-fosfonato (EDTMP), el dietilen-triamin-pentametilen-fosfonato (DTPMP) así como sus homólogos superiores. Se emplean preferentemente en forma de sales sódicas reactivas neutras, por ejemplo como sal hexasódica del EDTMP o como sal hepta- y octa-sódica DTPMP. Como material estructural de la clase de los fosfonatos se usa además preferentemente HEDP. Los aminoalcanofosfonatos presentan además una acentuada capacidad de enlazar metales pesados. En consecuencia, se puede preferir añadir, especialmente cuando los agentes contienen también blanqueante, aminoalcanofosfonatos, especialmente DTPMP, o emplear mezclas de los citados fosfonatos.
Se pueden usar además como material coestructural todos los compuestos en situación de formar complejos con iones alcalino-térreos.
Como agentes tensioactivos aniónicos se emplean por ejemplo algunos del tipo sulfonato y sulfato. Tensioactivos del tipo sulfonato se consideran preferiblemente alquilbencensulfonatos C_{9-13}, olefinsulfonatos, es decir mezclas de alquen- e hidroxi-alcansulfonatos, y disulfonatos, como los obtenidos, por ejemplo, a partir de monolefinas C_{12-18} con un doble enlace terminal o interior mediante sulfonación con trióxido de azufre gaseoso seguida de la hidrólisis alcalina o ácida de los productos de la sulfonación. También resultan adecuados los alcansulfonatos, que se obtienen a partir de alcanos C_{12-18} por ejemplo mediante sulfoclorinación o sulfoxidación seguida de hidrólisis o neutralización, respectivamente. Del mismo modo resultan también adecuados los \alpha-sulfo ésteres de ácidos grasos (éstersulfonatos), como por ejemplo los \alpha-sulfo metil ésteres de ácidos grasos hidrogenados de coco, nuez de palma o
sebo.
Como alqu(en)il-sulfatos se prefieren las sales de metales alcalinos y, en particular, las sales sódicas de los monoésteres sulfúricos de los alcoholes grasos C_{12}-C_{18}, por ejemplo los alcoholes grasos de coco, de sebo, láurico, mirístico, cetílico o esteárico o los oxoalcoholes C_{10}-C_{20} y aquellos monoésteres de alcoholes secundarios con ese largo de cadena. Además, se prefieren los alqu(en)ilsulfatos del mencionado largo de cadena que contienen un radical alquílico lineal sintético, elaborado a partir de bases petroquímicas, teniendo una análoga tolerancia del medio ambiente a la de los correspondientes compuestos a partir de bases de materias primas químicas grasas. Desde el punto de vista de los detergentes, se prefieren los alquilsulfatos C_{12}-C_{16} y los alquilsulfatos C_{12}-C_{15} así como los alquilsulfatos C_{14}-C_{15}. También son adecuados tensioactivos aniónicos los 2,3-alquilsulfatos que se pueden elaborar de acuerdo, por ejemplo, con las patentes US 3,234,258 ó 5,075,041 y se pueden obtener como productos comerciales de la Shell Oil Company bajo el nombre DAN®.
Otros tensioactivos aniónicos adecuados son los ésteres de glicerol de ácidos grasos sulfatados. Son glicoésteres de ácidos grasos los mono-, di- y triésteres así como sus mezclas, como se obtienen en la producción mediante ésterificación de un monoglicerol con de 1 a 3 moles de ácido graso o mediante la transesterificación de triglicéridos con entre 0,3 y 2 moles de glicerina. Los ésteres de glicerol de ácidos grasos sulfatados preferidos son los productos de sulfonación de ácidos grasos saturados con de 6 a 22 átomos de carbono, por ejemplo los ácidos capróico, caprílico, cáprico, mirístico, láurico, palmítico, esteárico, o behénico.
Son apropiados también los monoésteres sulfúricos de los alcoholes etoxilados C_{7-21} lineales o ramificados con de 1 a 6 moles de óxido de etileno, como los alcoholes 2-metil- ramificado C_{9-11} con una media de 3,5 moles de óxido de etileno (EO) o alcoholes grasos C_{12-18} con de 1 a 4 EO. En productos de limpieza se utilizan sólo en una relativamente escasa cantidad, debido a su comportamiento altamente espumante, por ejemplo en concentraciones de entre 1 y 5% en peso.
