ES2262857T3 - Proceso de limpieza en seco. - Google Patents
Proceso de limpieza en seco.Info
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Abstract
Proceso secuencial para la limpieza en seco de artículos de lavandería que comprende a) al menos una etapa de limpieza en seco no acuosa, en la que dichos artículos son puestos en contacto con una composición para limpieza en seco no acuosa, comprendiendo dicha composición para limpieza en seco no acuosa 0, 001 a 10 % en peso de un surfactante; 0 a 0, 1 % en peso de agua; 0 a 50 % en peso de un co-disolvente; y siendo el resto un disolvente orgánico para limpieza en seco no inflamable, sin contenido de cloro; b) al menos una etapa de limpieza en seco bajamente acuosa, en la que dichos artículos son puestos en contacto con una composición para limpieza en seco bajamente acuosa, comprendiendo dicha composición para limpieza en seco bajamente acuosa 0, 001 a 10 % en peso de un surfactante; 0, 01 a 10 % en peso de agua; 0 a 50 % en peso de un co-disolvente; y siendo el resto un disolvente orgánico para limpieza en seco no inflamable, sin contenido de cloro; y, opcionalmente, al menos una etapade enjuagado, en la que los artículos son puestos en contacto con una composición para enjuagado, comprendiendo dicha composición para enjuagado 0 a 0, 0001 % en peso de un surfactante; 0 a 10 % en peso de agua; 0 a 50 % en peso de un co-disolvente; y siendo el resto un disolvente orgánico para limpieza en seco no inflamable, sin contenido de cloro.
Description
Proceso de limpieza en seco.
La presente invención se refiere a un proceso de
limpieza en seco, en particular para la limpieza de artículos tales
como artículos de lavandería.
En la limpieza en seco, los artículos de
lavandería son usualmente sumergidos en o lavados con líquidos
disolventes. Son conocidas aplicaciones que implican una o más
etapas de inmersión, enjuagado y/o secado. Los disolventes se pueden
usar a temperatura ambiente o a temperaturas elevadas hasta alcanzar
el punto de ebullición del
disolvente.
disolvente.
Tradicionalmente, la limpieza en seco se lleva a
cabo predominantemente por pequeñas empresas privadas, y la
actividad de limpieza de las propias composiciones para limpieza en
seco con frecuencia no es buena. En la práctica, una limpieza
razonable sólo se puede obtener mediante un tratamiento previo
extensivo de las prendas, lo que consume bastante tiempo y es
ineficiente. Por ejemplo, la suciedad particulada es un tipo común
de mancha que es difícil de limpiar usando solamente limpieza en
seco, sin un tratamiento previo manual extensivo.
Los disolventes usados en la limpieza en seco
tradicional son disolventes clorados tales como hidrocarburos
clorados tales como percloro-etileno y
cloro-fluoro-hidrocarburos tales
como
1,1,2,-tricloro-1,2,2-trifluoro-etano
bien solo o en mezcla con uno o más co-disolventes
tales como alcoholes alifáticos u otros compuestos polares de bajo
peso molecular. El proceso de limpieza en seco convencional emplea
con frecuencia percloro-etileno (perc) como
disolvente para limpieza en seco principal. Una de las principales
ventajas del percloro-etileno es que el propio
disolvente presenta una actividad de limpieza efectiva sobre manchas
aceitosas. En consecuencia, los procesos con composiciones para
limpieza en seco convencionales están adaptados a este efecto de
limpieza.
Sin embargo, como muchos de estos disolventes
orgánicos plantean problemas medioambientales tales como agotamiento
de la capa de ozono, su uso es objeto de importantes controversias.
Se ha propuesto también el dióxido de carbono líquido como un
disolvente alternativo. El inconveniente más importante de este
disolvente inorgánico es sin embargo la necesidad de costosos
equipos de alta presión para llevar a cabo la limpieza en seco en
dióxido de carbono líquido. Una clase novedosa y más prometedora de
disolventes para limpieza en seco son los llamados disolventes
orgánicos no inflamables, sin contenido de cloro. Ejemplos de éstos
incluyen siloxanos y disolventes fluorados tales como
hidro-fluoro-éteres tales como
nonafluoro-metoxi-butano y
nonafluoro-etoxi-butano o
hidrocarburos fluorados tales como
decafluoro-pentano. Se reivindica que estos
disolventes novedosos no agotan la capa de ozono y tienen
coeficientes de calentamiento global más bajos.
El documento
US-A-3.689.211 publica un método de
tres etapas para la limpieza en seco de tejidos, en el que se usa
un disolvente para limpieza en seco, siendo dicho disolvente
preferiblemente un disolvente de hidrocarburo clorado.
El documento WO 00/36206 publica una composición
para limpieza en seco que comprende
hidro-fluoro-éter, 1-30 % en peso
de un surfactante fluorado no iónico y menos de 1% de agua. El
documento JP 11140499 publica una composición para limpieza en seco
que comprende hidro-fluoro-éter, 0% de agua y 10 a
90% en peso de una sal de su surfactante de fosfato de
fluoro-alquilo. El documento US 6 127 430 publica
una composición que comprende de 0,1 a 99 partes en peso de
hidro-fluoro-éter y de 99,9 a 1 partes en peso de
agua, siendo la suma de a y b igual a 100 partes, y ciertos
surfactantes fluorados. El documento WO 97/22683 (3M) publica una
composición para limpieza en seco que comprende
hidro-fluoro-éter y 0,1% en peso de un surfactante
no iónico tal como sulfonamida de fluoro-alquilo.
El documento US 5 610 128 publica composiciones con sales de
perfluoro-alquil-amina de fosfato de
ácido de octil-fenilo.
Sin embargo, esta nueva clase de disolventes
orgánicos para limpieza en seco no inflamables, sin contenido de
cloro, tiene un inconveniente principal. Estos disolventes son con
frecuencia disolventes relativamente malos y muestran poca o
ninguna actividad de limpieza sobre artículos de lavandería
manchados y ensuciados. Los mismos pueden ser poco apropiados para
la limpieza a fondo de manchas resistentes. Hasta ahora, la limpieza
en seco convencional de artículos de lavandería se ha llevado a
cabo en empresas especializadas. El proceso convencional de
limpieza en seco requiere típicamente un conocimiento especializado
de cómo tratar previamente las manchas más resistentes, de cómo
tratar ciertos tipos de artículos de tejido y usualmente contiene
laboriosas etapas posteriores al tratamiento tales como prensado y
planchado. Es por tanto deseable proporcionar un proceso de
limpieza en seco más robusto que sea menos dependiente de etapas
específicas previas y posteriores al tratamiento y que se pueda
usar para la limpieza a fondo. Idealmente, el mismo se debería poder
aplicar a una amplia variedad de prendas a la vez que se minimizara
la necesidad de etapas posteriores al tratamiento. Un proceso de
este tipo se podría poner en práctica incluso en un entorno
doméstico sin necesidad de conocimientos o habilidades
especializadas. Existe por tanto la necesidad de procesos y
composiciones para limpieza en seco novedosos que proporcionen una
limpieza efectiva y/o acabado de las prendas con esta nueva clase de
disolventes para limpieza en seco.
Según un primer aspecto de la invención se
proporciona un proceso mejorado para la limpieza en seco de
artículos de lavandería tal como se especifica en la reivindicación
1.
El proceso de limpieza en seco según este
aspecto de la invención proporciona una limpieza eficaz para una
variedad de manchas y/o un acabado sorprendentemente bueno de las
prendas que incluye una reducción del encogimiento y de la
formación de arrugas. La evitación de arrugas es un beneficio
significativo porque reduciría la necesidad de un planchado de los
artículos de lavandería que consume tiempo y energía. Además, la
presente invención es particularmente útil en aplicaciones de
limpieza en seco de tipo doméstico, porque es posible usar volúmenes
muy pequeños de disolvente orgánico (relación líquido/tela) y
obtener sin embargo una limpieza y/o acabado eficaz de las
prendas.
