ES2249255T3 - Procedimiento para la elaboracion de cuerpos moldeados de agentes detergentes y de limpieza rapidamente disgregables. - Google Patents
Procedimiento para la elaboracion de cuerpos moldeados de agentes detergentes y de limpieza rapidamente disgregables.Info
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Abstract
Procedimiento para la elaboración de cuerpos moldeados de agentes detergentes y de limpieza por moldeo de compresión de forma conocida en sí misma, caracterizado porque la mezcla previa que va a comprimirse presenta justamente antes de la compresión una temperatura por debajo de 15ºC.
Description
Procedimiento para la elaboración de cuerpos
moldeados de agentes detergentes y de limpieza rápidamente
disgregables.
La presente invención se refiere a un
procedimiento para la elaboración de cuerpos moldeados que poseen
propiedades detergentes y de limpieza. La invención se refiere en
particular a un procedimiento para la elaboración de cuerpos
moldeados de agentes detergentes y de limpieza para el lavado de
textiles en una lavadora de uso doméstico, denominados de forma
abreviada como pastillas de detergente.
Hoy en día los agentes detergentes y de limpieza
habituales en el mercado se ofertan en forma de productos líquidos o
sólidos. Dentro del último tipo de oferta se distingue entre polvos
o concentrados tradicionales, que se pueden obtener por ejemplo por
granulación o extrusión. Los agentes detergentes y de limpieza
concentrados presentan, frente a los polvos tradicionales, la
ventaja de que requieren un menor coste de envasado y una menor
cantidad en la dosificación por lavado. Además se reducen los costes
de transporte y conservación por el reducido tamaño de los envases.
La forma más concentrada en la que actualmente se ofertan los
agentes detergentes y de limpieza en el mercado en algunos países
son los cuerpos moldeados de agentes detergentes y de limpieza
comprimidos. Mientras que los ablandadores del agua y los
lavavajillas mecánicos están ampliamente difundidos en este tipo de
oferta, aparecen en el caso de los agentes detergentes para textiles
múltiples inconvenientes, que hasta ahora se enfrentan a una gran
difusión y aceptación por parte del consumidor. Los problemas que
aparecen en el tipo de oferta del cuerpo moldeado se agravan aún más
debido a los contenidos claramente más altos en tensioactivos.
Especialmente problemáticas son las pastillas de detergente que
contienen tensioactivos no iónicos alcoxilados, ya que este tipo de
tensioactivos repercute negativamente sobre la solubilidad de las
pastillas; por otro lado, precisamente estos tensioactivos son
especialmente deseables por su elevado poder detergente.
La dicotomía entre un cuerpo moldeado
suficientemente resistente y un tiempo de disgregación lo
suficientemente corto constituye un inconveniente especialmente
importante. Puesto que sólo se pueden fabricar cuerpos moldeados
suficientemente estables, es decir, resistentes a la forma y a la
rotura, con presiones de compactación proporcionalmente elevadas, se
produce una fuerte compactación de los componentes de los cuerpos
moldeados y, como consecuencia de ello, una disgregación retardada
del cuerpo moldeado en el baño acuoso y con ello una liberación
retardada de las sustancias activas en el proceso de lavado o
limpieza. La disgregación retardada de los cuerpos moldeados tiene
además la desventaja de que los cuerpos moldeados de agentes
detergentes y de limpieza habituales no se pueden introducir a
través de la cubeta del detergente de las lavadoras de uso
doméstico, porque las pastillas no se disgregan lo suficientemente
rápido en partículas secundarias, lo bastante pequeñas para llegar
al tambor de la lavadora a través de la cubeta.
Para solucionar este inconveniente, existen en el
estado de la técnica múltiples planteamientos. Junto con la
introducción de constituyentes especiales, que faciliten la
disgregación, se propone también el recubrimiento de cada
constituyente por separado o de toda la pastilla. Estos
planteamientos para solucionar el problema se basan de algún modo
"desde el punto de vista de la formulación", es decir, se
introducen determinados constituyentes o se optimiza la pastilla o
sus partes con aditivos. Junto con estos planteamientos
"químicos"existen también propuestas para solucionar el
problema mencionado, que se pueden llevar a cabo independientemente
de la formulación. Estos planteamientos "físicos" afectan
generalmente a determinadas formas de funcionamiento de las máquinas
para formar pastillas o a otros parámetros del procedimiento, en los
que la presión de compresión está en el punto de interés. También se
propone el refinamiento de las mezclas previas que van a comprimirse
hasta determinadas fracciones granulares, obteniendo así propiedades
ventajosas de los cuerpos moldeados independientemente de la
composición de la mezcla previa.
El documento
EP-A-0 466 484 (Unilever) da a
conocer en este sentido pastillas detergentes en las que la mezcla
que va a comprimirse presenta un tamaño de partícula de entre 200 y
1200 \mum, siendo la diferencia entre los límites superior e
inferior del tamaño de las partículas no superior a 700 \mum. Este
documento no explica nada acerca del tratamiento de la superficie de
cada constituyente.
El documento
EP-A-0 522 766 (Unilever) se refiere
también a cuerpos moldeados de una composición detergente compacta y
en forma de partículas, que contiene tensioactivos, adyuvantes y
auxiliares disgregantes (basados por ejemplo en celulosa), en los
que al menos una parte de las partículas está recubierta con la
sustancia disgregante y muestra efectos tanto aglutinantes como
disgregantes durante la disolución de los cuerpos moldeados en agua.
Este documento se refiere también a la dificultad generalizada para
fabricar cuerpos moldeados con una estabilidad adecuada y,
simultáneamente, con una buena solubilidad. El tamaño de partícula
de la mezcla previa que va a comprimirse debe ser superior a 200
\mum, siendo la diferencia entre los límites superior e inferior
del tamaño de las partículas no superior a 700 \mum.
El documento DE 40 10 533 (Henkel KGaA) da a
conocer un procedimiento para la fabricación de comprimidos a partir
de granulados ya comprimidos previamente. En este caso, se mezclan
los granulados elaborados en una primera operación mediante prensado
por extrusión y fraccionamiento, dado el caso, con otras sustancias
constituyentes y auxiliares y se forman las pastillas. El porcentaje
del granulado comprimido previamente en las pastillas es en este
documento de hasta el 100%. No se explica nada acerca de un
tratamiento previo de los componentes agregados opcionalmente
utilizados.
El documento EP 711 828 (Unilever) reivindica un
procedimiento para la elaboración de pastillas de detergente
mediante la compresión de una composición en forma de partículas que
contiene un agente aglomerante. El punto de fusión del agente
aglomerante debe encontrarse entre 35 y 90ºC y la compresión debe
realizarse a temperaturas que estén por debajo del punto de fusión
pero por encima de 28ºC. Este documento combina por tanto una forma
de procedimiento "química" con una forma de procedimiento
"física".
Las propuestas "físicas" descritas hasta el
momento, tienen la ventaja de que se pueden realizar
independientemente tanto de la composición de la mezcla previa como
del tipo de máquina utilizada para formar pastillas. De este modo,
el fabricante puede tener en cuenta otros requisitos tanto durante
la composición de sus cuerpos moldeados de agentes detergentes y de
limpieza como durante la adquisición y el empleo de su maquinaria,
sin estar supeditado a limitaciones adicionales. Sin embargo, las
pastillas de detergente, elaboradas según los documentos
mencionados, presentan aún desventajas. Concretamente, poseen una
resistencia suficiente, pero tienen con frecuencia unas velocidades
de disgregación tales que no permiten una dosificación a través de
la cubeta del detergente de una lavadora de uso doméstico. En los
textos del estado de la técnica citados, se consideran buenos los
tiempos de disolución por debajo de 10 minutos y los valores
residuales por debajo del 50%, siendo éstos valores totalmente
insuficientes para el uso de pastillas de detergente a través de la
cubeta de la lavadora.
La presente invención se ha basado únicamente en
el objetivo de poner a disposición un procedimiento para la
elaboración de cuerpos moldeados de agentes detergentes y de
limpieza, que permitiera elaborar cuerpos moldeados sin las
desventajas mencionadas. Así, deben poder elaborarse, de una forma
sencilla y muy reproducible, cuerpos moldeados de agentes
detergentes y de limpieza que presenten una resistencia elevada pero
que se distingan por poseer una alta velocidad de disgregación y
puedan utilizarse a través de la cubeta de las lavadoras de uso
doméstico. Además, se debe ofrecer al fabricante la mayor libertad
de elección en cuanto a la composición y elección de la máquina de
prensado.
Se ha descubierto ahora que es posible la
elaboración de cuerpos moldeados de agentes detergentes y de
limpieza con las propiedades ventajosas mencionadas si se enfrían
las mezclas previas que van a comprimirse y se forman las pastillas
a temperaturas bajas.
El objetivo de la invención es un procedimiento
para la elaboración de cuerpos moldeados de agentes detergentes y de
limpieza mediante moldeo por compresión de una forma conocida en sí
misma, en el que la mezcla previa que va a comprimirse presenta,
justamente antes de la compresión, una temperatura por debajo de
15ºC.
En el marco de la presente invención, se prefiere
que la mezcla que va a comprimirse presente, justamente antes de la
formación de las pastillas, una temperatura claramente por debajo de
15ºC. Las variantes del procedimiento según la invención se realizan
por tanto de tal forma que la mezcla previa que va a comprimirse
presente, antes de la compresión, una temperatura por debajo de 13ºC
y especialmente por debajo de 10ºC.
Se da por supuesto que también es posible según
la invención, una compresión de mezclas previas que presenten
temperaturas de 14ºC ó 12ºC u 11ºC ó 9ºC u 8ºC ó 7ºC ó 6ºC ó 5ºC ó
4ºC ó 3ºC ó 2ºC ó 1ºC ó 0ºC. También es posible según la invención
una compresión de mezclas previas con temperaturas por debajo del
punto de congelación, como por ejemplo con temperaturas de -1ºC,
-2ºC, -3ºC, -4ºC, -5ºC, -6ºC, -7ºC, -8ºC, -9ºC, -10ºC, -11ºC, -12ºC,
-13ºC, -14ºC, -15ºC, -16ºC, -17ºC, -18ºC, -19ºC ó -20ºC, pudiendo
presentar la mezcla previa temperaturas incluso inferiores.
En las formas de realización preferidas según el
procedimiento de la invención, la mezcla previa que va a comprimirse
contiene uno o más granulados con tensioactivos así como otros
componentes de preparación. La elaboración de los granulados con
tensioactivos se puede realizar con los procedimientos técnicos
habituales de granulación, tales como la compactación, extrusión,
granulación por mezclado, peletización o granulación en lecho
fluidizado. Resulta ventajoso, para los posteriores cuerpos
moldeados de agentes detergentes y de limpieza, que la mezcla previa
que va a comprimirse presente un peso específico aparente próximo al
agente detergente compacto habitual. Se prefiere especialmente que
la mezcla previa que va a comprimirse presente un peso específico
aparente de al menos 500 g/l, preferiblemente de al menos 600 g/l y
especialmente de al menos 700 g/l.
Para el granulado con tensioactivos, son
suficientes los criterios de tamaño de partícula determinados en las
variantes preferidas del procedimiento. Así, se prefieren
procedimientos según la invención en los que el granulado con
tensioactivos presenta un tamaño de partícula de entre 100 y
2000\mum, preferiblemente de entre 200 y 1800 \mum,
especialmente preferible de entre 400 y 1600 \mum y especialmente
de entre 600 y 1400 \mum.