Otros tensioactivos aniónicos adecuados son también las sales del ácido alquilsulfosuccínico, denominadas también sulfosuccinatos o ésteres del ácido alquilsulfosuccínico y que constituyen los monoésteres y/o diésteres del ácido alquilsulfosuccínico con los alcoholes, preferiblemente alcoholes grasos y en particular alcoholes grasos etoxilados. Se prefieren los sulfosuccinatos que contienen C_{8-18} radicales alcohólicos grasos o mezclas de ellos. En particular se prefieren los sulfosuccinatos que contienen un radical alcohólico graso, derivado de alcoholes grasos etoxilados, que por sí mismos constituyen tensioactivos no iónicos (para ver la descripción, ver abajo). En particular se prefieren los sulfosuccinatos, cuyos radicales alcohólicos grasos derivan de alcoholes grasos etoxilados con distribución homóloga reducida. Del mismo modo, es también posible emplear ácido alqu(en)ilsulfosuccínico con preferiblemente de 8 a 18 átomos de carbono en la cadena alqu(en)ílica o sus sales.
Como adicionales tensioactivos aniónicos entran particularmente en consideración los jabones. Resultan jabones adecuados aquellos de ácidos grasos saturados, como las sales de los ácidos láurico, mirístico, palmítico, esteárico, erúcico hidrogenado y behénico, así como en particular las mezclas de jabones derivados de ácidos grasos naturales, como por ejemplo los de coco, de palma o de sebo.
Los tensioactivos aniónicos, incluidos los jabones, pueden hallarse en forma de sus sales sódicas, potásicas o amónicas así como de sales solubles de bases orgánicas, como las mono-, di- o trietanolaminas. Los tensioactivos aniónicos se encuentran preferiblemente en forma de sales sódicas o potásicas, especialmente en forma de sales sódi-
cas.
Entre los compuestos que sirven como agentes de blanqueado y que proporcionan H_{2}O_{2} en agua, tienen especial significado el perborato sódico tetrahidratado y el perborato sódico monohidratado. Otros agentes de blanqueado utilizables son, por ejemplo, percarbonato sódico, peroxipirofosfatos, perhidratos cítricos, así como las sales perácidas dadoras de H_{2}O_{2} o perácidos, como el perbenzoato, peroxoftalatos, ácido diperazeláico, perácido ftaloimínico o ácido diperdodecanodióico. En el uso de blanqueantes es también posible renunciar al empleo de tensioactivos y/o materiales estructurales, pudiéndose elaborar pastillas blanqueantes puras. Si tales pastillas blanqueantes se van a usar para la colada textil, se prefiere una combinación de percarbonato sódico con sesquicarbonato sódico, independientemente de los constituyentes adicionales contenidos en la estructura. Si las pastillas de limpieza o blanqueantes se elaboran para el lavado automático de vajilla, se pueden usar también blanqueantes del grupo de los blanqueantes orgánicos. Agentes orgánicos de blanqueado típicos son los diacil-peróxidos, como por ejemplo peróxido de dibenzoil. Otros agentes orgánicos de blanqueado típicos son los peroxiácidos, siendo los principales ejemplos los alquil-peroxiácidos y los aril-peroxiácidos. Los representantes preferidos que se pueden utilizar son (a) ácido peroxibenzoico y sus derivados de anillo sustituido, como los ácidos alquil-peroxibenzoicos, y también el ácido peroxi-\alpha-naftoico y el monoperftalato de magnesio, (b) los peroxiácidos alifáticos o alifáticos sustituidos, como el ácido peroxiláurico, el ácido peroxiesteárico, el ácido \varepsilon-ftalimidoperoxicapróico [ácido ftaloiminoperoxihexanóico (PAP)], el ácido o-carboxibenzamidoperoxicaproico, el ácido N-nonenilamidoperadípico y el N-nonenilamidopersuccinato, y (c) ácidos alifáticos y aralifáticos peroxidicarboxílicos, como el ácido 1,12-diperoxicarboxílico, el ácido 1,9-diperoxiazelaico, el ácido diperoxisebácico, el ácido diperoxibrasílico, los ácidos diperoxiftálicos, el ácido 2-decildiperoxibutan-1,4-dioico, el ácido N,N-tereftaloil-di(6-aminopercaprónico).
En las partículas comprimidas empleadas en agentes para el lavado de vajillas a máquina pueden también usarse sustancias liberadoras de cloro o bromo. Entre los materiales liberadores de cloro o bromo adecuados entran en consideración, por ejemplo, las N-bromo- y N-cloroamidas heterocíclicas, como por ejemplo los ácidos tricloroisocianúrico, tribromisocianúrico, dibromisocianúrico y/o dicloroisocianúrico (DICA) y/o sus sales con cationes como el potasio y el sodio. Los compuestos Hydantoin, como el 1,3-dicloro-5,5-dimetilhydantoin son asimismo
adecuados.