Estos y otros aspectos, propiedades y ventajas
resultarán más evidentes para los expertos en la técnica tras la
lectura de la descripción detallada que sigue y de las
reivindicaciones adjuntas. Para evitar dudas, cualquier propiedad
de un aspecto de la presente invención se puede utilizar en
cualquier otro aspecto de a invención. Se señala que los ejemplos
proporcionados en la descripción que sigue están previstos para
clarificar la invención y no están previstos para limitar la
invención a dichos ejemplos por sí mismos. Aparte de en los ejemplos
experimentales, o donde se indica lo contrario, todos los números
que expresan cantidades de ingredientes o condiciones de reacción
usados aquí se deben entender modificados en todos los casos por el
término "aproximadamente". De modo similar, todos los
porcentajes son porcentajes peso/peso de la composición total, salvo
si se indica lo contrario. Se entiende que los rangos numéricos
expresados en el formato incluyen x e y. Cuando para una propiedad
específica se describen rangos preferentes múltiples en el formato
"de x a y", se entiende que se contemplan también todos los
rangos que combinan los diferentes puntos extremos. Cuando se usa el
término "que comprende" en la memoria descriptiva o en las
reivindicaciones, no se prevé excluir cualesquiera términos, etapas
o propiedades no señaladas específicamente. Todas las temperaturas
se dan en grados Celsius (ºC) salvo si se indica lo contrario.
Todas las mediciones se dan en unidades SI salvo si se indica lo
contrario. Todos los documentos citados constituyen parte
relevante, incorporándose aquí como referencia.
El término "proceso de limpieza en seco"
usado aquí está previsto para significar cualquier proceso en el
que los artículos de lavandería son puestos en contacto con una
composición para limpieza en seco dentro de un recipiente
susceptible de ser cerrado, siendo la composición para limpieza en
seco sustancialmente no acuosa, a saber, comprendiendo
preferiblemente al menos un 50% en peso, más preferiblemente al
menos un 80% en peso, aún más preferiblemente al menos un 85% en
peso de un disolvente para limpieza en seco. Este término se usa de
modo intercambiable con el término "proceso para la limpieza en
seco de artículos de lavandería". Sin embargo, tal como se usa
aquí, este término no incluye proceso alguno en el que los artículos
de tela son también sumergidos y enjuagados en una composición para
limpieza acuosa de más de un 80% en peso de agua. Esto iría en
contra de la finalidad de la limpieza en seco. El término
"composición para limpieza en seco", tal como se usa aquí,
está previsto para significar la composición usada en el proceso de
limpieza en seco, incluyendo el disolvente para limpieza en seco,
cualesquiera agentes surfactantes, de limpieza y/o acabado pero
excluyendo los artículos de tela que se han de limpiar. Para evitar
cualquier duda, este término abarca la composición para limpieza en
seco no acuosa así como la bajamente
acuosa.
acuosa.
El término "disolvente para limpieza en seco
orgánico", tal como se usa aquí, está previsto para significar
cualquier disolvente no acuoso que tiene preferiblemente una fase
líquida a 20ºC y presión estándar. El término orgánico tiene su
significado usual, a saber, un compuesto con al menos un enlace
carbono-hidrógeno. Cuando la cantidad del
disolvente para limpieza en seco se describe como "el resto",
no se prevé excluir otros ingredientes (opcionales) que se puedan
usar. Se quiere describir simplemente que el cuerpo principal de la
composición para limpieza en seco es disolvente para limpieza en
seco, a saber, el disolvente para limpieza en seco comprende más
del 50% en peso de la composición para limpieza en seco, en peso de
la composición para limpieza en seco.
El contenido de agua se refiere al agua añadida
intencionadamente a los artículos de lavandería, por ejemplo como
parte de la propia composición para limpieza en seco o una
composición para tratamiento previo que incluye agua hidratada como
parte de otros ingredientes (de limpieza o acabado) que forman estas
composiciones. No se prevé incluir la humedad de la carga a lavar
sin tratar, por ejemplo una toalla húmeda.
Generalmente, los artículos tales como ropa se
limpian poniendo en contacto una cantidad suficiente de la
composición para limpieza en seco según un aspecto de la invención
con los artículos durante un período de tiempo suficiente para
limpiar los artículos o eliminar de otro modo las manchas. La
cantidad de composición para limpieza en seco usada y la cantidad
de tiempo en el que la composición está en contacto con el artículo
pueden variar sobre la base del equipo y del número de artículos a
limpiar. Normalmente, el proceso de limpieza en seco comprenderá al
menos la etapa de poner en contacto el artículo con la composición
para limpieza en seco bajamente acuosa según el segundo aspecto de
la invención y al menos una etapa de enjuagado del artículo con una
carga fresca de disolvente. La composición para enjuagado estará
compuesta usualmente por disolvente principalmente, pero se pueden
añadir agentes para el acabado o limpieza de las prendas, según se
desee. La relación líquido/tejido (peso/peso) es usualmente tal que
los artículos de lavandería serán sumergidos al menos parcialmente
y en ocasiones incluso totalmente en la composición para limpieza en
seco durante el proceso de limpieza en seco.
Según un aspecto de la invención se proporciona
un proceso secuencial de limpieza en seco de artículos de lavandería
que comprende
- a)
- al menos una etapa de limpieza en seco no acuosa, en la que dichos artículos son puestos en contacto con una composición para limpieza en seco no acuosa, comprendiendo dicha composición para limpieza en seco no acuosa
- 0,001 a 10% en peso de un surfactante;
- 0 a 0,1% en peso de agua;
- 0 a 50% en peso de un co-disolvente; y
- siendo el resto un disolvente orgánico para limpieza en seco no inflamable, sin contenido de cloro;
- b)
- al menos una etapa de limpieza en seco bajamente acuosa, en la que dichos artículos son puestos en contacto con una composición para limpieza en seco bajamente acuosa, comprendiendo dicha composición para limpieza en seco bajamente acuosa
- 0,001 a 10% en peso de un surfactante;
- 0,01 a 10% en peso de agua;
- 0 a 50% en peso de un co-disolvente; y
- siendo el resto un disolvente orgánico para limpieza en seco no inflamable, sin contenido de cloro;
- y, opcionalmente, al menos una etapa de enjuagado, en la que los artículos son puestos en contacto con una composición para enjuagado, comprendiendo dicha composición para enjuagado
- 0 a 0,0001% en peso de un surfactante;
- 0 a 10% en peso de agua;
- 0 a 50% en peso de un co-disolvente; y
- siendo el resto un disolvente orgánico para limpieza en seco no inflamable, sin contenido de cloro.
Dependiendo de la limpieza deseada, las
composiciones bajamente acuosa y no acuosa se pueden usar en
cualquier orden. Sin embargo, en muchos casos será preferente poner
en contacto los artículos con una composición no acuosa antes de
una composición para limpieza en seco bajamente acuosa.
Según otro aspecto de la invención, se halló que
se puede proporcionar un acabado eficaz de las prendas mediante la
inclusión de una etapa de regeneración en el proceso de limpieza en
seco. Así pues, según este aspecto de la presente invención, un
proceso preferente de limpieza en seco comprende al menos una etapa
de regeneración, comprendiendo dicha etapa de regeneración poner
los artículos en contacto con una composición para regeneración que
comprende
- 0 a 10% en peso de un surfactante;
- 0,001 a 10% en peso de agua;
- 0 a 50% en peso de un co-disolvente; y
- siendo el resto un disolvente orgánico para limpieza en seco, preferiblemente un disolvente orgánico para limpieza en seco no inflamable, sin contenido de cloro,
- comprendiendo la composición para regeneración una fase acuosa que tiene un pH de al menos 5.
El pH deseado en la fase acuosa se puede obtener
de maneras conocidas en la técnica, tales como usando una cantidad
suficiente de una base y/o ácido inorgánico u orgánico. La cantidad
de base y/o ácido dependerá usualmente de la relación de fase
acuosa a fase no acuosa, del número y naturaleza de los artículos y
del pH de la fase acuosa de la composición para limpieza en seco
bajamente acuosa principal, pero puede ser determinada por el
experto en la técnica. En general, la composición para regeneración
comprenderá de 0 a 80% en peso, preferiblemente de 0,001 a 70% en
peso, de una base y/o ácido inorgánico u orgánico, más
preferiblemente de 0,01 a 50% en peso o aún más preferiblemente de
0,1 a 40% en peso de la fase acuosa. El pH es preferiblemente al
menos 7, más preferiblemente al menos 8, o lo más preferiblemente
al menos 8,5. Se usa preferiblemente un buffer (tampón) orgánico o
inorgánico apropiado para mantener el pH apropiado.
Las bases y/o ácidos apropiados son elegidos
entre bases y/o ácidos que son compatibles con la composición
orgánica para limpieza en seco y no presentan efectos adversos para
los artículos a limpiar. Bases y/o ácidos orgánicos e inorgánicos
están listados por ejemplo en el CRC Handbook of Chemistry and
Physics, 81ª edición, páginas 8-44 a
8-56. Las bases y/o ácidos preferentes incluyen
compuestos que comprenden al menos un grupo hidróxido, amina,
carboxilato, carbonato, citrato, borato, sulfato, fosfato y mezclas
de los mismos. Compuestos preferentes son por ejemplo sosa
comercial, KOH, NaOH, HCl.