Los granulados tensioactivos contienen además,
junto con las sustancias activas (tensioactivos aniónicos y/o no
iónicos y/o catiónicos y/o anfóteros) preferiblemente excipientes
que proceden especialmente del grupo de las sustancias de soporte.
Los procedimientos especialmente ventajosos se caracterizan porque
la mezcla previa que va a comprimirse contiene un granulado con
tensioactivos que contiene tensioactivos aniónicos y/o no iónicos
así como sustancias de soporte y cuyo contenido total en
tensioactivos es del 5 al 60% en peso, preferiblemente del 10 al 50%
en peso y especialmente del 15 al 40% en peso, en relación
respectivamente al granulado tensioactivo.
Para desarrollar el rendimiento del lavado, los
granulados tensioactivos contienen sustancias tensioactivas del
grupo de los tensioactivos aniónicos, no iónicos, zwitteriónicos o
catiónicos, siendo claramente preferibles los tensioactivos
aniónicos por motivos económicos y por su espectro de
rendimiento.
Como tensioactivos aniónicos se emplean, por
ejemplo, los del tipo de los sulfonatos y sulfatos. Como
tensioactivos del tipo de los sulfonatos se consideran
preferiblemente los alquilbencenosulfonatos
C_{9-13} y los olefinasulfonatos, es decir,
mezclas de alquenosulfonatos e hidroxialcanosulfonatos así como
disulfonatos, que se obtienen por ejemplo de
mono-olefinasC_{12-18} con doble
enlace terminal o interno por sulfonación con trióxido de azufre
gaseoso y posterior hidrólisis alcalina o ácida de los productos de
sulfonación. También son adecuados los alcanosulfonatos que se
obtienen de alcanos C_{12-18},por ejemplo por
sulfocloración o sulfoxidación con posterior hidrólisis o
neutralización. Asimismo, son adecuados los ésteres de ácidos grasos
\alpha-sulfúricos (sulfonatos de ésteres), como
los ésteres metílicos \alpha-sulfonados de ácidos
grasos de coco, semilla de palma o sebo hidrogenados.
Otros tensioactivos aniónicos adecuados son los
ésteres de glicerina de ácidos grasos. Por ésteres de glicerina de
ácidos grasos se entienden los mono, di y triésteres así como sus
compuestos, que se obtienen en la elaboración por esterificación de
un monoglicérido con de 1 a 3 mol de ácidos grasos o en la
transesterificación de triglicéridos con de 0,3 a 2 mol de
glicerina. Los ésteres de glicerina de ácidos grasos sulfonados
preferidos son además los productos sulfonados de ácidos grasos
saturados con de 6 a 22 átomos de carbono, como el ácido caprónico,
el ácido caprílico, el ácido cáprico, el ácido mirístico, el ácido
láurico, el ácido palmítico, el ácido esteárico o el ácido
behénico.
Como alqu(en)ilsulfatos se
prefieren las sales alcalinas y especialmente las sales sódicas del
semiéster de ácido sulfúrico de alcoholes grasos C_{12-}C_{18},
por ejemplo del alcohol graso de coco, el alcohol graso de sebo, el
alcohol láurico, mirístico, cetílico o esteárico o los oxoalcoholes
C_{10}-C_{20} y aquellos semiésteres de
alcoholes secundarios con estas longitudes de cadena. También se
prefieren los alqu(en)ilsulfatos con la longitud de
cadena mencionada, que contienen un resto alquilo de cadena recta
sintético, obtenido sobre base petroquímica con un comportamiento de
descomposición análogo a los compuestos adecuados basados en
materias primas oleoquímicas. Desde el punto de vista de la técnica
del lavado, 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 tensioactivos
aniónicos adecuados los 2,3-alquilsulfatos que se
elaboran por ejemplo según las patentes de los EE.UU. números 3 234
258 ó 5 075 041 y que se pueden obtener como producto comercializado
de la compañía "Shell Oil Company"con la marca DAN®.
También son adecuados los monoésteres de ácido
sulfúrico de alcoholes C_{7-21} de cadena recta o
ramificados etoxilados con de 1 a 6 mol de óxido de etileno, como
los alcoholes 2-metílicos C_{9-11}
ramificados con un promedio de 3,5 mol de óxido de etileno (EO) o
alcoholes grasos C_{12-18} con de 1 a 4 EO. Se
emplean en los agentes detergentes sólo en cantidades reducidas
debido a su alto poder espumante, por ejemplo en cantidades del 1 al
5% en peso.
Otros tensioactivos aniónicos adecuados son
también las sales del ácido succínico alquilosulfonado, llamadas
también sulfosuccinatos o ésteres de ácido sulfosuccínico, así como
los monoésteres y/o diésteres del ácido succínico sulfonado con
alcoholes, preferiblemente alcoholes grasos y especialmente
alcoholes grasos etoxilados. Los sulfosuccinatos preferidos
contienen restos de alcoholes grasos C_{8-18} o
mezclas de éstos. Los sulfosuccinatos preferidos especialmente
contienen un resto de alcohol graso que se deriva de alcoholes
grasos etoxilados, que representan tensioactivos no iónicos (véase
la descripción más abajo). Por otro lado, son también especialmente
preferidos los sulfosuccinatos, cuyos restos de alcoholes grasos se
derivan de alcoholes grasos etoxilados con distribución de homólogos
reducida. Asimismo, es posible la utilización de ácido succínico de
alqu(en)ilo con preferiblemente de 8 a 18 átomos de
carbono en la cadena de alqu(en)ilo o sus sales.
Otro tipo de tensioactivos aniónicos considerados
son especialmente los jabones. Son adecuados los jabones de ácidos
grasos saturados, como las sales del ácido láurico, ácido mirístico,
ácido palmítico, ácido esteárico, ácido erúcico hidrogenado y ácido
behénico así como mezclas de jabones derivados especialmente de
ácidos grasos naturales, por ejemplo ácidos grasos de coco, semilla
de palma o sebo.
Los tensioactivos aniónicos, incluidos los
jabones, pueden presentarse en forma de sus sales de sodio, potasio
o amonio y también como sales solubles de bases orgánicas, como la
mono, di o trietanolamina. Los tensioactivos aniónicos se presentan
preferiblemente en forma de sus sales de sodio o potasio,
especialmente en forma de sales de sodio.
En el marco de la presente invención, se
prefieren los cuerpos moldeados de agentes detergentes y de limpieza
que contienen del 5 al 50% en peso, preferiblemente del 7,5 al 40%
en peso y especialmente del 10 al 20% en peso de
tensioactivo(s) aniónico(s), en relación en cada caso
al peso del cuerpo moldeado.
En la elección de los tensioactivos aniónicos que
entran en acción en los cuerpos moldeados de agentes detergentes y
de limpieza según la invención, existe completa libertad respecto a
la formulación. Los cuerpos moldeados de agentes detergentes y de
limpieza presentan sin embargo un contenido en jabón que supera en
un 0,2% en peso en relación al peso total del cuerpo moldeado. Los
tensioactivos aniónicos preferidos para ser empleados son los
alquilbencenosulfonatos y los sulfatos de alcoholes grasos,
conteniendo los cuerpos moldeados de agentes detergentes y de
limpieza preferidos del 2 al 20% en peso, preferiblemente del 2,5 al
15% en peso y especialmente del 5 al 10% en peso de
sulfato(s) de alcoholes grasos, en relación respectivamente
al peso del cuerpo moldeado.
Como tensioactivos no iónicos se utilizan
alcoholes preferiblemente alcoxilados, más ventajosamente etoxilados
y especialmente primarios, con preferiblemente de 8 a 18 átomos de
carbono y un promedio de 1 a 12 mol de óxido de etileno (EO) por mol
de alcohol, en los que el resto de alcohol puede ser lineal o
preferiblemente ramificado con metilo en la posición 2 o bien puede
contener restos lineales y ramificados con metilo combinados, tal
como aparecen habitualmente por ejemplo en los restos
oxoalcohólicos. Especialmente preferibles son, sin embargo, los
etoxilatos de alcohol con restos lineales de alcoholes de origen
natural con de 12 a 18 átomos de carbono, como por ejemplo el
alcohol de coco, de palma, de sebo o el alcohol oleico, y un
promedio de 2 a 8 EO por mol de alcohol. A los alcoholes etoxilados
preferidos pertenecen por ejemplo los alcoholes
C_{12-14} con 3 EO ó 4 EO, los alcoholes
C_{9-11} con 7 EO, los alcoholes
C_{13-15} con 3 EO, 5 EO, 7 EO u 8 EO, los
alcoholes C_{12-18} con 3 EO, 5 EO ó 7 EO y
mezclas de éstos, como mezclas de alcohol
C_{12-14} con 3 EO y alcohol
C_{12-18} con 5 EO. Los grados de etoxilación
mencionados representan valores promedios estadísticos, que pueden
ser, para un producto en particular, un número entero o una
fracción. Los etoxilatos de alcohol preferidos presentan una
distribución de homólogos reducida (narrow range ethoxylates,
NRE). Adicionalmente a estos tensioactivos no iónicos se pueden
utilizar también alcoholes grasos con más de 12 EO. Ejemplos de
éstos son el alcohol graso de sebo con 14 EO, 25 EO, 30 EO ó 40
EO.
Otra clase de tensioactivos no iónicos preferidos
utilizados, que se utilizan como único tensioactivo no iónico o en
combinación con otros tensioactivos no iónicos, son los ésteres
alquílicos de ácidos grasos alcoxilados, preferiblemente etoxilados
o etoxilados y propoxilados, preferiblemente con de 1 a 4 átomos de
carbono en la cadena alquílica, especialmente ésteres metílicos de
ácidos grasos, tal como se describen por ejemplo en la solicitud de
patente japonesa JP 58/217598 o que preferiblemente se elaboran
según el procedimiento descrito en la solicitud de patente
internacional WO-A-90/13533.
Otra clase de tensioactivos no iónicos que se
puede utilizar ventajosamente son los alquilpoliglucósidos (APG).
Para los alquilpoliglucósidos utilizables es suficiente la fórmula
general RO(G)z, en la que R significa un resto
alifático lineal o ramificado, especialmente ramificado con metilo
en posición 2, saturado o insaturado, con de 8 a 22, preferiblemente
de 12 a 18 átomos de carbono y G es el símbolo que representa una
unidad de glucosa con 5 ó 6 átomos de carbono, preferiblemente
glucosa. El grado de glucosidación z se encuentra entre 1,0 y 4,0,
preferiblemente entre 1,0 y 2,0 y especialmente entre 1,1 y 1,4.
Se prefiere la utilización de
alquilpoliglucósidos lineales, es decir, alquilpoliglucósidos, en
los que el resto poliglucosídico es un resto glucosa y el resto
alquilo es un resto n-alquilo.
Los cuerpos moldeados de agentes detergentes y de
limpieza según la invención pueden contener preferiblemente
alquilpoliglucósidos, en los que se prefieren contenidos en los
cuerpos moldeados de APG superiores al 0,2% en peso, en relación a
la totalidad del cuerpo moldeado. Los cuerpos moldeados de agentes
detergentes y de limpieza especialmente preferidos contienen APG en
cantidades del 0,2 al 10% en peso, preferiblemente del 0,2 al 5% en
peso y especialmente del 0,5 al 3% en peso.