Ejemplos de tensioactivos no iónicos sólidos presentes son los alquilglicósidos, alquilésteres alcoxilados de ácidos grasos, aminóxidos, amida polihidroxílica de ácido graso o sus posibles mezclas.
Los alquilpoliglicósidos utilizables se ajustan a la fórmula general RO(G)x, en la que R es un radical alifático lineal o ramificado (en particular con una ramificación metílica en la segunda posición) saturado o insaturado, que contiene 8-22 átomos de carbono, preferiblemente 12-18 átomos de carbono y G es el símbolo que representa la unidad de glicosa con 5 ó 6 átomos de carbono, preferiblemente glucosa. El grado de glicosidación x, que muestra la distribución de monoglicósidos y oligoglicósidos, es un número opcional entre 1 y 10; preferentemente entre 1,2 y 1,4.
Una clase adicional agentes tensioactivos no iónicos usada con preferencia, que se pueden emplear como agente tensioactivo no iónicos único o en combinación con otros tensioactivos no iónicos, recoge a los alquilésteres de ácidos grasos alcoxilados, preferiblemente etoxilados o etoxilados y propoxilados, preferiblemente con de 1 a 4 átomos de carbono en la cadena alquílica, en particular los metilésteres de ácidos grasos.
Como aminoxidos mencionamos por ejemplo el N-cocoalquil-N,N-dimetil-aminóxido y el N-seboalquil-N,N-dihidroxietilaminóxido. La proporción de aminóxidos y de alcoholamidas de ácidos grasos preferentemente no supera la de alcoholes grasos etoxilados, especialmente no más de la mitad de ésta.
Las amidas de los ácidos grasos polihidroxi tienen la fórmula (I),
(I)R --- CO ---
\uelm{N}{\uelm{\para}{R ^{1} }}
--- [Z]
en la que RCO es un radical acilalifático con de 6 a 22 átomos de carbono, R^{1} es hidrógeno o un radical alquílico o hidroxialquílico con de 1 a 4 átomos de carbono y [Z] un radical polihidroxialquílico lineal o ramificado con de 3 a 10 átomos de carbono y entre 3 y 10 grupos hidroxilo. Las amidas de los ácidos grasos polihidroxi son sustancias conocidas que se pueden obtener corrientemente mediante afinación reductora de un azúcar reductor con amoniaco, una alquilamina o una alcanolamina y su posterior acilación con un ácido graso, un alquiléster de ácido graso o un cloruro de ácido graso.
Al grupo de las amidas de los ácidos grasos polihidroxi pertenecen también compuestos de la fórmula (II),
(II)R --- CO ---
\uelm{N}{\uelm{\para}{R ^{1}  --- O --- R ^{2} }}
--- [Z]
en la que R es un radical alquil o alqu(en)il lineal o ramificado con de 7 a 12 átomos de carbono, R^{1} es un radical alquílico lineal, ramificado o cíclico o un radical arílico con de 2 a 8 átomos de carbono y R^{2} es un radical alquílico lineal, ramificado o cíclico, un radical arílico o un radical oxialquílico con de 1 a 8 átomos de carbono, prefiriéndose los radicales alquílicos C_{1-4} o fenólicos y [Z] un radical polihidroxialquílico lineal, cuya cadena alquílica se sustituye por al menos dos grupos hidroxílicos, o derivados alcoxilados, preferiblemente etoxilados o propoxilados de dicho radical.
[Z] se obtiene preferiblemente mediante amidación reductora de un azúcar reductor, por ejemplo glucosa, fructosa, maltosa, lactosa, galactosa, mannosa o xilosa. Los compuestos N-alcoxi o N-ariloxi sustituidos pueden entonces, por ejemplo, convertirse en la deseada amida de ácido graso polihidroxi mediante reacción con metilésteres de ácidos grasos en presencia de un alcóxido como catalizador.
Como materiales líquidos de partida se emplean por regla general los tensioactivos no iónicos presentes en forma líquida. Además, se pueden añadir también auxiliares de granulación, como parafina, polietilenglicoles, polioxietilenglicoles y disoluciones acuosas de sustancias estructurales orgánicas, como las disoluciones acuosas de copolímeros de ácidos acrílico y maleico anhidros. Como componentes líquidos adicionales se pueden usar también aceites aromáticos o disoluciones enzimáticas acuosas. Líquido en el sentido de la presenten invención significa, que la sustancia está en estado líquido a la temperatura de operación.