El contenido de agua de la composición para
regeneración será generalmente de 0,01 a 5% en peso o
preferiblemente de 0,05 a 3% en peso o lo más preferiblemente de
0,1 a 1% en peso del total de la composición para limpieza en
seco.
La cantidad de surfactante en la composición
para regeneración será de al menos 0,001% en peso hasta 10% en peso
inclusive del total de la composición para limpieza en seco. Más
preferiblemente, el surfactante está presente de 0,01 hasta 3% en
peso inclusive o aún más preferiblemente de 0,05 hasta 0,9% en peso
inclusive de la composición para limpieza en seco. Sin embargo, en
algunos casos puede no haber presente surfactante alguno en
absoluto.
La etapa de regeneración puede preceder, pero
con frecuencia seguirá o sustituirá a la etapa de enjuagado.
Preferiblemente, si el proceso de limpieza en seco implica cualquier
etapa adicional tras la etapa de regeneración, estas etapas
adicionales tendrán un pH de 5 o superior.
Un proceso especialmente apropiado para la
limpieza en seco de artículos de lavandería comprende poner en
contacto los artículos con la composición no acuosa, a continuación
con la composición bajamente acuosa y seguidamente con la
composición para regeneración. El proceso proporciona una limpieza
excelente de una variedad de manchas, proporcionando a la vez un
acabado óptimo de prendas y colores.
El proceso de limpieza en seco puede comprender
diferentes etapas en cualquier orden, dependiendo del resultado
deseado. El número y duración de las etapas por para ejemplo las
etapas de limpieza, enjuagado, acondicionado, pueden depender del
resultado deseado. Cada etapa puede durar preferiblemente desde al
menos 0,1 minutos, o preferiblemente al menos 0,5 minutos o más
preferiblemente al menos 1 minuto o incluso 5 minutos, hasta 2
horas como máximo, preferiblemente 30 minutos como máximo, aún más
preferiblemente 20 minutos como máximo, y en algunos casos 5
minutos como máximo. En algunos casos pueden ser deseables tiempos
más largos, por ejemplo toda la noche.
Generalmente, los artículos de lavandería que
precisan ser tratados se colocan dentro de un recipiente susceptible
de ser cerrado. Debe quedar claro que el proceso es apropiado
también para la limpieza de un artículo de lavandería cada vez,
aunque con frecuencia será más eficaz limpiar más artículos a la
vez. Preferiblemente, el recipiente es un tambor rotativo como
parte de una máquina automática para limpieza en seco que es cerrada
o sellada de tal modo que el agente para limpieza en seco puede
estar contenido dentro de la máquina si es necesario. Dentro del
recipiente, los artículos de lavandería son seguidamente puestos en
contacto con la composición para limpieza en seco. Esto se puede
hacer de cualquier manera conocida en la técnica, por ejemplo
rociado o incluso usando niebla.
En algunos casos puede ser útil formular la
composición para limpieza en seco in situ en el tambor,
mediante la puesta en contacto de los diferentes ingredientes de la
composición para limpieza en seco por separado con los artículos de
lavandería. Por ejemplo -si la composición para limpieza en seco
comprende disolvente para limpieza en seco, agua y surfactante- en
primer lugar agua, a continuación surfactante y seguidamente el
disolvente para limpieza en seco. O en primer lugar el disolvente
para limpieza en seco, seguido por el surfactante y a continuación
agua. O cualquier otro orden.
Alternativamente, 2 o más de los ingredientes se
pueden mezclar previamente antes de ser puestos en contacto con los
artículos de lavandería. Por ejemplo, se pueden mezclar previamente
agua y surfactante, y esta mezcla previa es puesta en contacto a
continuación con los artículos de lavandería, seguida por el
disolvente para limpieza en seco. Como alternativa, el disolvente
para limpieza en seco y el surfactante se pueden mezclar
previamente, y esta mezcla previa es puesta en contacto con los
artículos de lavandería, seguida por el agua.
Así pues, en un aspecto preferente, la
formulación in situ de la composición para limpieza en seco
se puede proporcionar también mediante la incorporación de uno o
más ingredientes de la composición para limpieza en seco en una
composición para tratamiento previo, tratamiento previo de los
artículos de lavandería con la composición para tratamiento previo,
puesta en contacto de los artículos de lavandería con los restantes
ingredientes de la composición para limpieza en seco, formulándose
por tanto in situ la composición para limpieza en seco. Este
tratamiento previo se puede efectuar manualmente fuera del tambor o
mecánicamente dentro del tambor como parte de una etapa de
tratamiento previo. La etapa de tratamiento previo por sí misma no
precisa ser de inmersión, a saber, se puede limitar al tratamiento
de las áreas manchadas sólo si, cuando los artículos de lavandería
son puestos en contacto con todos los ingredientes que constituyen
la composición para limpieza en seco final, los artículos de
lavandería son sumergidos en dicha composición para limpieza en
seco. Por ejemplo -si la composición para limpieza en seco
comprende disolvente para limpieza en seco, agua y surfactante- las
áreas manchadas de los artículos de limpieza pueden ser tratadas
previamente con una mezcla previa de agua y surfactante manualmente
o mediante un proceso automatizado. Tras permitir un tiempo de
tratamiento previo suficiente, los artículos de lavandería pueden
ser puestos en contacto en el tambor con los restantes ingredientes,
tales como, en este caso, el disolvente para limpieza en seco (y
opcionalmente las cantidades restantes de agua, surfactante y
agente para limpieza) para dar como resultado in situ la
composición para limpieza en seco según este aspecto de la
invención. El tiempo de tratamiento previo será de al menos 5
segundos, pero podría ser menor de 1 día, preferiblemente menor de
1 hora, más preferiblemente menor de 30 minutos. La composición para
tratamiento puede ser formulada para tratar manchas específicas.
Por ejemplo, se pueden incluir cantidades suficientes de proteasa y
otras enzimas para tratar manchas proteínicas.
En otra realización preferente, la composición
para limpieza en seco completa es mezclada previamente en un
compartimiento de mezcla previa separado. Por ejemplo, si la
composición para limpieza en seco comprende disolvente para
limpieza en seco, surfactante y agua, éstos pueden ser mezclados
previamente en un compartimiento separado antes de poner la
composición para limpieza en seco en contacto con los artículos de
lavandería. Preferiblemente, una mezcla previa de este tipo está en
forma de una emulsión o micro-emulsión.
La formación de una mezcla previa de por ejemplo
una emulsión de agua en aceite se puede llevar a cabo por cualquier
número de procedimientos apropiados. Por ejemplo, la fase acuosa que
contiene una cantidad efectiva de surfactante se puede poner en
contacto con la fase de disolvente mediante inyección medida justo
antes de un dispositivo mezclador apropiado. La medición se
mantiene preferiblemente de modo que la relación deseada
disolvente/agua permanezca relativamente constante. Se pueden usar
dispositivos mezcladores tales como conjuntos de bombeo o
mezcladores estáticos en línea, una bomba centrífuga u otro tipo de
bomba, un molino coloidal u otro tipo de molino, un mezclador
rotativo, un mezclador ultrasónico y otros medios para dispersar un
líquido en otro líquido no miscible, para proporcionar una
agitación suficiente para ocasionar el emulsionado.
Estos mezcladores estáticos son dispositivos a
través de los cuales se hace pasar la emulsión a alta velocidad, y
en los cuales dicha emulsión experimenta súbitos cambios en
dirección y/o en el diámetro de los canales que constituyen el
interior de los mezcladores. Esto da como resultado una caída de
presión, que es un factor para obtener una emulsión correcta en
términos de tamaño de gotitas y de estabilidad.
En una variante del método de la invención, las
etapas de mezclado son por ejemplo secuenciales. El procedimiento
consiste en mezclar el disolvente y el emulsionante en una primera
etapa, siendo la mezcla previa mezclada y emulsionada con el agua en
una segunda etapa.
En otra variante del método de la invención, se
prevé llevar a cabo las etapas anteriores de manera continua.
La mezcla previa se puede efectuar a temperatura
ambiente, que es también la temperatura de los fluidos y materiales
brutos usados.