También pueden ser adecuados los tensioactivos no
iónicos del tipo de los óxidos de amina, por ejemplo óxido de
N-cocoalquil-N,N-dimetilamina
y óxido de
N-seboalquil-N,N-dihidroxietilamina
y las alcanolamidas de ácidos grasos. La cantidad de estos
tensioactivos no iónicos preferiblemente no supera la de alcoholes
grasos etoxilados, especialmente no supera la mitad de éstos.
Otros tensioactivos adecuados son las amidas de
ácidos grasos polihidroxilados de la fórmula (I),
(I)R --- CO ---
\uelm{N}{\uelm{\para}{R ^{1} }} ---
[Z]
en la que RCO es un resto alquilo
alifático con de 6 a 22 átomos de carbono, R^{1} es hidrógeno, un
resto alquilo o hidroxialquilo con de 1 a 4 átomos de carbono y [Z]
es un resto polihidroxialquilo lineal o ramificado con de 3 a 10
átomos de carbono y de 3 a 10 grupos hidroxilo. En cuanto a las
amidas de ácidos grasos polihidroxilados, se trata de sustancias
conocidas que se pueden obtener habitualmente por aminación
reductiva de un azúcar reductor con amoniaco, una alquilamina o una
alcanolamina y posterior acilación con un ácido graso, un éster
alquílico de ácido graso o un cloruro de ácido
graso.
Al grupo de las amidas de ácidos grasos
polihidroxilados pertenecen también los compuestos de la fórmula
(II),
(II)R --- CO
---
\uelm{N}{\uelm{\para}{R ^{1} --- O --- R ^{2} }} ---
[Z]
en la que R es un resto alquilo o
alquenilo lineal o ramificado con de 7 a 12 átomos de carbono,
R^{1} es un resto alquilo lineal, ramificado o cíclico o un resto
arilo con de 2 a 8 átomos de carbono y R^{2} es un resto alquilo
lineal, ramificado o cíclico o un resto arilo o un resto oxialquilo
con de 1 a 8 átomos de carbono, en el que se prefieren restos
alquilo C_{1-4} o fenilo y [Z] es un resto alquilo
polihidroxilado lineal, cuya cadena alquilo está sustituida con al
menos 2 grupos hidroxilo, o derivados alcoxilados, preferiblemente
etoxilados o propoxilados de este
resto.
[Z] se obtiene preferiblemente por aminación
reductiva de un azúcar reducido, como glucosa, fructosa, maltosa,
lactosa, galactosa, manosa o xilosa. Más tarde, los compuestos
N-alcoxi- o N-ariloxi sustituidos
pueden convertirse por ejemplo, según la teoría de la solicitud
internacional WO-A-95/07331, en la
amida de ácidos grasos polihidroxilada deseada mediante la reacción
con ésteres metílicos de ácidos grasos en presencia de un alcóxido
como catalizador.
Como ya se ha mencionado anteriormente, los
tensioactivos no iónicos y aniónicos se pueden incorporar en los
cuerpos moldeados de agentes detergentes y de limpieza según la
invención de formas muy distintas. Se pueden añadir por ejemplo a la
mezcla previa que va a comprimirse en forma sólida, o se pueden
pulverizar en forma líquida en la mezcla previa. Se ha demostrado
como ventajosa la elaboración de granulados tensioactivos, que se
mezclan junto con otros componentes pulverizados en la mezcla previa
que va a formar la pastilla y se comprimen. En este sentido se
prefieren según la invención cuerpos moldeados de agentes
detergentes y de limpieza que contienen los tensioactivos en forma
de un granulado que contiene los tensioactivos, que está contenido
en los cuerpos moldeados en proporciones del 40 al 95% en peso,
preferiblemente del 45 al 85% en peso y especialmente del 55 al 75%
en peso, en relación respectivamente al peso de los cuerpos
moldeados.
Para incorporar la cantidad deseada de sustancia
detergente en los cuerpos moldeados de agentes detergentes y de
limpieza, se prefieren variantes de procedimiento en las que la
mezcla previa contiene un granulado con tensioactivos que presenta
un contenido de tensioactivos del 5 al 60% en peso, preferiblemente
del 10 al 50% en peso y especialmente del 15 al 40% en peso, en
relación respectivamente al peso del granulado tensioactivo (véase
arriba). Según la invención, se prefieren especialmente cuerpos
moldeados de agentes detergentes y de limpieza en los que el
contenido en tensioactivos aniónicos del granulado tensioactivo sea
del 5 al 45% en peso, preferiblemente del 10 al 40% en peso y
especialmente del 15 al 35% en peso, en relación respectivamente al
peso del granulado tensioactivo, así como cuerpos moldeados de
agentes detergentes y de limpieza, en los que el contenido en
tensioactivos no iónicos del granulado tensioactivo sea del 1 al 30%
en peso, preferiblemente del 5 al 25% en peso y especialmente del
7,5 al 20% en peso, en relación respectivamente al peso del
granulado tensioactivo.
Para obtener granulados tensioactivos estables en
cuanto a su conservación y capaces de fluir, se prefiere que durante
la elaboración de los granulados tensioactivos se añadan sustancias
excipientes que contengan granulados tensioactivos como sustancias
de soporte. Otras sustancias componentes de los agentes detergentes
y de limpieza pueden formar parte del granulado tensioactivo,
especialmente componentes pequeños, como blanqueadores ópticos,
polímeros, antiespumantes, fosfonatos, colorantes y perfumes. Estas
sustancias se describen más adelante.
En la segunda etapa del procedimiento según la
invención, se mezcla el granulado tensioactivo con otras sustancias
componentes de los agentes detergentes y de limpieza, dando lugar a
una mezcla previa capaz de ser comprimida, y posteriormente se
forman las pastillas. En este caso se prefiere, según la invención,
la elaboración de pastillas detergentes, de forma que las variantes
preferidas del procedimiento según la invención se caracterizan
porque la proporción del granulado tensioactivo en la mezcla previa
que va a comprimirse y, por tanto, en los cuerpos moldeados de
agentes detergentes y de limpieza, es del 40 al 95% en peso,
preferiblemente del 45 al 85% en peso y especialmente del 55 al 75%
en peso, en relación respectivamente al peso de los cuerpos
moldeados de agentes detergentes y de limpieza.
Las sustancias de soporte son sustancias
componentes importantes de los agentes detergentes y de limpieza,
como componentes del granulado tensioactivo y como componentes de
preparación opcionales añadidos adicionalmente a la mezcla previa.
Las sustancias de soporte son, junto con las sustancias detergentes,
las sustancias componentes más importantes de los agentes
detergentes y de limpieza. En los cuerpos moldeados de agentes
detergentes y de limpieza según la invención pueden incluirse además
todas las sustancias utilizadas habitualmente en detergentes y
agentes de limpieza, así especialmente zeolitas, silicatos,
carbonatos, coadyuvantes orgánicos y también fosfatos, si no existen
prejuicios ecológicos contra su utilización.
La zeolita microcristalina y sintética utilizada,
que contiene agua ligada, es preferiblemente zeolita A y/o P. Como
zeolita P se prefiere especialmente la zeolita MAP® (producto
comercial de la empresa Crosfield). Sin embargo, también son
adecuadas las zeolitas X así como mezclas de A, X y/o P. También
obtenible comercialmente y utilizada preferiblemente en el marco de
la presente invención es por ejemplo un
co-cristalizado de zeolita X y zeolita A
(aproximadamente el 80% en peso de zeolita X), elaborado por la
empresa CONDEA Augusta S.p.A. con la marca VEGOBOND AX®y que puede
describirse 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
Las zeolitas adecuadas presentan un tamaño de
partícula medio menor de 10 \mum (distribución del volumen; método
de medición: Coulter Counter) y contienen preferiblemente del 18 al
22% en peso, especialmente del 20 al 22% en peso de agua ligada.
Los silicatos sódicos cristalinos y con forma
estratificada adecuados como sustancias de soporte poseen la fórmula
general NaMSi_{x}O_{2x+1}\cdotH_{2}O, en la que M significa
sodio o hidrógeno, x es un número del 1,9 al 4 e y es un número del
0 al 20 y 2, 3 ó 4 son los valores preferidos para x. Los silicatos
cristalinos estratificados de este tipo se describen por ejemplo en
la solicitud de patente europea
EP-A-0 164 514. Los silicatos
cristalinos estratificados preferidos de la fórmula mencionada son
aquéllos en los que M es sodio y x adopta los valores 2 ó 3.
Especialmente preferidos son los silicatos sódicos \beta y
\delta Na_{2}Si_{2}O_{5}\cdot y H_{2}O, pudiendo
obtenerse por ejemplo el silicato sódico \beta según el
procedimiento descrito en la solicitud de patente internacional
WO-A-91/08171.
Asimismo se pueden utilizar silicatos sódicos
amorfos con un módulo Na_{2}O:SiO_{2}de 1:2 a 1:3,3,
preferiblemente de 1:2 a 1:2,8 y especialmente de 1:2 a 1:2,6, que
se disuelven de forma retardada y presentan propiedades detergentes
secundarias. El retardo en la disolución frente a los silicatos
sódicos amorfos habituales se puede producir de diferente forma, por
ejemplo por tratamiento de la superficie, composición,
compactación/concentración o por secado intenso. En el marco de esta
invención se entiende por el concepto de "amorfo" también
"radiológicamente amorfo". Esto significa que, en los
experimentos por difracción de rayos X, los silicatos no producen
reflejos radiológicos nítidos, como es típico de las sustancias
cristalinas, sino que, en todo caso, producen uno o varios picos de
radiación dispersa, que presentan una anchura de varios grados del
ángulo de difracción. Sin embargo, también se pueden obtener
propiedades especialmente buenas de los adyuvantes, cuando las
partículas de silicato producen picos de difracción borrosos o
incluso nítidos, en los experimentos de difracción electrónica. Esto
se debe interpretar porque los productos presentan zonas
microcristalinas con un tamaño de 10 nm hasta varios cientos de nm,
prefiriéndose valores de hasta un máximo de 50 nm y especialmente
hasta un máximo de 20 nm. Los silicatos de este tipo denominados
radiológicamente amorfos, que también presentan un retardo en la
disolución frente a los silicatos solubles corrientes, están
descritos en la solicitud de patente alemana
DE-A-44 00 024. Especialmente
preferidos son los silicatos amorfos concentrados/compactados, los
silicatos amorfos compuestos y los silicatos radiológicamente
amorfos secados intensamente.
Si se desea, se puede incorporar a la mezcla
previa más zeolita además de la cantidad de zeolita de tipo P y/o X
habitualmente incluida en el granulado tensioactivo, añadiendo
zeolita como componente de preparación. La zeolita cristalina y
sintética utilizada que contiene agua ligada es preferiblemente una
zeolita de tipo A, P, X o Y. Sin embargo, también son adecuadas las
zeolitas X así como mezclas de A, X y/o P. Las zeolitas adecuadas
presentan un tamaño de partícula medio de menos de 10 \mum
(distribución del volumen; método de medición: Coulter Counter) y
contienen preferiblemente del 18 a 22% en peso, especialmente del 20
al 22% en peso de agua ligada.