Los componentes líquidos se emplean en el procedimiento conforme a la invención generalmente en un proporción del 2 al 10% en peso, preferentemente del 2 al 8% en peso, relativo a las partículas finales.
Ejemplos de tensioactivos líquidos son los alcoholes alcoxilados. Como alcoholes alcoxilados, preferiblemente etoxilados y en particular primarios se utilizan preferentemente aquellos de 8 a 18 átomos de carbono y un promedio de 1 a 12 moles de óxido de etileno (EO) por mol de alcohol, en los que el radical alcohólico puede ser lineal o, preferentemente, con una ramificación metílica en la segunda posición y/o pueden contener una mezcla de radicales lineales y con ramificaciones metílicas, como las halladas normalmente en los radicales oxoalcohólicos. Se prefieren en particular los etoxilatos alcohólicos con radicales lineales de alcoholes de origen natural que contienen de 12 a 18 átomos de carbono (por ejemplo de alcoholes grasos u oléicos de coco, palma o sebo), y un promedio de 2 a 8 EO por mol de alcohol. Pertenecen a estos alcoholes etoxilados preferidos, por ejemplo, los alcoholes C_{12-14} que contienen 3 ó 4 EO, los alcoholes C_{9-11} con 7 EO, los alcoholes C_{13-15} con 3, 5, 7 u 8 EO, los alcoholes C_{12-18} con 3, 5 ó 7 EO y las mezclas de éstos, como las mezclas de alcohol C_{12-14} con 3 EO y alcohol C_{12-18} con 5 EO. Los indicados grado os de etoxilación representan valores medios estadísticos, que pueden ser una cantidad entera o una fracción para un producto específico. Los etoxilatos alcohólicos preferidos muestran una distribución homóloga reducida (narrow range etoxilates, NREs). Además de estos tensioactivos no iónicos se pueden también emplear alcoholes grasos con más de 12EO. Ejemplos de ello son los alcoholes grasos de sebo con 14, 25, 30 ó 40EO. También se emplean de acuerdo a la invención tensioactivos no iónicos que contienen grupos EO- y PO- juntos en la molécula. Se pueden usar copolímeros en bloque con unidades EO-PO o PO-EO en bloque, pero también copolímeros EO-PO-EO o PO-EO-PO. Claramente se emplean también tensioactivos no iónicos alcoxilados mezclados, en que las unidades EO- y PO- no están distribuidas en forma de bloque sino de forma estadística. Tales productos se obtienen mediante la acción simultánea de los óxidos de etileno y propileno sobre los alcoholes
grasos.
Ejemplos
Los componentes citados en la Tabla 1 se mezclaron y homogeneizaron en un Mezclador Lödige y se introdujeron a continuación sobre una dosis de sólidos en una prensa de moldes con un rotor giratorio en movimiento dispuesto en la cámara y con Superficies de presión sobre la superficie interna del molde y un disco anular fijo. El producto de salida se rompió a la longitud deseada y se redondearon a aproximadamente 1 mm en un esferoni-
zador.
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TABLA 1
Componente Ejemplo 1 [% en peso] Ejemplo 2 [% en peso] Ejemplo 3 [% en peso]
Polvo de la torre^{1} 79,5 - -
Compuesto FAS^{2} 9,1 20,0 10,0
Citrato trisódico 4,5 - -
TAED - 71,0 81,0
PEG 4000 2,3 7,0 7,0
C_{12-18} alcohol graso x 7 EO 4,6 1,5 1,5
PEG 400 - 0,5 0,5
Análisis de residuos / % 17 18 17
Estabilidad al desgaste / % 5 4 5
^{1} El polvo de la torre es un producto secado por atomizado, cuyos constituyentes se reproducen en la Tabla 2.
^{2} Los constituyentes del compuesto tensioactivo se reproducen en la Tabla 3.