Para hacer la emulsión se puede usar un proceso
por cargas, tal como un mezclador elevado, o un proceso continuo,
tal como una boquilla de co-extrusión de dos
fluidos, un inyector en línea, un mezclador en línea o una pantalla
en línea. El tamaño de la composición emulsionada en la composición
final se puede manipular mediante cambio de la velocidad de
mezclado, tiempo de mezclado, dispositivo mezclador y viscosidad de
la solución acuosa. En general, reduciendo la velocidad de
mezclado, disminuyendo el tiempo de mezclado, bajando la viscosidad
de la solución acuosa o usando un dispositivo mezclador que produzca
menor fuerza cortante durante el mezclado, se puede producir una
emulsión de mayor tamaño de gotitas. Especialmente preferentes son
los mezcladores ultrasónicos. Aunque la descripción anterior se
refiere a la adición de surfactante, debe entenderse que se puede
aplicar también a la adición de agentes para limpieza.
Mientras los artículos de lavandería están en
contacto con el disolvente para limpieza en seco, es preferente
añadir energía mecánica, por ejemplo mediante agitación o volteo de
los artículos de lavandería mediante rotación del tambor u otros
medios conocidos en la técnica. Usualmente, tras una etapa, el
disolvente para limpieza en seco incluyendo cualesquiera agentes
para limpieza y/o suciedad liberada serán separados de los artículos
de lavandería. Esto se hace preferiblemente mediante centrifugado
de los artículos de lavandería y recogida de la composición para
limpieza en seco, aunque se pueden emplear también otros métodos de
separación conocidos en la técnica tales como evaporación. El
disolvente para limpieza en seco es preferiblemente reciclado a
continuación mediante separación de la suciedad y/o agentes para
limpieza del disolvente.
En otros casos puede ser ventajoso recircular al
menos parte de la composición para limpieza en seco durante una
etapa. Por ejemplo, separando una parte de la composición para
limpieza en seco de los artículos de lavandería, opcionalmente
filtrando la suciedad de la parte separada de la composición para
limpieza en seco y poniendo en contacto los artículos de lavandería
con la parte filtrada de la composición para limpieza en seco.
La limpieza en seco se lleva a cabo usualmente a
presión atmosférica y temperatura ambiente, entre 10 y 30ºC en la
mayoría de los países. En algunos casos se puede elevar la
temperatura de proceso hasta justo por debajo del punto de
ebullición del disolvente para limpieza en seco más volátil usado. A
veces el proceso se puede llevar a cabo bajo presión reducida o
elevada, alcanzada típicamente mediante una bomba de vacío o
suministrando un gas, por ejemplo nitrógeno, al aparato, aumentando
por tanto la presión del recipiente susceptible de ser cerrado. El
proceso de limpieza en seco se puede llevar a cabo en cualquier
aparato apropiado. Preferiblemente, el aparato comprenderá un
recipiente susceptible de ser cerrado y medios para reciclar los
disolventes para limpieza en seco usados, para minimizar las
pérdidas de disolvente al medio ambiente. La composición para
limpieza en seco puede estar presente en forma de una
micro-emulsión, pero usualmente lo estará en forma
de una macro-emulsión, que está generalmente
aceptado que es termodinámicamente inestable. Un proceso y aparato
apropiados para la limpieza en seco se describen en el documento US
6 045 588. El disolvente será preferiblemente filtrado y reciclado
en el mismo aparato. Generalmente, los artículos de lavandería serán
agitados en el proceso de limpieza en seco mediante volteo,
rotación, ultrasonidos, o cualquier tipo apropiado de energía
mecánica (véase el documento US 6 045 588).
Aún otras ventajas y propiedades novedosas de la
presente invención resultarán evidentes para los expertos en la
técnica según la descripción detallada que sigue, que presenta, a
título de ilustración, varios ejemplos de modos contemplados para
poner en práctica la invención. Como puede apreciarse, la invención
es capaz de otros diferentes aspectos y objetos, todo ello sin
salir del alcance de la invención. En consecuencia, ventajas,
aspectos y descripciones son de naturaleza ilustrativa y no
restrictiva.
Los surfactantes, disolventes para limpieza en
seco, co-disolventes y agentes para limpieza
opcionales usados en la presente invención se describen más abajo y
pueden ser los mismos o diferentes para cada etapa del proceso de la
invención. Usualmente, el disolvente para limpieza en seco principal
será el mismo.
El disolvente para limpieza en seco puede ser
cualquier disolvente para limpieza en seco conocido en la técnica,
pero es usualmente un disolvente orgánico para limpieza en seco no
inflamable, sin contenido de cloro. Aunque el término disolvente
para limpieza en seco se usa en singular, debe señalarse que se
puede usar también una mezcla de disolventes. Así pues, se debe
considerar que el singular abarca el plural, y viceversa. Si se
emplean mezclas de disolventes, el disolvente más abundante se
puede designar como disolvente principal o mayoritario. Debido a
los problemas medioambientales típicos asociados con los disolventes
con contenido de cloro, preferiblemente el disolvente no contiene
átomos de Cl. Además, el disolvente debe ser no inflamable, como los
aceites de petróleo o minerales que tienen típicamente puntos de
inflamación tan bajos como 20ºC o incluso inferiores. El término no
inflamable está previsto para describir disolventes orgánicos para
limpieza en seco con un punto de inflamación de al menos 37,8ºC,
más preferiblemente al menos 45ºC, lo más preferiblemente al menos
50ºC. El límite de un punto de inflamación de al menos 37,8ºC para
líquidos no inflamables está definido en NFPA 30, Flammable and
Combustible Liquids Code, publicado por National Fire Protection
Association, edición 1996, Massachussets, EE.UU. Métodos de ensayo
preferentes para determinar el punto de inflamación de los
disolventes son los ensayos estándar que se describen en NFPA 30.
Una clase preferible de disolventes es un disolvente orgánico
fluorado para limpieza en seco que incluye hidrocarburo fluorado
(HFC), hidro-flúor-éter ((HFE) o mezclas de los
mismos. Sin embargo, aún son más preferentes los disolventes no
halogenados. Por ejemplo, otras clases de disolventes apropiados
altamente preferentes son los siloxanos e hidrocarburos no
inflamables (véase más abajo).
Los disolventes más deseables son los no
agotadores de ozono, y una definición común útil para el potencial
agotador de ozono está definido por la Environmental Protection
Agency en EE.UU.; el potencial agotador de ozono es la relación del
impacto sobre el ozono de un producto químico en comparación con el
impacto de una masa similar de CFC-11. Así pues, el
ODP del CFC-11 se define como 1,0.
Un disolvente de hidrocarburo fluorado
preferente viene representado por la fórmula
C_{x}H_{y}F_{(2x+2-y)}, donde x vale de 3 a 8,
y vale de 1 a 6, y la relación molar de F/H en el disolvente de
hidrocarburo fluorado es mayor que 1,6.
Disolventes de hidrocarburos fluorados
especialmente apropiados son elegidos entre isómeros del
decafluoro-pentano y mezclas de los mismos.
Particularmente útil es el
1,1,1,2,2,3,4,5,5,5-decafluoro-pentano.
The E.I. DuPont de Nemours and Company comercializa este compuesto
bajo el nombre XF^{TM}.
Los hidro-fluoro-éteres (HFEs)
apropiados para su uso en la presente invención son generalmente
compuestos químicos de baja polaridad que contienen mínimamente
carbono, flúor, hidrógeno y átomos de oxígeno en catenaria (a
saber, en cadena). Los HFEs pueden contener opcionalmente
hetero-átomos en catenaria adicionales, tales como nitrógeno y
azufre. Los HFEs tienen estructuras moleculares que pueden ser
lineales, ramificadas o cíclicas, o una combinación de las mismas
(tales como
alquil-ciclo-alifáticas), y están
preferiblemente libres de insaturación etilénica, teniendo un total
de aproximadamente 4 a 20 átomos de carbono. Tales HFEs son
conocidos y se pueden obtener fácilmente, bien como compuestos
esencialmente puros o como mezclas.
Los HFEs pueden ser de toxicidad relativamente
baja, se pretende que tienen un potencial agotador de ozono cero,
pueden tener cortas vidas de duración en la atmósfera y bajos
potenciales de calentamiento global en relación con los
cloro-fluoro-carburos y muchos
sustitutos de los
cloro-fluoro-carburos. Además, los
HFEs están listados como compuestos orgánicos no volátiles por la
EPA. Se considera que los compuestos orgánicos volátiles son
precursores de nieblas espesas.
Los
hidro-fluoro-carburos pueden tener
un punto de ebullición en el rango de aproximadamente 40ºC a
aproximadamente 275ºC, preferiblemente de aproximadamente 50ºC a
aproximadamente 200ºC, aún más preferiblemente de aproximadamente
50ºC a aproximadamente 121ºC. Es muy deseable que el
hidro-fluoro-éter no tenga punto de inflamación. En
general, si un HFE tiene un punto de inflamación, disminuyendo la
relación F/H o disminuyendo el número de enlaces
carbono-carbono se reduce en cada caso el punto de
inflamación del HFE (véase el documento WO/00 26206).