Por supuesto, es posible también una utilización
como sustancias adyuvantes de los fosfatos generalmente conocidos,
siempre que una utilización de este tipo no deba ser evitada por
motivos ecológicos. Son especialmente adecuadas las sales sódicas de
los ortofosfatos, los pirofosfatos y especialmente los
tripolifosfatos.
Como coadyuvantes orgánicos se pueden utilizar en
los cuerpos moldeados de agentes detergentes y de limpieza según la
invención especialmente policarboxilatos/ácidos policarboxílicos,
policarboxilatos poliméricos, ácido aspártico, poliacetales,
dextrinas, otros coadyuvantes orgánicos (véase más adelante) así
como fosfonatos. Estas clases de sustancias se describen como
sigue.
Como sustancias de soporte orgánicas se pueden
utilizar, por ejemplo, los ácidos policarboxílicos en forma de sus
sales sódicas, entendiendo como ácidos policarboxílicos aquellos
ácidos carboxílicos con más de una función ácida. Son ejemplos el
ácido cítrico, el ácido adipíco, el ácido succínico, el ácido
glutárico, el ácido málico, el ácido tartárico, el ácido maleico, el
ácido fumárico, ácidos de azúcares, ácidos aminocarboxílicos, el
ácido nitrilotriacético (NTA), siempre que una utilización de este
tipo no deba evitarse por motivos ecológicos, así como mezclas de
éstos. Las sales preferidas son las sales de los ácidos
policarboxílicos como el ácido cítrico, el ácido adipíco, el ácido
succínico, el ácido glutárico, el ácido tartárico, ácidos de
azúcares así como mezclas de éstos.
También se pueden utilizar los propios ácidos.
Los ácidos, además de su acción adyuvante, normalmente tienen
también la propiedad de un componente de acidificación y sirven así
también para establecer un valor de pH inferior y más atenuado de
los agentes detergentes y de limpieza. Se mencionan en este caso
especialmente el ácido cítrico, el ácido succínico, el ácido
glutárico, el ácido adípico, el ácido glucónico y cualquier mezcla
de éstos.
Como adyuvantes son adecuados otros
policarboxilatos, por ejemplo las sales de metales alcalinos del
poli(ácido acrílico) o del poli(ácido metacrílico), por ejemplo
aquellos con una masa molecular relativa de 500 a 70000 g/mol.
Las masas moleculares dadas para los
policarboxilatos poliméricos son en el sentido de este escrito masas
M_{w} moleculares promedio en peso en su forma ácida, determinadas
básicamente por cromatografía de permeación en gel (GPC), utilizando
un detector de rayos UV. La medición se realizó con respecto a una
muestra externa de ácido poliacrílico que, por su relación
estructural con el polímero examinado, proporciona valores de peso
molecular reales. Estos datos difieren claramente de los datos de
peso molecular, en los que se utilizan ácidos poliestirenosulfónicos
como muestra. Las masas moleculares medidas con respecto a los
ácidos sulfónicos de poliestireno son por regla general claramente
superiores a las masas moleculares dadas en este documento.
Polímeros adecuados son especialmente los
poliacrilatos que presentan especialmente una masa molecular de 2000
a 20000 g/mol. Debido a su superior disolubilidad se prefieren, a su
vez, dentro de este grupo, los poliacrilatos de cadena corta que
presentan masas moleculares de 2000 a 10000 g/mol, especialmente de
3000 a 5000 g/mol.
Asimismo son adecuados los policarboxilatos
copoliméricos, especialmente aquellos de ácido acrílico con ácido
metacrílico y de ácido acrílico o metacrílico con ácido maleico. Se
han comprobado como especialmente adecuados los copolímeros de 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, en relación a ácidos libres, es en general de
2000 a 70000 g/mol, preferiblemente de 20000 a 50000 g/mol y
especialmente de 30000 a 40000 g/mol.
Los policarboxilatos (co-)poliméricos se pueden
utilizar en forma de polvos o bien en forma de disolución acuosa. La
proporción de los medios de policarboxilatos (co-)poliméricos es
preferiblemente del 0,5 al 20% en peso, especialmente del 3 al 10%
en peso.
Para mejorar la disolubilidad en agua, los
polímeros pueden contener como monómero también ácidos
alilsulfónicos, como el ácido aliloxibencenosulfónico o ácido
metalilsulfónico.
Especialmente preferidos son también los
polímeros biológicamente degradables con más de dos unidades
monoméricas diferentes, por ejemplo aquellos que contienen como
monómeros sales del ácido acrílico y del ácido maleico así como
alcohol vinílico o derivados del alcohol vinílico, o los que
contienen como monómeros sales del ácido acrílico y del ácido
2-alquilalilsulfónico así como derivados de
azúcar.
Otros copolímeros preferidos son los que se
describen en las solicitudes de patente alemana
DE-A-43 03 320 y
DE-A-44 17 734 y que presentan
preferiblemente acroleína y ácido acrílico/sales del ácido acrílico
o bien acroleína y acetato de vinilo como monómeros.
Constituyen también sustancias adyuvantes
preferidas adicionales los ácidos aminodicarboxílicos poliméricos,
sus sales o sus sustancias precursoras. Especialmente preferidos son
los ácidos poliaspárticos o bien sus sales y derivados, de los que
se expone en la solicitud de patente alemana
DE-A-195 40 086 que, además de las
propiedades coadyuvantes, poseen también una acción estabilizadora
blanqueante.
Otras sustancias adyuvantes adecuadas son los
poliacetales, que se pueden obtener por la reacción de dialdehídos
con ácidos policarboxílicos que presentan de 5 a 7 átomos de carbono
y al menos 3 grupos hidroxilo. Los poliacetales preferidos se
obtienen a partir de dialdehídos como glioxal, glutaraldehído,
tereftalaldehído así como sus mezclas y a partir de ácidos
policarboxílicos como ácido glucónico y/o ácido glucoheptónico.
Otras sustancias adyuvantes orgánicas adecuadas
son las dextrinas, como los oligómeros o bien los polímeros de
hidratos de carbono, obtenibles por la hidrólisis parcial de
almidones. La hidrólisis se puede realizar según los procedimientos
habituales, tales como los de catálisis ácida o enzimática.
Preferiblemente se trata de productos de hidrólisis con una masa
molecular promedio de entre 400 y 500000 g/mol. En este caso se
prefiere un polisacárido con un equivalente en dextrosa (DE) de 0,5
a 40, especialmente de 2 a 30, siendo DE una medida común para la
acción reductora de un polisacárido en comparación con la dextrosa
que posee un DE de 100.Son útiles tanto la maltodextrina con un DE
de entre 3 y 20 y jarabe de glucosa anhidra con un DE de entre 20 a
37 así como las denominadas dextrina amarilla y dextrina blanca con
masas moleculares superiores en el rango entre 2000 y 30000
g/mol.
En cuanto a los derivados oxidados de este tipo
de dextrinas, se trata de sus productos de reacción con agentes de
oxidación, capaces de oxidar al menos una función alcohólica del
anillo de sacárido en la función carboxílica. Las dextrinas oxidadas
de este tipo y los procedimientos para su elaboración se conocen por
ejemplo en las solicitudes de patente europea
EP-A-0 232 202,
EP-A-0 427 349,
EP-A-0 472 042 y
EP-A-0 542 496 así como en las
solicitudes de patente internacional WO 92/18542, WO 93/08251, WO
93/16110, WO 94/28030, WO 95/07303, WO 95/12619 y WO 95/20608.
También es adecuado un oligosacárido oxidado según la solicitud de
patente alemana DE-A-196 00 018.
Puede ser especialmente ventajoso un producto oxidado en el C_{6}
del anillo de sacárido.
Otros coadyuvantes adecuados son también los
oxidisuccinatos y otros derivados de disuccinatos, preferiblemente
disuccinato de etilendiamina. En este caso se utiliza
N,N'-disuccinato de etilendiamina (EDDS),
preferiblemente en forma de sus sales sódicas o magnésicas. Asimismo
se prefieren en este contexto los disuccinatos de glicerina y
trisuccinatos de glicerina. Las proporciones preferidas de
aplicación se encuentran en las formulaciones que contienen zeolitas
y/o silicatos en un 3 a un 15% en peso.
Otros coadyuvantes orgánicos utilizables son, por
ejemplo, los ácidos hidroxicarboxílicos así como sus sales, que dado
el caso también pueden presentarse en forma de lactona y que
contienen al menos 4 átomos de carbono y al menos un grupo hidroxilo
así como un máximo de 2 grupos ácidos. Este tipo de coadyuvantes se
describen por ejemplo en la solicitud de patente internacional WO
95/20029.
Otra clase de sustancia con propiedades
coadyuvantes son los fosfonatos. En este caso, se trata
especialmente de hidroxialcano o aminoalcanofosfonatos. Entre los
hidroaxialcanofosfonatos el
1-hidroxietano-1,1-disfosfonato
(HEDP) es un coadyuvante especialmente importante. Se utiliza
preferiblemente como sal sódica reaccionando la sal disódica en
forma neutra y la sal tetrasódica en forma alcalina (pH 9). Como
aminoalcanofosfonatos se consideran preferiblemente el
etilendiaminotetrametilenofosfonato (EDTMP), el
dietilentriaminopentametilenofosfonato (DTPMP) así como sus
homólogos superiores. Se utilizan preferiblemente en forma de sales
sódicas reactivas neutras, por ejemplo como la sal hexasódica del
EDTMP o bien como sal hepta y octasódica del DTPMP. De la clase de
los fosfonatos se utiliza preferiblemente el HEDP como adyuvante.
Los aminoalcanofosfonatos poseen además una clara capacidad ligante
con metales pesados. En consecuencia, puede ser preferible utilizar
aminoalcanofosfonatos, especialmente DTPMP o mezclas de los
fosfonatos mencionados, especialmente cuando los agentes contienen
también blan-
queantes.
queantes.
Además se pueden utilizar como coadyuvantes todos
los compuestos capaces de formar complejos con iones
alcalinotérreos.
La elaboración de granulados que contienen
tensioactivos está ampliamente descrita en el estado de la técnica,
pudiendo recurrirse, además de a la extensa literatura de patentes,
a numerosos artículos generales y monografías. Así, W. Hermann de
Groot, I. Adami, G.F. Moretti "The Manufacture of Modern Detergent
Powders", Hermann de Groot Academic Publisher, Wassenaar, 1995
describe diferentes procedimientos de secado por pulverización,
mezcla y granulación para la elaboración de agentes detergentes y de
limpieza.
En el marco de la presente invención se prefiere,
por motivos energéticos, que el granulado que contiene tensioactivos
se elabore a través de un procedimiento de granulación en vez de por
secado por pulverización. Además de los procedimientos habituales de
granulación y aglomeración, que pueden llevarse a cabo en diferentes
granuladores para mezclas y aglomeradores para mezclas, se pueden
utilizar también, por ejemplo, procedimientos de aglomeración por
compresión. Por tanto, se prefieren los procedimientos en los que el
granulado que contiene tensioactivos se elabora por granulación,
aglomeración, aglomeración por compresión o una combinación de estos
procedimientos.