TABLA 2
Polvo de la torre
Componente Proporción [% en peso]
Zeolita A 46,25
Socalan CP 5^{3} 8,75
Fosfonato 0,5
C_{9-13} alquilbencensulfonato 31,25
Jabón 2,5
Agua 10,75
\vskip1.000000\baselineskip
TABLA 3
Granulado tensoactivo
Componente Proporción [% en peso]
C_{12-18} alquilbencensulfonato 28,29
C_{12-18} alquilsulfato 7,75
Texapon Z 65 1,93
C_{12-18} alcohol graso x 7EO 9,48
Alcohol de sebo x 5 EO 1,43
Estearato sódico 1,47
Ácido silícico pirógeno 19,60
Ácido cítrico 1,51
Sulfato sódico 19,60
Socalan CP 5^{3} 3,44
Agua 5,50
\vskip1.000000\baselineskip
En cada caso se obtuvieron compactados bien formados, cuya estabilidad frente a la desgaste y retardo de la disolución es claramente mejor que en el caso de partículas comprimidas, que se obtienen según un procedimiento conocido. En las partículas de TAED comprimidas elaboradas había aún más del 95% del TAED utilizado demostrable. Durante el procedimiento de elaboración no aparece ningún olor a vinagre.
Según el estado actual de la técnica se obtienen partículas con un desgaste > 30% y residuos > 40%.
Prueba L
Para la determinación del contenido en residuos o en solubles se mezclaron en un vaso de precipitado de 2 L 8 g del agente a probar con agitación (800 rpm con un agitador de laboratorio/agitador de hélices centrado a 1,5 cm del fondo del vaso de precipitado) y se agitaron durante 1,5 minutos a 30ºC. La experiencia se realizó con agua de 16ºdH de dureza. A continuación se decantó la solución alcalina mediante un tamiz (80 \mum). El contenido del vaso de precipitado se pulverizó con muy poca agua fría sobre el tamiz. Se lleva a cabo una doble determinación. Los tamices se secaron en un horno de secado a 40 \pm 2ºC hasta la constancia del peso y la estabilidad de los residuos de detergente. El residuo se muestra en tanto por ciento como valor medio de ambas determinaciones individuales. Si hay una diferencia entre los resultados individuales de más del 20%, generalmente se efectúan experiencias adicionales; aunque en la presente prueba no fue necesario. Todos los ejemplos analizados mostraron idénticos resultados en el contexto de errores con el ejemplo comparativo.
Desgaste
La determinación del desgaste se llevó a cabo depositando una pastilla sobre el tamiz de luz de malla de 1,6 mm. Este tamiz se empleó entonces en una analizadora Retsch en tamiz. La pastilla se sometió a tamizado mecánico durante 2 minutos con una amplitud de 2 mm. Mediante redondeo de la pastilla antes y después de la carga se puede determinar directamente el desgaste. Su valor se da en la Tabla en %.

Claims (9)

1. Procedimiento para la elaboración de partículas comprimidas apropiadas para su incorporación a detergentes y productos de limpieza, donde una mezcla de materiales de partida sólidos y, en su caso, líquidos se introducen en la cámara de un dispositivo de peletizado con un disco anular rígido; la mezcla se prensa en el disco por medio de un rotor rotativo en la cámara que opera con zonas de presión a lo largo de la superficie interna del disco, raspando la mezcla en forma de partículas compactadas en el borde exterior del disco.
2. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado porque el rotor es una rueda de palas.
3. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 o 2, caracterizado porque se lleva a cabo un raspado de las partículas comprimidas que salen del molde por medio de una cuchilla raspadora rotatoria.
4. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque los Pellets que salen del molde se redondean en un torno.
5. Procedimiento para la elaboración según una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque los materiales sólidos de partida se seleccionan entre materiales estructurales, blanqueantes, activadores del blanqueado, tensioactivos y compuestos tensioactivo, enzimas y compuestos de enzimas.
6. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque los materiales líquidos de partida se seleccionan entre tensioactivos no iónicos, parafinas, polietilenglicoles, polioxietilenglicoles, disoluciones acuosas de orgánicas sustancias estructurales, aceites aromáticos o concentrados de aceites aromáticos así como disoluciones acuosas enzimáticas.
7. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado porque el peso aparente se encuentra en el intervalo entre 500 y 1000 g/l, especialmente en el intervalo de 600 a 900 g/l.
8. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizado porque las partículas comprimidas elaboradas presentan forma cilíndrica o esférica y una longitud de partícula o un diámetro medio de partículas en el intervalo de 0,7 a 3 mm, preferentemente de 1 a 2 mm.
9. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 8, caracterizado porque las partículas comprimidas contienen del 50 al 98% en peso de activadores del blanqueado y del 2 al 50% en peso de ligantes seleccionados entre tensioactivos no iónicos, tensioactivos aniónicos, materiales estructurales y polímeros formadores de película.
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