Los hidro-fluoro-éteres útiles
incluyen dos variedades: hidro-fluoro-éteres
segregados e hidro-fluoro-éteres omega.
Estructuralmente, los hidro-fluoro-éteres segregados
comprenden al menos un perfluoro-alcano mono-, di-,
o tri-alcoxi-sustituido,
perfluoro-cicloalcano,
perfluoro-alcano con contenido de
perfluoro-cicloalquilo, o compuesto de
perfluoro-alcano con contenido de
perfluoro-cicloalquileno.
Los HFEs apropiados para su uso en los procesos
de la invención incluyen los siguientes compuestos:
C_{4}F_{9}OC_{2}F_{4}H
HC_{3}F_{6}OC_{3}F_{8}H
HC_{3}F_{6}OCH_{3}
C_{5}F_{11}OC_{2}F_{4}H
C_{6}F_{13}OCF_{2}H
C_{6}F_{13}OC_{2}F_{4}OC_{2}F_{4}H
c-C_{8}F_{11}CF_{2}OCF_{2}H
C_{3}F_{7}OCH_{2}F
HCF_{2}O(C_{2}F_{4}O)_{n}(CF_{2}O)_{m}CF_{2}H,
siendo m = 0 a 2 y n = 0 a
3
C_{3}F_{7}O[C(CF_{3})_{2}CF_{2}O]_{p}CFHCF_{3},
siendo p = 0 a
5
C_{4}F_{9}OCF_{2}C(CF_{3})_{2}CF_{2}H
HCF_{2}CF_{2}OCF_{2}C(CF_{3})_{2}CF_{2}OC_{2}F_{4}H
C_{7}F_{15}OCFHCF_{3}
C_{8}F_{17}OCF_{2}O(CF_{2})_{5}H
C_{8}F_{17}OC_{2}F_{4}OC_{2}F_{4}OC_{2}F_{4}OCF_{2}H
C_{4}F_{9}OC_{2}H_{5}
C_{4}F_{9}OCH_{3}
C_{8}F_{17}OCH_{3}
HFEs preferentes son según la fórmula
C_{n}X_{2n+1} -O- C_{m}Y_{2m+1}
siendo X e Y independientemente F o
H, siempre que haya presente al menos un F. Preferiblemente, X = F e
Y = H; n = 2-15 y m = 1-10, pero
preferiblemente n = 3-8 y m = 1-4, o
más preferiblemente n = 4-6 y m =
1-3.
Especialmente preferente es un HFE en el que n =
4 y m = 1 o 2, que es comercializado bajo el nombre HFE
7100^{TM} y 7200^{TM} respectivamente por 3M Corporation.
Se pueden usar también mezclas de diferentes
disolventes orgánicos para limpieza en seco. Por ejemplo, una
composición para limpieza en seco apropiada puede comprender una
mezcla de HFEs junto con una mezcla de hidrocarburos y/o
siloxanos.
Cuando se mencionan compuestos disolventes, se
incluyen también isómeros de los mismos. Así pues, los HFEs
apropiados incluyen isómeros de
nonafluoro-metoxi-butano (C4F9OCH3)
tales como
1,1,1,2,2,3,3,4,4-nonafluoro-4-metoxi-butano
(CH3OCF2CF2CF2CF3),
1,1,1,2,3,3-hexafluoro-2-(trifluorometil)-3-metoxi-propano
(CH3OCF2CF(CF2)2),
1,1,1,3,3,3-hexafluoro-2-metoxi-2-(trifluorometil)-propano
(CH3OC(CF3)3), y
1,1,1,2,3,3,4,4,4-nonafluoro-2-metoxi-butano
(CH3OCF(CF3)CF2CF3), punto de ebullición aproximado
del isómero 60ºC. También isómeros de
nonafluoro-etoxi-butano (C4F9OC2H5)
tales como
1,1,1,2,2,3,3,4,4-nonafluoro-4-etoxi-butano
(CH3CH2OCF2CF2
CF2CF3), 1,1,1,2,3,3-hexafluoro-2-(trifluorometil)-3-etoxi-propano (CH3CH2OCF2CF(CF3)2), 1,1,1,3,3,3-hexafluoro-2-etoxi-2-(trifluorometil)-propano (CH3CH2OC(CF3)3) y 1,1,1,2,3,3,4,4,4-nonafluoro-2-etoxi-butano (CH3CH2O
CF(CF3)CF2CF3) con punto de ebullición aproximado del isómero de 73ºC.
CF2CF3), 1,1,1,2,3,3-hexafluoro-2-(trifluorometil)-3-etoxi-propano (CH3CH2OCF2CF(CF3)2), 1,1,1,3,3,3-hexafluoro-2-etoxi-2-(trifluorometil)-propano (CH3CH2OC(CF3)3) y 1,1,1,2,3,3,4,4,4-nonafluoro-2-etoxi-butano (CH3CH2O
CF(CF3)CF2CF3) con punto de ebullición aproximado del isómero de 73ºC.
Disolventes orgánicos para limpieza en seco
especialmente apropiados son elegidos entre el grupo consistente en
los isómeros de
nonafluoro-metoxi-butano,
nonafluoro-etoxi-butano y
decafluoro-pentano y mezclas de los mismos.
Las composiciones para limpieza en seco de la
invención contienen generalmente más de aproximadamente 50% en peso
de disolvente orgánico para limpieza en seco, preferiblemente más de
aproximadamente 75% en peso, y más preferiblemente más de
aproximadamente 85% en peso de disolvente orgánico para limpieza en
seco. Tales cantidades ayudan a mejorar los tiempos de secado y a
mantener un punto de inflamación elevado o ningún punto de
inflamación en absoluto.
La cantidad de agua en la composición para
limpieza en seco es importante. La cantidad de agua presente en la
composición para limpieza en seco bajamente acuosa es de 0,01 a 10%
en peso, preferiblemente de 0,01 a 0,9% en peso de agua de la
composición para limpieza en seco, más preferiblemente de 0,05 a
0,8% en peso, lo más preferiblemente de 0,1 a 0,7% en peso. La
cantidad de agua presente en la composición para limpieza en seco no
acuosa es preferiblemente de 0 a 0,1% en peso de agua de la
composición para limpieza en seco o más preferiblemente de 0 a
0,01% en peso o aún más preferiblemente de 0 a 0,001% en peso y lo
más preferiblemente 0% en peso.
Las composiciones de la invención pueden
contener uno o más co-disolventes. La finalidad de
un co-disolvente en las composiciones para limpieza
en seco de la invención es aumentar la solubilidad de la composición
para limpieza en seco para una variedad de suciedades. El
co-disolvente permite también la formación de una
solución homogénea que contiene un co-disolvente,
un disolvente para limpieza en seco, y la suciedad; o un
co-disolvente, un disolvente para limpieza en seco
y un detergente opcional. Tal como se usa aquí, una "composición
homogénea" es una composición de fase única o una composición
que parece tener sólo una fase única, por ejemplo, una
macro-emulsión, una micro-emulsión o
un azeótropo. Sin embargo, si se usa un
co-disolvente, la composición para limpieza en seco
es preferiblemente no azeotrópica, porque los azeótropos pueden ser
menos robustos.
Los co-disolventes útiles de la
invención son solubles en el disolvente para limpieza en seco o en
agua, son compatibles con los detergentes típicos, y pueden hacer
solubles manchas de base acuosa y aceites encontrados típicamente
en manchas en ropa, tales como aceites vegetales, minerales o
animales. Se puede usar cualquier co-disolvente o
mezclas de co-disolventes que cumplan los criterios
anteriores.
Los co-disolventes útiles
incluyen alcoholes, éteres, glicol-éteres, alcanos, alquenos, amidas
lineales y cíclicas, aminas terciarias perfluoradas,
perfluoro-éteres, ciclo-alcanos, ésteres, cetonas,
aromáticos, siloxanos, los derivados total o parcialmente
halogenados de los mismos, y mezclas de los mismos. Preferiblemente,
el co-disolvente es elegido entre el grupo
consistente en alcoholes, alcanos, alquenos,
ciclo-alcanos, éteres, ésteres, amidas cíclicas,
aromáticos, cetonas, siloxanos, los derivados total o parcialmente
halogenados de los mismos, y mezclas de los mismos.
En particular, los hidrocarburos son elegidos
preferiblemente entre el grupo consistente en hidrocarburos
alifáticos lineales y ramificados con 8 a 20 átomos de carbono, o
más preferiblemente con 10 a 16 átomos de carbono.