La granulación se puede realizar en los numerosos
aparatos utilizados habitualmente en la industria de los agentes
detergentes y de limpieza. Así, se pueden utilizar por ejemplo las
máquinas redondeadoras habituales del sector farmacéutico. En estos
aparatos con discos giratorios, el tiempo de tratamiento de los
granulados es habitualmente inferior a 20 segundos. Los mezcladores
y granuladores para mezclas habituales son asimismo adecuados para
la granulación. Como mezcladores se pueden utilizar tanto
mezcladores de alta intensidad ("high-shear
mixer") como mezcladores normales con velocidades de rotación
inferiores. Mezcladores adecuados son por ejemplo los mezcladores
Eirich®de las series R o RV (marcas de la empresa Maschinenfabrik
Gustav Eirich, Hardheim), el Schugi®Flexomix, los mezcladores
Fukae®FS-G (marcas de Fukae Powtech, Kogyo Co.,
Japón), los mezcladores Lödige®FM, KM y CB (marcas de Lödige
Maschinenbau GmbH, Paderborn) o los mezcladores Drais®, series T o
K-T (marcas de DRais-Werke GmbH,
Mannheim). Los tiempos de tratamiento de los granulados en los
mezcladores son inferiores a 60 segundos, dependiendo también el
tiempo de tratamiento de la velocidad de rotación del mezclador. En
este sentido, los tiempos de tratamiento se acortan
correspondientemente cuanto más rápido gire el mezclador. Los
tiempos de tratamiento de los granulados en el mezclador/redondeador
se encuentran preferiblemente por debajo de un minuto,
preferiblemente por debajo de 15 segundos. En los mezcladores más
lentos, por ejemplo en un Lödige KM, se ajustan tiempos de
tratamiento de hasta 20 minutos, prefiriéndose tiempos de
tratamiento inferiores a 10 minutos por motivos de economía del
procedimiento.
En el procedimiento de aglomeración por
compresión se comprime el granulado que contiene tensioactivos bajo
presión y bajo el efecto de fuerzas de cizallamiento, se homogeneiza
y posteriormente se extrae de los aparatos de forma moldeada. Los
procedimientos de aglomeración por compresión técnicamente más
significativos son la extrusión, la compactación con rodillos, la
peletización y la formación de pastillas. Los procedimientos de
aglomeración por compresión para la elaboración del granulado que
contiene tensioactivos preferiblemente utilizados en el marco de la
presente invención son la extrusión, la compactación con rodillos y
la peletización.
Para facilitar la disgregación de los cuerpos
moldeados muy compactados es posible incorporar agentes auxiliares
de la disgregación, los denominados agentes dispersantes de
pastillas, para reducir los tiempos de disgregación. Por agentes
dispersantes de pastillas o aceleradores de la disgregación se
entienden, según Römpp (9ª edición, tomo 6, página 4440) y Voigt
"Lehrbuch der pharmazeutischen Technologie" (6ª edición, 1987,
paginas 182-184), aquellas sustancias auxiliares
responsables de la rápida disgregación de pastillas en agua o jugo
gástrico y la liberación de los fármacos en forma reabsorbible.
Estas sustancias, que por su acción también se
denominan sustancias "dispersantes", aumentan su volumen con la
presencia de agua, pudiendo aumentar por un lado el propio volumen
(hinchamiento), pudiendo producirse también, por otro lado, una
presión a través de la liberación de gases, que disgrega las
pastillas en partículas pequeñas. Agentes auxiliares de disgregación
conocidos desde hace tiempo son, por ejemplo, los sistemas de ácido
carbónico/cítrico, pudiendo utilizarse también otros ácidos
orgánicos. Como agentes auxiliares de disgregación hinchables se
consideran por ejemplo los polímeros sintéticos como la
polivinilpirrolidona (PVP) o polímeros naturales o sustancias
naturales modificadas como celulosa y almidón y sus derivados,
alginatos o derivados de caseína.
Los cuerpos moldeados de agentes detergentes y de
limpieza preferidos contienen del 0,5 al 10% en peso,
preferiblemente del 3 al 7% en peso y especialmente del 4 al 6% en
peso de uno o más agentes auxiliares de la disgregación, en relación
respectivamente al peso de los cuerpos moldeados.
Como agentes de disgregación preferidos se
utilizan en el marco de la presente invención agentes de
disgregación basados en celulosa, de tal forma que los cuerpos
moldeados de agentes detergentes y de limpieza preferidos contienen
un agente de disgregación basado en celulosa de este tipo en
proporciones del 0,5 al 10% en peso, preferiblemente del 3 al 7% en
peso y especialmente del 4 al 6% en peso. La celulosa pura presenta
la composición molecular formal
(C_{6}H_{10}O_{5})_{n}y representa desde un punto de
vista formal un
\beta-1,4-poliacetal de celobiosa,
constituida a su vez por dos moléculas de glucosa. Las celulosas
adecuadas están constituidas por aproximadamente 500 a 5000 unidades
de glucosa y tienen, por tanto, masas moleculares promedio del
50.000 a 500.000. Los derivados de celulosa, obtenibles por
reacciones análogas poliméricas de celulosa, también se pueden
utilizar como agentes de disgregación basados en celulosa en el
marco de la presente invención. Dichas celulosas modificadas
químicamente comprenden por ejemplo productos de esterificaciones y
eterificaciones, en los que se han sustituido átomos de
hidrógeno-hidroxilo. Sin embargo, también se pueden
utilizar como derivados de celulosa, aquellas celulosas, en las que
los grupos hidróxido se han sustituido por grupos funcionales, no
ligados a través de átomos de oxígeno. Dentro del grupo de los
derivados de celulosa están por ejemplo las celulosas alcalinas, la
carboximetilcelulosa (CMC), los ésteres y éteres de celulosa así
como las aminocelulosas. Los derivados de celulosa mencionados no se
utilizan preferiblemente solos como agentes de disgregación basados
en celulosa, sino mezclados con celulosa. La proporción de derivados
de celulosa en dichas mezclas es preferiblemente inferior al 50% en
peso, especialmente inferior al 20% en peso, en relación al agente
de disgregación basado en celulosa. Como agente de disgregación
basado en celulosa especialmente preferido se utiliza la celulosa
pura, libre de derivados de celulosa.
La celulosa utilizada como agente auxiliar de la
disgregación no se utiliza preferiblemente en forma de
micropartículas, sino que se transforma en una forma más gruesa
antes de ser mezclada con la mezcla previa que va a comprimirse, por
ejemplo en una forma granulada o compactada. Los cuerpos moldeados
de agentes detergentes y de limpieza que contienen agentes
dispersantes en forma granulada o, dado el caso, cogranulada, se
describen en las solicitudes de patente alemana DE 197 09 991
(Stefan Herzog) y DE 197 10 254 (Henkel), así como en la solicitud
de patente internacional WO 98/40463 (Henkel). De estos escritos se
pueden obtener también datos más exactos para la elaboración de
agentes dispersantes de celulosa granulados, compactados o
cogranulados. El tamaño de partícula de dichos agentes de
disgregación es generalmente superior a 200 \mum, preferiblemente
por lo menos el 90% en peso de entre 300 y 1600 \mum y
especialmente por lo menos el 90% en peso de entre 400 y 1200
\mum. En el marco de la presente invención se prefiere la
utilización de los agentes auxiliares de la disgregación gruesos
basados en celulosa mencionados anteriormente y descritos más
exactamente en los documentos citados, como agentes auxiliares de la
disgregación. Estos se pueden obtener en el mercado por ejemplo con
la marca de Arbocel® TF-30-HG de la
empresa Rettenmaier.
Como otro agente de disgregación basado en
celulosa o como parte de este componente se puede utilizar la
celulosa microcristalina. Esta celulosa microcristalina se obtiene
por hidrólisis parcial de celulosas en tales condiciones que sólo
afecta a las zonas amorfas (aproximadamente el 30% de la masa
celulosa total) de la celulosa y las disuelve completamente,
quedando, sin embargo, las zonas cristalinas (aproximadamente el
70%) intactas. La disgregación posterior de las celulosas microfinas
obtenidas por hidrólisis da lugar a las celulosas microcristalinas
que presentan tamaños de partícula primarias de aproximadamente 5
\mum y que por ejemplo se pueden compactar en granulados con un
tamaño medio de partícula de 200 \mum.
Por lo tanto, se prefieren en el marco de la
presente invención aquellos procedimientos, en los que la mezcla
previa que va a comprimirse contiene adicionalmente un agente
auxiliar de la disgregación, preferiblemente un agente auxiliar de
la disgregación basado en celulosa, preferiblemente en forma
granulada, cogranulada o compacta, en proporciones del 0,5 al 10% en
peso, preferiblemente del 3 al 7% en peso y especialmente del 4 al
6% en peso, en relación respectivamente al peso de la mezcla
previa.
En otros procedimientos preferidos, la mezcla
previa contiene adicionalmente una o más sustancias del grupo de los
agentes blanqueantes, activadores de blanqueo, enzimas, fijadores
del pH, sustancias aromáticas, portadores aromáticos, agentes
fluorescentes, colorantes, antiespumantes, aceites de silicona,
agentes anti-redeposición, blanqueantes ópticos,
inhibidores del oscurecimiento, inhibidores del desteñido y
anticorrosivos. Estas sustancias se describen más adelante.
Entre los compuestos que dan lugar en agua a
H_{2}O_{2} y que sirven como agentes blanqueantes son
especialmente importantes el tetrahidrato de perborato sódico y el
monohidrato de perborato sódico. Otros agentes blanqueantes útiles
son, por ejemplo, el percarbonato sódico, los peroxipirofosfatos,
los perhidratos de citrato así como sales perácidas o perácidos que
dan lugar a H_{2}O_{2}, tales como perbenzoatos, peroxoftalatos,
ácido diperazelaico, perácido ftaloimínico o diácido
diperdodecanoico. Con la utilización de los agentes blanqueantes es
posible también renunciar a la utilización de tensioactivos y/o
sustancias de soporte, siendo elaborables pastillas de agente
blanqueante puras. En caso de que se deban utilizar las pastillas de
agente blanqueante de este tipo para el lavado de textiles, se
prefiere una combinación de percarbonato sódico con sesquicarbonato
sódico, independientemente de las otras sustancias contenidas en los
cuerpos moldeados. En el caso de que se elaboren pastillas de
agentes detergentes o blanqueantes para el lavado mecánico de la
vajilla se pueden utilizar también agentes blanqueantes del grupo de
los agentes blanqueantes orgánicos. Agentes blanqueantes orgánicos
típicos son los peróxidos de diacilo, como por ejemplo peróxido de
dibenzoilo. Otros ejemplos típicos de agentes blanqueantes orgánicos
son los peroxiácidos, entre los que se mencionan los ácidos
peroxialquílicos y los ácidos peroxiarílicos. Como representantes
preferidos están (a) el ácido peroxibenzoico y sus derivados de
anillo sustituido, como los ácidos alquilperoxibenzoicos, pero
también el ácido
peroxi-\alpha-naftoico y el
monoperftalato magnésico, (b) los peroxiácidos alifáticos o
alifáticos sustituidos, como el ácido peroxiláurico, el ácido
peroxiesteárico, el ácido
\varepsilon-ftalimidoperoxicaprónico [ácido
ftaloiminoperoxihexanoico (PAP)], ácido
o-carboxibenzamidoperoxicaprónico, ácido
N-nonenilamidoperadípico y
N-nonenilamidopersuccinato, y (c) ácidos
peroxidicarboxílicos alifáticos y aralifáticos, como ácido
1,12-diperoxicarboxílico, ácido
1,9-diperoxiazelaico, ácido diperoxisebácico, ácido
diperoxibrasílico, los ácidos diperoxiftálicos, diácido
2-decil-1,4-diperoxibutírico,
N,N-tereftaloil-di(ácido
6-aminopercaprónico).
Como agentes blanqueantes en los cuerpos
moldeados para el lavado mecánico de la vajilla se pueden utilizar
también sustancias liberadoras de cloro o bromo. Entre los
materiales liberadores de cloro o bromo adecuados se consideran por
ejemplo N-bromamidas y N-cloramidas
heterocíclicas, como el ácido tricloroisocianúrico, el ácido
tribromoisocianúrico, el ácido dibromoisocianúrico y/o el ácido
dicloroisocianúrico (DICA) y/o sus sales con cationes como el
potasio y el sodio. Asimismo son adecuados los compuestos de
hidantoína, como
1,3-dicloro-5,5-dimetilhidantoína.
Para lograr un efecto blanqueante optimizado
durante el lavado o la limpieza a temperaturas de 60ºC y por debajo,
se pueden incorporar activadores del blanqueo en la mezcla previa.
Como activadores de blanqueo se pueden utilizar compuestos que dan
lugar en condiciones de perhidrólisis a ácidos peroxocarboxílicos
alifáticos con preferiblemente de 1 a 10 átomos de carbono,
especialmente de 2 a 4 átomos de carbono y/o, dado el caso, ácidos
perbenzoicos sustituidos. Son adecuadas las sustancias que tienen
grupos O- y/o N-acilo con la cantidad mencionada de
átomos de carbono y/o, dado el caso, grupos benzoicos sustituidos.
Se prefieren alquilendiaminas aciladas múltiples veces,
especialmente las tetraacetiletilendiaminas (TAED), derivados
acilados de triacina, especialmente
1,5-diacetil-2,4-dioxohexahidro-1,3,5-triacina
(DADHT), glicolurilos acilados, especialmente
tetraacetilglicolurilos (TAGU), N-acilimidas,
especialmente N-nonanoilsuccinimida (NOSI),
fenolsulfonatos acilados, especialmente n-nonanoil-
o isononanoiloxibencenosulfonato (n- o iso-NOBS),
anhídridos de ácido carboxílico, especialmente anhídrido de ácido
ftálico, alcoholes polivalentes acilados, especialmente triacetina,
diacetato de etilenglicol y
2,5-diacetoxi-2,5-dihidrofurano.
Adicionalmente a los activadores de blanqueo
tradicionales o en su lugar, pueden incorporarse en los cuerpos
moldeados también los llamados catalizadores de blanqueo. En el caso
de estas sustancias, se trata de sales de metales de transición
intensificadores del blanqueo o complejos de metales de transición
como, por ejemplo, complejos salinos o complejos carboxílicos de Mn,
Fe, Co, Ru o Mo. También se pueden utilizar como catalizadores de
blanqueo complejos de Mn, Fe, Co, Ru, Mo, Ti, V y Cu con ligandos
trípodes que contienen N así como complejos amino de Co, Fe, Cu y
Ru.
Como enzimas se consideran las de la clase de las
proteasas, lipasas, amilasas, celulasas o sus mezclas. Especialmente
adecuadas son las sustancias activas enzimáticas obtenidas de cepas
de bacterias u hongos, como Bacillus subtilis, Bacillus
licheniformis y Streptomyces griseus. Preferiblemente se
utilizan proteasas del tipo subtilisina y especialmente proteasas,
obtenidas de Bacillus lentus. Además son especialmente
interesantes las mezclas enzimáticas, por ejemplo de proteasa y
amilasa o proteasa y lipasa o proteasa y celulasa o celulasa y
lipasa o proteasa, amilasa y lipasa o proteasa, lipasa y celulasa,,
sin embargo, especialmente mezclas que contienen celulasa. En
algunos casos, se ha demostrado que las peroxidasas u oxidasas son
también adecuadas. Las enzimas pueden estar adsorbidas en los
excipientes y/o estar introducidas en las sustancias de
recubrimiento, para protegerlas de una descomposición prematura. La
proporción de enzimas, mezclas de enzimas o granulados enzimáticos
en los cuerpos moldeados según la invención puede ser por ejemplo de
aproximadamente el 0,1 al 5% en peso, preferiblemente del 0,1 a
aproximadamente el 2% en peso.
Adicionalmente, los cuerpos moldeados de agentes
detergentes y de limpieza pueden contener también componentes que
afectan positivamente el lavado de manchas de aceite y grasa de
textiles (denominados repelentes de la suciedad, "soil
repellents"). Este efecto es especialmente evidente, cuando se
mancha un textil que previamente ha sido lavado en múltiples
ocasiones con un detergente que, según la invención, contiene estos
componentes disolventes del aceite y la grasa. Entre los componentes
disolventes del aceite y la grasa preferidos se encuentran, por
ejemplo, éteres de celulosa no iónicos como metilcelulosa y
metilhidroxipropilcelulosa con una proporción en grupos metoxilo del
15 al 30% en peso y de grupos hidroxipropoxilo del 1 al 15% en peso,
en relación respectivamente al éter de celulosa no iónico, así como
los polímeros conocidos en el estado de la técnica de ácido ftálico
y/o ácido tereftálico así como sus derivados, especialmente
polímeros de tereftalato de etileno y/o tereftalato de
polietilenglicol o derivados modificados aniónicos y/o no iónicos de
los mismos. Especialmente preferidos entre éstos son los derivados
sulfonados de los polímeros de ácido ftálico y de ácido
tereftálico.
Los cuerpos moldeados pueden contener como
blanqueantes ópticos derivados del ácido diaminoestilbendisulfónico
así como sus sales metálicas alcalinas. Son adecuadas, por ejemplo,
las sales del ácido
4,4-bis(2-anilino-4-morfolino-1,3,5-triacinil-6-amino)estilben-2,2'-disulfónico
o compuestos constituidos de forma semejante que, en lugar del grupo
morfolino, tengan un grupo dietanolamino, un grupo metilamino, un
grupo anilino o un grupo 2-metoxietilamino. Además
pueden estar presentes blanqueantes del tipo de los difenilestirilos
sustituidos, por ejemplo las sales alcalinas de
4,4'-bis(2-sulfoestiril)-difenilo,
4,4'-bis(4-cloro-3-sulfoestiril)-difenilo
o
4-(4-cloroestiril)-4'-(2-sulfoestiril)-difenilo.
También se pueden utilizar compuestos de los blanqueantes
mencionados anteriormente.
A los cuerpos moldeados de agentes detergentes y
de limpieza según la invención se añaden sustancias colorantes y
aromáticas, para mejorar el aspecto estético de los productos y para
poner a disposición del consumidor un producto que, además del poder
detergente y de limpieza, sea desde un punto de vista visual y
sensorial "típico e inconfundible". Como aceites esenciales
aromáticos o sustancias aromáticas se pueden utilizar diferentes
compuestos aromáticos, por ejemplo los productos sintéticos del tipo
de los ésteres, éteres, aldehídos, cetonas, alcoholes e hidrógenos
de carbono. Compuestos aromáticos del tipo de los ésteres son, por
ejemplo, acetato de bencilo, isobutirato de fenoxietilo, acetato de
p-terc-butilciclohexilo, acetato de
linalilo, acetato de dimetilbencilo-carbinilo,
acetato de feniletilo, benzoato de linalilo, formiato de bencilo,
glicinato de etilmetilfenilo, propionato de alilciclohexilo,
propionato de estiralilo y salicilato de bencilo Entre los éteres se
incluyen por ejemplo el éter de benciletilo, entre los aldehídos por
ejemplo los alcanales lineales con de 8 a 18 átomos de carbono,
citral, citronelal, citroneliloxiacetaldehído, aldehído ciclamen,
hidroxicitronelal, lilial y bourgeonal, entre las cetonas por
ejemplo la ionona, \alpha-isometilionona y
metilcedrilcetona, entre los alcoholes, el anetol, citronelol,
eugenol, geraniol, linalool, alcohol feniletílico y terpineol, a los
hidrógenos de carbono pertenecen principalmente los terpenos como
limonenos y pinenos. Se prefieren sin embargo mezclas de diferentes
sustancias aromáticas, que conjuntamente generan una nota aromática
atractiva. Los aceites esenciales aromáticos de este tipo pueden
contener también mezclas de sustancias aromáticas naturales, que se
pueden obtener por ejemplo de fuentes vegetales, por ejemplo aceite
esencial de pino, de limón, de jazmín, de patchouli, de rosas o de
ylang-ylang. Asimismo son adecuadas las esencias de
moscatel, salvia, manzanilla, clavo, melisa, menta, hoja de canela,
flor de tila, esencia de haya de enebro, esencia de vetiver, de
olíbano, gálbano y láudano así como esencia de flor de naranjo,
nerolí, de piel de naranja y de leños de sándalo.
Habitualmente la proporción en los cuerpos
moldeados de agentes detergentes y de limpieza de sustancias
colorantes se encuentra por debajo del 0,01% en peso, mientras que
las sustancias aromáticas pueden significar hasta el 2% en peso de
la formulación total.
Las sustancias aromáticas se pueden introducir
directamente en los agentes según la invención, aunque también puede
ser ventajoso aplicar las sustancias aromáticas sobre los
excipientes, que intensifiquen la fijación del perfume en la ropa y
permitan mantener un aroma prolongado en los tejidos mediante una
liberación retardada del aroma. Como excipientes de este tipo se
consideran, por ejemplo, las ciclodextrinas, pudiendo cubrirse los
complejos de ciclodextrina-aromas junto con otras
sustancias auxiliares.
Para mejorar el aspecto estético de los cuerpos
moldeados de agentes detergentes y de limpieza según la invención,
se pueden teñir con sustancias colorantes adecuadas. Las sustancias
colorantes preferidas cuya elección no supone dificultad alguna para
el técnico, poseen una elevada estabilidad de conservación y son
insensibles a las restantes sustancias de contenido de los agentes y
a la luz, y no poseen ninguna sustantividad importante frente a las
fibras textiles para no teñirlas.
Antes de comprimir la mezcla previa en forma de
partículas en los cuerpos moldeados de agente detergente y de
limpieza, se puede "empolvar"la mezcla previa con
micropartículas de agentes de tratamiento de superficie. Esto puede
ser ventajoso para la calidad y para las propiedades físicas de la
mezcla previa (conservación, compresión) así como de los cuerpos
moldeados de agente detergente y de limpieza terminados. Los agentes
de "empolvamiento" finos son conocidos de hace tiempo en el
estado de la técnica, utilizándose generalmente zeolitas, silicatos
u otras sales orgánicas. Sin embargo se prefiere la mezcla previa
"empolvada" con zeolita fina, prefiriéndose las zeolitas de
tipo faujasita. El concepto "zeolita de tipo faujasita"
caracteriza en el marco de la presente invención las tres zeolitas
formadas por el subgrupo faujasita del grupo estructural 4 de las
zeolitas (compárese con Donald. Breck: "Zeolite Molecular
Sieves", John Wiley & Sons, New York, London Sydney, Toronto,
1974, página 92). Además de la zeolita X se pueden utilizar por
tanto también la zeolita Y y faujasita así como mezclas de estos
compuestos, prefiriéndose la zeolita X puro.