Los ejemplos representativos de
co-disolventes que se pueden usar en las
composiciones para limpieza en seco de la invención incluyen
metanol, etanol, isopropanol,
t-butil-alcohol,
trifluoro-etanol,
pentafluoro-propanol,
hexafluoro-2-propanol, metil
t-butil éter, metil t-amil éter,
propilen glicol n-propil éter, propilen glicol
n-butil éter, dipropilen glicol
n-butil éter, propilen glicol metil éter, etilen
glicol monobutil éter,
1,2-dimetoxi-etano, ciclohexano,
2,2,4-trimetil-pentano,
n-decano, terpenos (por ejemplo,
a-pineno, camfeno y limoneno),
trans-1,2-dicloro-etileno,
metil-ciclopentano, decalina, metil decanoato,
t-butil acetato, etil acetato, glicol metil éter
acetato, etil lactato, dietil ftalato, 2-butanona,
N-alquil pirrolidona (por ejemplo
N-metil-pirrolidona,
N-etil-pirrolidona), metil isobutil
cetona, naftaleno, tolueno, trifluoro-tolueno,
hexametil disiloxano, octametil trisiloxano, decametil
tetrasiloxano, perfluoro-hexano,
perfluoro-heptano, perfluoro-octano,
perfluoro-tributil-amina,
perfluoro-2-butil
oxa-ciclopentano.
Un co-disolvente especialmente
preferente es un siloxano, que puede ser lineal, ramificado o
cíclico; o una combinación de los mismos. De éstos, son preferentes
los oligo dimetil-siloxanos lineales y cíclicos.
También es preferente un alquil-siloxano
representado por la fórmula
R_{3}Si(O-SiR_{2})_{w}-R
siendo R elegido independientemente
entre un grupo alquilo que tiene de 1 a 10 átomos de carbono y w es
un número entero de 1 a 30. Preferiblemente, R es metilo y w es de
1 a 4, o aún más preferiblemente w es 3 o
4.
De los siloxanos cíclicos, el octametil
ciclo-tetrasiloxano y decametil
ciclo-pentasiloxano son particularmente
eficaces.
Siloxanos muy útiles son elegidos entre el grupo
consistente en hexametil-disiloxano,
octametil-trisiloxano,
decametil-tetrasiloxano,
dodecametil-pentasiloxano y mezclas de los mismos.
Debe señalarse que se pueden usar también siloxanos como el
disolvente para limpieza en seco principal, como se ha mencionado
anteriormente.
El co-disolvente está presente
en las composiciones de la invención en una cantidad efectiva en
peso para formar una composición homogénea con el (los)
otro(s) disolvente(s) para limpieza en seco tales como
HFE. La cantidad efectiva de co-disolvente variará
dependiendo de qué co-disolvente o mezclas de
co-disolventes se usan y del otro(s)
disolvente(s) para limpieza en seco usado(s) en la composición. Sin embargo, la cantidad máxima preferente de cualquier co-disolvente particular presente en una composición para limpieza en seco no debe estar por encima de la cantidad necesaria para hacer inflamable la composición.
disolvente(s) para limpieza en seco usado(s) en la composición. Sin embargo, la cantidad máxima preferente de cualquier co-disolvente particular presente en una composición para limpieza en seco no debe estar por encima de la cantidad necesaria para hacer inflamable la composición.
En general, el co-disolvente
puede estar presente en las composiciones de la invención en una
cantidad de aproximadamente 1 a 50% en peso, preferiblemente de
aproximadamente 3 a aproximadamente 25% en peso, y más
preferiblemente de aproximadamente 5 a aproximadamente 15% en
peso.
Las composiciones para limpieza en seco de la
invención pueden utilizar muchos tipos de surfactantes cíclicos,
lineales o ramificados conocidos en la técnica, tanto fluorados como
no fluorados. Los surfactantes preferentes compatibles con los
disolventes incluyen surfactantes no iónicos, aniónicos, catiónicos
e iónicos con carga positiva y negativa que tienen al menos 4
átomos de carbono, pero preferiblemente menos de 200 átomos de
carbono o más preferiblemente menos de 90 átomos de carbono tal
como se describen más abajo. Los surfactantes compatibles con los
disolventes tienen usualmente una parte ávida de disolvente que
aumenta la solubilidad del surfactante en el disolvente/composición
para limpieza en seco. Los surfactantes eficaces pueden comprender
uno o más grupos hidrófilos polares y una o más partes ávidas de
disolvente para limpieza en seco que tienen al menos 4 átomos de
carbono, por lo que el surfactante es soluble en dicho
disolvente/composición para limpieza en seco. Es preferente que el
surfactante sea soluble en la composición para limpieza en seco, a
saber, al menos hasta la cantidad de surfactante usada en la
composición para limpieza en seco a 20ºC. La composición puede
comprender un surfactante o una mezcla de surfactantes, dependiendo
de la limpieza y acabado deseados de las prendas. Un surfactante
preferente es un surfactante aniónico. Otro surfactante preferente
es un surfactante catiónico. Un surfactante particularmente
preferente es un surfactante ácido que tiene al menos 4 átomos de
carbono.
El grupo hidrófilo polar, Z, puede ser no
iónico, iónico (a saber, aniónico, catiónico o anfotérico), o una
combinación de los mismos. Las porciones no iónicas típicas incluyen
porciones de polioxi-etileno y
polioxi-propileno. Las porciones aniónicas típicas
incluyen porciones de carboxilato, sulfonato, sulfato o fosfato. Las
porciones catiónicas típicas incluyen porciones de amoníaco
cuaternario, amoníaco protonado, imidazolinas, aminas, diaminas,
sulfonio y fosfonio. Las porciones anfotéricas típicas incluyen
betaína, sulfobetaína, amino-carboxilo, amino-óxido,
y diversas otras combinaciones de porciones aniónicas y catiónicas.
Surfactantes especialmente apropiados comprenden al menos un grupo
hidrófilo polar Z que es una porción aniónica, por lo que la
relación puede ser como se describe más abajo.
El grupo hidrófilo polar Z es elegido
preferiblemente entre el grupo que comprende -SO_{4}M, -SO_{3}M,
-PO_{4}M_{2},
-PO_{3}M_{2}, CO_{2}M y mezclas de los mismos, pudiendo ser M elegido independientemente entre el grupo que incluye H, NR_{4}, Na, K y Li, eligiéndose cada R independientemente entre H y el radical alquilo C_{1-4}, pero preferiblemente H. Si el surfactante es ácido, entonces preferiblemente M es H, pero en algunos casos se pueden usar también sales.
-PO_{3}M_{2}, CO_{2}M y mezclas de los mismos, pudiendo ser M elegido independientemente entre el grupo que incluye H, NR_{4}, Na, K y Li, eligiéndose cada R independientemente entre H y el radical alquilo C_{1-4}, pero preferiblemente H. Si el surfactante es ácido, entonces preferiblemente M es H, pero en algunos casos se pueden usar también sales.
En una realización preferente, el surfactante es
fluorado o más preferiblemente un ácido fluorado.
Los surfactantes fluorados apropiados son en la
mayoría de los casos según la fórmula (I):
(I)(Xf)_{n}(Y)_{m}(Z)_{p}
y contienen uno, dos o más
radicales fluorados Xf y uno o más grupos hidrófilos polares Z,
cuyos radicales y grupos hidrófilos polares están conectados entre
sí usualmente (pero no necesariamente) mediante uno o más grupos de
enlace apropiados Y. Preferiblemente, n y p son números enteros
elegidos independientemente entre 1 y 4 y m es elegido entre 0 y 4.
Si el surfactante comprende más de un grupo Xf, Y o Z, entonces cada
Xf, Y y Z puede ser igual o diferente. Preferiblemente, el grupo
hidrófilo polar está conectado mediante un enlace covalente a Y, o
en ausencia de Y, a
Xf.
El radical fluorado, Xf, puede ser generalmente
un radical lineal o cíclico, saturado o no saturado, aromático o no
aromático, que preferiblemente tiene al menos 3 átomos de carbono.
La cadena de átomos de carbono puede ser lineal o ramificada y
puede incluir átomos heterogéneos tales como oxígeno o azufre, pero
preferiblemente no nitrógeno. Preferiblemente, Xf es un radical
alifático y saturado. Es preferente un radical Xf totalmente
fluorado, pero puede haber presente hidrógeno o cloro como
sustitutos, siempre que no haya presente más de un átomo de
cualquiera de ellos por cada dos átomos de carbono, y
preferiblemente el radical contiene al menos un grupo
perfluoro-metilo terminal. Son preferentes los
radicales que contienen no más de aproximadamente 20 átomos de
carbono, porque los radicales más grandes representan usualmente una
utilización menos eficiente del flúor.