En el marco de la presente invención se prefieren
los procedimientos de elaboración de cuerpos moldeados de agentes
detergentes y de limpieza en los que los o uno de los componentes de
preparación añadidos es una zeolita del tipo faujasita con tamaños
de partícula por debajo de 100 \mum, preferiblemente por debajo de
10 \mum y especialmente por debajo de 5 \mum y constituye al
menos el 0,2% en peso, preferiblemente al menos el 0,5% en peso y
especialmente más del 1% en peso de la mezcla previa que va a
comprimirse.
La elaboración de los cuerpos moldeados según la
invención se realiza en primer lugar por el mezclado en seco de los
componentes, que pueden estar total o parcialmente granulados
previamente, y posteriormente por moldeado, especialmente por
compresión en pastillas, pudiendo hacerse uso de los procedimientos
habituales. Para la elaboración de los cuerpos moldeados según la
invención se comprime la mezcla previa en una matriz entre dos
moldes hasta a un comprimido sólido. Este procedimiento, que en los
párrafos siguientes se denomina de forma abreviada formación de
pastillas, se divide en cuatro etapas: dosificación, compresión
(deformación elástica), deformación plástica y expulsión.
En primer lugar se introduce la mezcla previa en
la matriz, determinándose la cantidad de relleno y, por tanto, el
peso y la forma del cuerpo moldeado que será producido por la
colocación del molde inferior y por la forma de la máquina de
compresión. La dosificación, que es la misma también con
rendimientos superiores de cuerpos moldeados, se obtiene
preferiblemente a través de una dosificación volumétrica de la
mezcla previa. En el transcurso de la formación de pastillas el
molde superior entra en contacto con la mezcla previa y desciende en
dirección al molde inferior. En esta compresión se compactan las
partículas de la mezcla previa, disminuyendo de forma continuada el
volumen de espacio vacío dentro del relleno entre los moldes. A
partir de una posición determinada del molde superior (y, por tanto,
a partir de una presión determinada sobre la mezcla previa) comienza
la deformación plástica, en la que las partículas fluyen
conjuntamente dando lugar a la formación del cuerpo moldeado.
Dependiendo de las propiedades físicas de la mezcla previa, se
aplasta también una parte de las partículas de la mezcla previa
dando lugar, en el caso de presiones superiores, a una subfusión de
la mezcla previa. Cuando la velocidad de compresión aumenta, es
decir, cuando las cantidades de rendimiento son elevadas, se acorta
cada vez más la fase de deformación elástica, de forma que los
cuerpos moldeados producidos pueden presentar en mayor o menor
medida grandes espacios vacíos. En la última etapa de la formación
de pastillas se expulsa el cuerpo moldeado terminado fuera de la
matriz por el molde inferior y se traslada a través de posteriores
sistemas de transporte. En este momento no está todavía fijado el
peso final del cuerpo moldeado, ya que los comprimidos pueden
modificar aún su forma y tamaño debido a procesos físicos
(recuperación elástica, efectos cristalográficos, enfriamiento,
etc.).
La formación de pastillas se produce en prensas
para pastillas habituales, que pueden estar constituidas
principalmente por moldes simples o dobles. En el último caso no se
emplea sólo el molde superior para producir la presión, sino que el
molde inferior también se desplaza durante el proceso de compresión
en dirección al molde superior, mientras que el molde superior
empuja hacia abajo. Para cantidades de producción pequeñas, se
emplean preferiblemente prensas para pastillas excéntricas, en las
que el o los moldes están fijados a un disco excéntrico que a su vez
está montado sobre un eje con una velocidad de rotación determinada.
El movimiento de este molde de comprensión es comparable al
funcionamiento de un motor de cuatro tiempos habitual. La
comprensión se puede realizar con un molde superior y un molde
inferior, sin embargo puede haber más de un molde fijado al disco
excéntrico, en este caso la cantidad de agujeros de matriz está
correspondientemente aumentada. Los rendimientos de las prensas
excéntricas varían dependiendo del tipo, desde algunos centenares
hasta un máximo de 3000 pastillas por hora.
Para rendimientos superiores se emplean prensas
para pastillas rotativas, en las que un número mayor de matrices se
encuentra dispuesto sobre una denominada mesa matricial de forma
circular. El número de matrices varía dependiendo del modelo entre 6
y 55, siendo posible obtener matrices aún más grandes en el mercado.
A cada matriz sobre la mesa matricial le está asignado un molde
superior y un molde inferior, pudiendo ejercerse la presión de
comprensión activamente sólo a través del molde superior o inferior
pero también a través de ambos moldes. La mesa matricial y los
moldes se mueven alrededor de un eje común perpendicular y los
moldes son traídos con ayuda de vías curvas a modo de carriles
durante la rotación a las posiciones de relleno, compactación,
deformación plástica y expulsión. En los sitios en los que se
requiere un ascenso o descenso especialmente importantes de los
moldes (relleno, compactación expulsión), éstas vías curvas están
apoyadas mediante piezas de baja presión, carriles de baja tracción
y vías de desmolde adicionales. El relleno de la matriz se lleva a
cabo a través de un sistema de suministro colocado de forma rígida,
denominado conducto de relleno, unido a un depósito de reserva de la
mezcla previa. La presión de comprensión sobre la mezcla previa se
determina individualmente para los moldes superior e inferior a
través de los recorridos de comprensión, produciéndose la generación
de la presión a través del rodamiento de las cabezas de los moldes
por delante de los rodillos de presión desplazables.
Las prensas de rodamiento pueden estar provistas
también de dos conductos de relleno para aumentar el rendimiento,
debiendo recorrer para la elaboración de una pastilla sólo un
semiciclo. Para la elaboración de cuerpos modelados de dos o más
capas se disponen varios conductos de relleno en serie, sin que la
primera capa ligeramente prensada se expulse antes del siguiente
relleno. Mediante un desarrollo del procedimiento adecuado se pueden
elaborar también de esta forma pastillas con recubrimiento y de
punto, en las que en el caso de las pastillas de punto no se recubre
la cara superior del núcleo o de las capas del núcleo, quedando así
visible. Las prensas rotativas de formación de pastillas se pueden
equipar también con instrumentos simples o múltiples, de forma que
se utiliza por ejemplo un círculo externo con 50 agujeros y un
círculo interno con 35 agujeros simultáneamente para la comprensión.
Los rendimientos de las prensas rotativas de formación de pastillas
modernas son de más de un millón de cuerpos moldeados por hora.
En el caso de formación de pastillas con prensas
rotativas se ha demostrado que es ventajosa la realización de la
formación de pastillas con variaciones del peso de la pastilla lo
más reducidas posible. De esta forma, se reducen también las
variaciones de dureza de la pastilla. Se pueden conseguir pequeñas
variaciones de peso de la siguiente forma:
- uso de placas de plástico con tolerancias de
espesor pequeñas
- número de rotaciones reducido del rotor
- conductos de relleno grandes
- determinación del número de revoluciones de la
aleta del conducto de relleno según el número de revoluciones del
rotor
- conducto de relleno con altura de polvo
constante
- desacoplamiento del conducto de relleno y el
recipiente del polvo
Para disminuir la adhesión de los moldes existen
varias técnicas de revestimiento antiadherente. Especialmente
ventajosos son los revestimientos de plástico, las placas de
plástico o los moldes de plástico. También se han demostrado como
ventajosos los moldes rotatorios en los que, si es posible, los
moldes superior e inferior deberían ser giratorios. Generalmente se
puede prescindir de una placa de plástico en los moldes rotatorios.
Aquí deberían de estar las superficies de los moldes
electropulidas.
También se ha observado que los tiempos de
compresión largos son ventajosos. Éstos se pueden ajustar con los
carriles de presión, varios rodillos de presión o un número inferior
de revoluciones del rotor. Puesto que las variaciones de resistencia
de la pastilla se originan por las variaciones de las fuerzas de
comprensión, deberían de emplearse sistemas que limiten la fuerza de
comprensión. Así se pueden utilizar moldes elásticos, compensadores
neumáticos o elementos de resorte en el recorrido de las fuerzas. El
rodillo de presión se puede realizar también en forma de
resorte.
En el marco de la presente invención se pueden
obtener máquinas para pastillas adecuadas por ejemplo en las
compañías Apparatebau Holzwarth GbR, Asperg, Wilhelm Fette GmbH,
Schwarzenbek, Hofer GmbH, Weil, KILLIAN, Köln, KOMAGE, Kell am See,
KORSCH Pressen GmbH, Berlín, Mapag Maschinenbau AG, Berna (CH) así
como Courtoy N.V., Halle (BE/LU). Es especialmente adecuada por
ejemplo la doble prensa hidráulica HPF 630 de la empresa LAEIS,
D.
Los cuerpos moldeados pueden ser acabados así en
una conformación y tamaño predeterminados. Como conformación se
consideran prácticamente todas las configuraciones razonablemente
manejables, por ejemplo el moldeado en forma de tableta, bastón o
barra, cubo, rectángulo y sus correspondientes elementos de
conformación con superficies laterales lisas, así como especialmente
configuraciones cilíndricas con secciones circulares y ovales. Esta
última configuración adquiere la forma de presentación desde la
pastilla hasta piezas cilíndricas compactas con una relación de
altura a diámetro superior a 1.
Los comprimidos en porciones pueden estar
formados como elementos individuales separados unos de otros,
correspondientes a la dosis predeterminada de los agentes
detergentes y de limpieza. Asimismo es posible elaborar comprimidos
con un múltiplo de dichas unidades de masa en un comprimido, estando
dotado, especialmente mediante puntos de ruptura preestablecidos, de
una división fácil en unidades pequeñas en porciones. Para la
utilización de detergentes textiles en máquinas del tipo habitual en
Europa con una mecánica horizontal, puede ser práctica la
elaboración de los comprimidos en porciones en forma de pastillas,
cilíndricas o rectangulares, prefiriéndose una relación
diámetro/altura en el intervalo de aproximadamente 0,5:2 hasta
2:0,5. Las prensas hidráulicas habituales, las prensas excéntricas o
las prensas rotativas son sistemas adecuados especialmente para la
elaboración de comprimidos de este tipo.
La conformación de otra forma de realización de
los cuerpos moldeados está adaptada en sus dimensiones a la cubeta
de lavado de las lavadoras habituales de uso doméstico, de tal forma
que se pueden dosificar los cuerpos moldeados sin ayuda para su
dosificación directamente en la cubeta de lavado, donde se disuelven
durante el proceso de inyección de agua. Por supuesto, la
utilización de los cuerpos de agente detergente con una ayuda para
la dosificación es también posible y preferida en el marco de la
presente invención.
Otro cuerpo moldeado preferido elaborable tiene
una estructura en forma de disco o tableta con segmentos
alternativamente gruesos y largos y delgados y cortos, de tal forma
que se pueden separar segmentos individuales de esta barrita en los
puntos de ruptura, representados por los segmentos delgados y
cortos, e introducirlos en la máquina. Este principio de agente
detergente de cuerpo moldeado en forma de barrita se puede realizar
también en otras formas geométricas, por ejemplo en forma de
triángulos colocados perpendicularmente unidos entre sí por uno de
sus lados.
Sin embargo, también es posible que los
diferentes componentes no se prensen a una única pastilla, sino que
se obtengan cuerpos moldeados que presentan varias capas, es decir,
al menos dos capas. Por tanto, es también posible que las diferentes
capas presenten diferentes velocidades de disolución. De esto pueden
resultar propiedades técnicas de aplicación ventajosas de lo cuerpos
moldeados. En el caso de que, por ejemplo, los cuerpos moldeados
contengan componentes que se influyan recíprocamente de forma
negativa, es posible integrar un componente en la capa más
rápidamente soluble y el otro componente en una capa de solubilidad
más lenta, de forma que el primer componente ya haya reaccionado
cuando el segundo inicie la disolución. La conformación en capas de
los cuerpos moldeados puede realizarse en forma de pila, en la que
el proceso de disolución de la(s) capa(s)
interna(s) se inicia en los bordes cuando las capas externas
todavía no se han disuelto completamente, sin embargo se puede
conseguir también un recubrimiento completo de la(s)
capa(s) interna(s) a través de las capas
correspondientes que se encuentran más externamente, lo que impide
una disolución prematura de los componentes de la(s)
capa(s) interna(s).
En otra forma de realización preferida de la
invención, un cuerpo moldeado se compone de al menos tres capas, es
decir, dos externas y al menos una capa interna, conteniendo al
menos una de las capas internas un agente blanqueante peróxido
mientras que, sin embargo, en el caso del cuerpo moldeado en forma
de pila las dos capas de recubrimiento están libres de agente
blanqueante peróxido, igual que ocurre en el cuerpo moldeado en
forma de cápsula en las capas más externas. En un cuerpo moldeado
también se pueden separar espacialmente entre sí los agentes
blanqueantes peróxidos y, en su caso, los activadores del blanqueo
y/o enzimas presentes. Los cuerpos moldeados de múltiples capas de
este tipo presentan la ventaja de que no sólo se pueden utilizar a
través de una cubeta de lavado o un sistema de dosificación que
alcanza el líquido de lavado, sino que en estos casos es además
posible introducir los cuerpos moldeados en la máquina directamente
sobre el textil, sin miedo a producir manchas por los agentes
blanqueantes o similares.
Efectos similares se consiguen mediante el
recubrimiento ("coating") de los componentes de la composición
de agente detergente y de limpieza que van a comprimirse o del
cuerpo moldeado en su totalidad. Para ello, los cuerpos que van a
recubrirse se pueden inyectar por ejemplo con soluciones acuosas o
emulsiones, o bien se puede obtener un recubrimiento a través del
procedimiento de recubrimiento por fusión.
Tras la comprensión, los cuerpos moldeados de
agente detergente y de limpieza presentan una gran estabilidad. La
resistencia a la rotura de los cuerpos moldeados cilíndricos se
puede registrar a través del parámetro de la resistencia a la rotura
diametral. Éste se puede determinar por:
\sigma =
\frac{2P}{\pi
Dt}
Aquí \sigma es la resistencia a la rotura
diametral ("diametral fracture stress", DFS) en Pa, P es la
fuerza en N, que da lugar a la presión ejercida sobre el cuerpo
moldeado que origina la rotura del cuerpo moldeado, D es el diámetro
del cuerpo moldeado en metros y t es la altura del cuerpo
moldeado.
Otro objeto de la presente invención es el uso de
mezclas previas refrigeradas con temperaturas inferiores a 15ºC para
la elaboración de cuerpos moldeados de agente detergente y de
limpieza. Este uso según la invención de mezclas previas
refrigeradas da lugar a cuerpos moldeados con propiedades
ventajosas, tal como se muestra en los siguientes ejemplos. Con
respecto a las formas de realización preferidas del uso según la
invención (temperaturas bajas, composición de la mezcla previa,
etc.) se aplica de forma análoga lo expuesto anteriormente para el
procedimiento según la invención.
Por granulación en mojado en un mezclador de
rejas de 130 litros de la empresa Lödige se elaboró un granulado
tensioactivo, cuya composición se da en tabla 1. Al final de la
granulación se secó el granulado en un aparato de lecho fluidizado
Aeromatic con una temperatura del aire de 60ºC durante 30 minutos.
Tras el secado se filtró el granulado para eliminar los elementos
finos <0,4 mm y los elementos gruesos >1,6 mm.
El granulado tensioactivo se preparó entonces con
otros componentes en una mezcla previa que puede ser prensada, cuya
composición se da en tabla 2. La mezcla previa que puede ser
prensada se dividió en dos y se envolvió cada mitad herméticamente.
Las dos cantidades de la mezcla previa fueron conservadas durante 18
horas a diferentes temperaturas (según la invención: 9ºC, ejemplo
comparativo: temperatura ambiente, 22ºC) y después extraídas de la
envoltura y prensadas en una prensa excéntrica Korsch en pastillas
(diámetro: 44 mm, altura: 22 cm, peso: 37,5 g).Las medidas de la
resistencia y los tiempos de disgregación de las pastillas son,
respectivamente, los valores medios de una doble determinación,
variando cada valor según el tipo de cuerpo moldeado hasta un máximo
de 2 N o 2 s. La tabla 2, que muestra la composición de las mezclas
previas, muestra también la temperatura de la mezcla previa
correspondiente directamente antes del proceso de prensado.
| Alquilbencenosulfonato C_{9-12} | 19,4 |
| Sulfonato de alcohol graso C_{12-18} | 5,2 |
| Alcohol graso C_{12-18} con 7 EO | 4,8 |
| Jabón | 1,6 |
| Alcohol graso C_{12-16} -1,4-glucósido | 1,0 |
| Carbonato sódico | 17,0 |
| Zeolita A | 28,5 |
| Silicaro sódico | 5,6 |
| Na-hidroxietan-1,1-difosfonato | 0,8 |
| Copolímero ácido acrílico-ácido maleico | 5,6 |
| Blanqueante óptico | 0,3 |
| Agua, sales | resto |
| E | V | |
| Granulado tensioactivo (tabla 1) | 62,9 | 62,9 |
| Percarbonato sódico | 17,0 | 17,0 |
| TAED | 7,3 | 7,3 |
TABLA 2
(continuación)
| E | V | |
| Antiespumante | 3,5 | 3,5 |
| Enzimas | 1,7 | 1,7 |
| Repel-O-Tex®SRP 4* | 1,1 | 1,1 |
| Perfume | 0,5 | 0,5 |
| Wessalith®P (zeolita A) | 1,0 | 1,0 |
| Agente auxiliar de la disgregación (celulosa) | 5 | 5 |
| Temperatura de la mezcla previa antes de la compresión [ºC] | 9,8 | 21,4 |
| * éster de etilenglicol-polietilenglicol de ácido tereftálico (Rhodia, Rhône-Poulenc) |
La resistencia de las pastillas se midió tras la
elaboración mediante la deformación de la pastilla hasta la rotura,
actuando la fuerza sobre las superficies laterales de la pastilla y
generando la fuerza máxima que aguantaba la pastilla.
Para determinar la disgregación de la pastilla se
colocó la pastilla en un vaso con agua (600 ml de agua, temperatura
de 30ºC) y se midió el tiempo hasta la completa disgregación de la
pastilla.
La tabla 3 muestra los datos experimentales:
| Pastilla | E | V |
| Resistencia de la pastilla [N] | 40 | 39 |
| Tiempo de disgregación [s] | 9 | 11 |
| Resistencia de la pastilla [N] | 49 | 52 |
| Tiempo de disgregación [s] | 13 | 24 |
| Resistencia de la pastilla [N] | 58 | 61 |
| Tiempo de disgregación [s] | 28 | 48 |
La tabla 3 muestra que los tiempos de
disgregación de los cuerpos moldeados de agente detergente y de
limpieza se reducen claramente con la forma de procedimiento según
la invención, lo que genera mejoras claras especialmente en cuanto a
resistencias superiores.
Claims (11)
1. Procedimiento para la elaboración de cuerpos
moldeados de agentes detergentes y de limpieza por moldeo de
compresión de forma conocida en sí misma, caracterizado
porque la mezcla previa que va a comprimirse presenta justamente
antes de la compresión una temperatura por debajo de 15ºC.
2. Procedimiento según la reivindicación 1,
caracterizado porque la mezcla previa que va a comprimirse
presenta justamente antes de la compresión una temperatura por
debajo de 13ºC y especialmente por debajo de 10ºC.
3. Procedimiento según una de las
reivindicaciones 1 ó 2, caracterizado porque la mezcla previa
que va a comprimirse contiene uno o varios granulados con
tensioactivos así como otros componentes de preparación.
4. Procedimiento según la reivindicación 3,
caracterizado porque la mezcla previa que va a comprimirse
contiene un granulado con tensioactivos, que contiene tensioactivos
aniónicos y/o no iónicos así como sustancias de soporte y cuyo
contenido total en tensioactivos es del 5 al 60% en peso,
preferiblemente del 10 al 50% en peso y especialmente del 15 al 40%
en peso, en relación respectivamente al granulado con
tensioactivos.
5. Procedimiento según una de las
reivindicaciones 3 ó 4, caracterizado porque el granulado con
tensioactivos presenta un tamaño de partícula de entre 100 y 2000
\mum, preferiblemente de entre 200 y 1800 \mum, especialmente
preferible de entre 400 y 1600 \mum y especialmente de entre 600 y
1400 \mum.
6. Procedimiento según una de las
reivindicaciones 3 a 5, caracterizado porque la proporción
del granulado con tensioactivos en los cuerpos moldeados de agentes
detergentes y de limpieza es del 40 al 95% en peso, preferiblemente
del 45 al 85% en peso y especialmente del 55 al 75% en peso en
relación respectivamente al peso de los cuerpos moldeados de agente
detergente y de limpieza.
7. Procedimiento según una de las
reivindicaciones 1 a 6, caracterizado porque la mezcla previa
que va a comprimirse presenta un peso aparente de al menos 500 g/l,
preferiblemente de al menos 600 g/l y especialmente de 700 g/l.
8. Procedimiento según una de las
reivindicaciones 1 a 7, caracterizado porque la mezcla previa
que va a comprimirse contiene adicionalmente un agente auxiliar de
la disgregación, preferiblemente un agente auxiliar de la
disgregación a base de celulosa, preferiblemente en forma granulada,
cogranulada o compacta, en cantidades del 0,5 al 10% en peso,
preferiblemente del 3 al 7% en peso y especialmente del 4 al 6% en
peso en relación respectivamente al peso de la mezcla previa.
9. Procedimiento según una de las
reivindicaciones 3 a 8, caracterizado porque el componente o
uno de los componentes de preparación añadido(s)
es(son) una zeolita del tipo faujasita con tamaños de
partícula por debajo de 100 \mum, preferiblemente por debajo de 10
\mum y especialmente por debajo de 5 \mum y constituye(n)
al menos el 0,2% en peso, preferiblemente al menos el 0,5% en peso y
especialmente más del 1% en peso de la mezcla previa que va a
comprimirse.
10. Procedimiento según una de las
reivindicaciones 1 a 9, caracterizado porque la mezcla previa
que va a comprimirse contiene además una o más sustancias del grupo
de los blanqueantes, los activadores del blanqueo, enzimas,
fijadores del pH, sustancias aromáticas, sustancias portadoras de
perfume, sustancias fluorescentes, colorantes, antiespumantes,
aceites esenciales de silicona, sustancias de
anti-redeposición, blanqueantes ópticos, inhibidores
del oscurecimiento, inhibidores del desteñido y anticorrosivos.
11. Uso de mezclas previas refrigeradas con
temperaturas por debajo de 15ºC para la elaboración de cuerpos
moldeados de agente detergente y de limpieza.
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