Los grupos Xf especialmente apropiados pueden
estar basados en carburo perfluorado: C_{n}F_{2n+1}, siendo n
de 1 a 40, preferiblemente 2 a 26, lo más preferiblemente 2 a 18, o
pueden estar basados en oligómeros de
hexafluoro-propileno-óxido: [CF (CF_{3}) -
CF_{2} - O]_{n}, siendo n de 1 a 30. Ejemplos apropiados
de estos últimos son comercializados por E.I. DuPont de Nemours
& Co. bajo el nombre Krytox^{TM} 157, especialmente
Krytox^{TM} 157 FSL. Son más preferentes los radicales
fluoro-alifáticos que contienen aproximadamente 2 a
14 átomos de carbono.
El grupo de enlace, Y, es elegido entre grupos
tales como alquilo, alquileno, alquileno-óxido, arileno, carbonilo,
éster, amida, éter-oxígeno, amina secundaria o
terciaria, sulfon-amido-alquileno,
carbox-amido-alquileno,
alquilen-sulfon-amido-alquileno,
alquilen-oxi-alquileno, o
alquilen-etio-alquileno, o mezclas
de los mismos. En una realización preferente Y es
(CH_{2})_{t} o (CH_{2})_{t}O, siendo t de 1 a
10, preferiblemente 1 a 6, lo más preferiblemente 2 a 4.
Alternativamente, puede no haber presente Y, en cuyo caso Xf y Z
están conectados directamente mediante un enlace covalente.
Una clase particularmente útil de surfactantes
fluorados útiles en esta invención son aquellos en los que Xf, y y Z
son tal como se han definido, y n es 1 o 2, m es de 0 a 2, y p es 1
o 2.
Ejemplos de surfactantes muy útiles son los que
comprenden al menos aquellos en los que n es de 1 a 4, m es de 0 a
4, y p es de 1 a 4, Z es tal como se define y
Xf =
R^{1}
Y =
(R^{2})_{v}
siendo R^{1} un grupo
perfluoro-alquilo que tiene de 1 a 40 átomos de
carbono; R^{2} un alquilo o un grupo óxido de alquileno que tiene
de 2 a 6 átomos de carbono; y v es de 0 a
10.
Preferiblemente, el surfactante es según la
fórmula:
[R^{1}-R^{2}{}_{v}]_{w}PO(OH)_{3-w}
siendo R^{1} un grupo
perfluoro-alquilo que tiene de 1 a 26 átomos de
carbono; R^{2} un alquilo o un grupo óxido de alquileno que tiene
de 2 a 6 átomos de carbono; v es de 0 a 10 y w es 1 o
2.
Más preferiblemente, R^{1} es un grupo
perfluoro-alquilo que tiene de 2 a 16 átomos de
carbono; R^{2} un alquilo o un grupo óxido de alquileno que tiene
de 2 a 6 átomos de carbono; v es 1 y w es 1 o 2.
Lo más preferiblemente, R^{1} es un grupo
perfluoro-alquilo que tiene de 2 a 14 átomos de
carbono; R^{2} es óxido de etileno; v = 1 y w =
1-2.
Otra clase apropiada de surfactantes son los
surfactantes no fluorados según la fórmula (II):
(II)(Xh)_{n}(Y)_{m}(Z)_{p}
siendo Xh un radical no fluorado y
Y, Z, n, m y p son tal como se ha descrito más arriba para la
fórmula
(I).
Xh puede ser un radical lineal, ramificado o
cíclico, saturado o no saturado, aromático o no aromático, que
preferiblemente tiene al menos 4 átomos de carbono. Xh incluye
preferiblemente radicales de hidrocarburos. Si Xh es un
hidrocarburo, la cadena de átomos de carbono puede ser lineal,
ramificada o cíclica, y puede incluir átomos heterogéneos tales
como oxígeno, nitrógeno o azufre, aunque en algunos casos el
nitrógeno no es preferente. Preferiblemente, Xh es alifático y
saturado. Son preferentes los radicales que contienen no más de
aproximadamente 24 átomos de carbono. Los ejemplos de surfactantes
aniónicos no fluorados apropiados incluyen Crodafos^{TM} 810A (ex
Croda).
Otras clases de surfactantes apropiados
incluyen, pero no se limitan a:
a) Condensados de óxido de polietileno de nonil
fenol y miristil alcohol, tal como en el documento US 4.685.930,
Kasprzak; y b) etoxilatos de alcoholes grasos,
R-(OCH_{2}CH_{2})_{a}OH, siendo a = 1 a 100,
típicamente 1 a 30, R = residuo de hidrocarburo de 8 a 20 átomos de
C, típicamente alquilo lineal. Ejemplos:
polioxi-etilen lauril éter, con 4 o 10 grupos
oxi-etileno; polioxi-etilen cetil
éter con 2, 6 o 10 grupos oxi-etileno;
polioxi-etilen estearil éter con 2, 5, 15, 20, 25 o
100 grupos oxietileno; polioxi-etilen (2), (10)
oleil éter, con 2 a 10 grupos oxietileno. Los ejemplos disponibles
comercialmente incluyen, pero no se limitan a, BRIJ y NEODOL^{TM}.
Véase también el documento
US-A-6.013.683, Hill y otros. Otros
surfactantes no iónicos apropiados incluyen Tween^{TM}.
Los surfactantes catiónicos apropiados incluyen,
pero no se limitan a, sales de dialquil-dimetil
amonio que tienen la fórmula:
R'R''N^{+}[CH_{3}]_{2}X'', siendo R' y R''
elegidos independientemente cada uno entre el grupo consistente en
1-30 átomos de carbono o derivados del sebo, aceite
de coco o de la soja, X = Cl, I o BR. Los ejemplos incluyen:
bromuro de didodecil-dimetil amonio (DDAB), cloruro
de dihexadecil-dimetil amonio, bromuro de
dihexadecil-dimetil amonio, cloruro de
dioctadecil-dimetil amonio, cloruro de
dieicosil-dimetil amonio, cloruro de
didocosil-dimetil amonio, cloruro de
dicoconut-dimetil amonio, bromuro de
di-sebo-dimetil amonio (DTAB). Los
ejemplos disponibles comercialmente incluyen, pero no se limitan a,
ADOGEN, ARQUAD, TOMAH, VARIQUAT. Véase también el documento
US-A-6.013.683, Hill y otros.
Son también surfactantes apropiados los
surfactantes de silicona que incluyen, pero no se limitan a, los
polialquilen-óxido polidimetil-siloxanos que tienen
una porción hidrófoba de polidimetil-siloxano y una
o más cadenas laterales hidrófilas de polialquilen-óxidos y que
tienen la fórmula general:
R^{1}-(CH_{3})_{2}SiO-[(CH_{3})_{2}SiO]_{a}-[(CH_{3})(R^{1})SiO]_{b}-Si(CH_{3})_{2}-R^{1}
siendo a + b son de aproximadamente
1 a aproximadamente 50, preferiblemente de aproximadamente 3 a
aproximadamente 30, más preferiblemente de aproximadamente 10 a
aproximadamente 25, y siendo cada R^{1} igual o diferente y
estando elegido entre el grupo consistente en metilo y un grupo
copolímero poli(óxido de etileno/óxido de propileno) que tiene la
fórmula
general:
(CH_{2})_{n}O(C_{2}H_{4}O)_{c}(C_{3}H_{6}O)_{d}R^{2},
siendo al menos un R^{1} un grupo copolímero poli(óxido de
etileno/óxido de propileno), y siendo n 3 o 4, preferiblemente 3; c
total (para todos los grupos laterales polialquilen-óxido) tiene un
valor de 1 a aproximadamente 100, preferiblemente de aproximadamente
6 a aproximadamente 100; d total es de 0 a aproximadamente 14,
preferiblemente de 0 a aproximadamente 3; y más preferiblemente d
es 0; c + d tiene un valor de aproximadamente 5 a aproximadamente
150, preferiblemente de aproximadamente 9 a aproximadamente 100, y
cada R^{2} es igual o diferente y es elegido entre el grupo
consistente en hidrógeno, un alquilo que tiene de 1 a 4 átomos de
carbono, y un grupo acetilo, preferiblemente hidrógeno y grupo
metilo. Ejemplos de estos surfactantes se pueden encontrar en los
documentos US-A-5.705.562 y
US-A-5.707.613, los cuales se
incorporan ambos aquí como referencia.
Ejemplos de este tipo de surfactantes son los
surfactantes Silwet^{TM} que se pueden obtener de CK Witco, OSi
Division, Danbury, Connecticut. Surfactantes Silwet^{TM}
representativos son por ejemplo L-7608,
L-7607, L-77,
L-7605, L-7604,
L-7600, L-7657,
L-7602. El peso molecular del grupo
polialquilen-óxido (R^{1}) es menor que o igual a aproximadamente
10.000. Preferiblemente, el peso molecular del grupo
polialquilen-óxido (R^{1}) es menor que o igual a aproximadamente
8.000, y lo más preferiblemente está en el rango de aproximadamente
300 a aproximadamente 5.000. Así pues, los valores de c y d pueden
ser aquellos números que proporcionan pesos moleculares dentro de
estos rangos. Sin embargo, el número de unidades de óxido de etileno
(-C_{2}H_{4}O) en la cadena de poliéter (R1) debe ser
suficiente para hacer el polietilen-óxido polisiloxano dispersable
en agua o soluble en agua. Si hay presentes grupos de óxido de
propileno en la cadena de polialquilen-óxido, los mismos pueden
estar distribuidos al azar en la cadena o existir como bloques.
Surfactantes Silwet^{TM} especialmente preferentes son
L-7600, L-7602,
L-7604, L-7605,
L-7657, y mezclas de los mismos. Aparte de la
actividad de limpieza y/o emulsionado, los surfactantes de
polialquilen-óxido
poli-dimetil-siloxano pueden
proporcionar también otros beneficios, tales como beneficios
antiestáticos y suavidad, a las telas.
La preparación de
poli-alquilen-óxido
poli-dimetil-siloxanos es bien
conocida en la técnica. Los poli-alquilen-óxido
poli-dimetil-siloxanos de la
presente invención se pueden preparar según el procedimiento
publicado en la Patente de EE.UU. Nº 3.299.112, que se incorpora
aquí como referencia.
Otro surfactante de silicona apropiado es
SF-1488, que se puede obtener de GE Silicone Fluids.
Surfactantes de silicona especialmente preferentes incluyen
Tegopren^{TM} 7008 y 7009 (ex Goldschmidt).
Éstos y otros surfactantes apropiados para su
uso en combinación con el disolvente orgánico para limpieza en seco
como auxiliares son bien conocidos en la técnica, describiéndose en
mayor detalle en Kirk Othmer's Encyclopaedia of Chemical
Technology, 3ª edición, vol. 22, páginas 360-379,
"Surfactants and Detersive Systems", que se incorpora aquí
como referencia. Otros surfactantes detergentes no iónicos
apropiados se publican generalmente en la Patente de EE.UU.
3.929.678, Laughlin y otros, expedida el 30 de diciembre de 1975,
desde la columna 13, línea 14 hasta la columna 16, línea 6, que se
incorpora aquí como referencia. Otros surfactantes detergentes
apropiados se publican generalmente en el documento
WO-A-0246517.
El surfactante o la mezcla de surfactantes está
presente en una cantidad eficaz. Una cantidad eficaz es la cantidad
necesaria para la limpieza deseada. Esto dependerá, por ejemplo, del
número de artículos, nivel de suciedad y volumen de composición
para limpieza en seco usada. Sin embargo, se ha observado una
limpieza sorprendentemente eficaz cuando el surfactante estaba
presente desde al menos 0,001% en peso hasta 10% en peso inclusive
de la composición para limpieza en seco. Más preferiblemente, el
surfactante está presente desde 0,01 hasta 3,0% en peso inclusive, o
aún más preferiblemente desde 0,05 hasta 0,9% en peso inclusive de
la composición para limpieza en seco.
Las composiciones para limpieza en seco pueden
contener uno o más agentes opcionales para limpieza. Se añaden
agentes para limpieza a las composiciones para limpieza en seco
principalmente para facilitar la limpieza de manchas de compuestos
hidrófilos o en algunos casos de manchas aceitosas o particuladas.
En otros casos se pueden añadir agentes para limpieza para un
acabado mejorado de las prendas.
Los agentes para limpieza útiles son aquellos
que pueden formar una solución homogénea con el disolvente para
limpieza en seco y opcionalmente un co-disolvente
tal como se ha definido más arriba. Estos pueden ser elegidos
fácilmente por el experto en la técnica entre los numerosos
detergentes conocidos usados en la industria de los detergentes.
Los ejemplos incluyen enzimas, blanqueadores orgánicos e
inorgánicos, ozono, u otros medios para limpieza tales como luz y
radiación ultravioleta.
La cantidad de agentes para limpieza presente en
la composición de la invención está limitada solamente por la
compatibilidad de los agentes para limpieza. Se puede usar cualquier
cantidad deseada de un agente para limpieza, preferiblemente,
siempre que la composición para limpieza en seco resultante sea
homogénea, tal como se ha definido más arriba. Una cantidad eficaz
de un agente para limpieza es aquella cantidad que es compatible
con o soluble en la fase bien dispersada o continua. Usualmente, el
disolvente será la fase continua. Generalmente, el agente para
limpieza puede estar presente en las composiciones de la invención
en una cantidad de aproximadamente 0 a 20% en peso, preferiblemente
0 a 10% en peso, más preferiblemente 0 a 2% en peso, aún más
preferiblemente en una cantidad de aproximadamente 2% en peso o
inferior.
Las composiciones para limpieza en seco pueden
contener también opcionalmente otros aditivos que pueden alterar
las propiedades físicas del tejido de una manera deseada, tras el
proceso de limpieza. Estos incluirían materiales que aumentan la
suavidad del tejido, repelencia, etc. Generalmente, las
composiciones para limpieza de la invención se pueden hacer
mediante simple mezcla de los componentes entre sí para formar bien
una solución, una macro-emulsión o una
micro-emulsión.
Algunos agentes para limpieza y aditivos
apropiados incluyen, pero no se limitan a, mejoradores, enzimas,
activadores de blanqueo, catalizadores de blanqueo, intensificadores
de blanqueo, blanqueadores, fuentes de alcalinidad, agentes
antibacterianos, colorantes, perfumes, pro-perfumes,
auxiliares de acabado, dispersantes de jabones calinos, agentes de
control de malos olores de la composición, neutralizadores de
olores, agentes inhibidores de transferencia de tintes polímeros,
inhibidores de formación de cristales,
foto-blanqueadores, secuestradores de iones de
metales pesados, agentes anti-decoloración, agentes
antimicrobianos, antioxidantes, agentes
anti-redeposición, polímeros liberadores de
suciedad, electrolitos, modificadores de pH, espesadores,
abrasivos, iones divalentes o trivalentes, sales de iones metálicos,
estabilizadores de enzimas, inhibidores de corrosión, diaminas o
poliaminas y/o sus alcoxilatos, polímeros estabilizadores de aguas
jabonosas, auxiliares de proceso, agentes suavizantes para tejidos,
abrillantadores ópticos, hidrotropos, supresores de aguas jabonosas
o espumas, intensificadores de aguas jabonosas o espumas,
suavizantes para tejidos, agentes antiestáticos, fijadores de
colorantes, inhibidores de abrasión de colorantes, agentes
anti-desteñido, agentes reductores de arrugas,
agentes para resistencia de arrugas, agentes repelentes de la
suciedad, agentes de apantallado solar, agentes
anti-decoloración, y mezclas de los mismos.
Claims (17)
1. Proceso secuencial para la limpieza en seco
de artículos de lavandería que comprende
- a)
- al menos una etapa de limpieza en seco no acuosa, en la que dichos artículos son puestos en contacto con una composición para limpieza en seco no acuosa, comprendiendo dicha composición para limpieza en seco no acuosa
- 0,001 a 10% en peso de un surfactante;
- 0 a 0,1% en peso de agua;
- 0 a 50% en peso de un co-disolvente; y
- siendo el resto un disolvente orgánico para limpieza en seco no inflamable, sin contenido de cloro;
\vskip1.000000\baselineskip
- b)
- al menos una etapa de limpieza en seco bajamente acuosa, en la que dichos artículos son puestos en contacto con una composición para limpieza en seco bajamente acuosa, comprendiendo dicha composición para limpieza en seco bajamente acuosa
- 0,001 a 10% en peso de un surfactante;
- 0,01 a 10% en peso de agua;
- 0 a 50% en peso de un co-disolvente; y
- siendo el resto un disolvente orgánico para limpieza en seco no inflamable, sin contenido de cloro;
- y, opcionalmente, al menos una etapa de enjuagado, en la que los artículos son puestos en contacto con una composición para enjuagado, comprendiendo dicha composición para enjuagado
- 0 a 0,0001% en peso de un surfactante;
- 0 a 10% en peso de agua;
- 0 a 50% en peso de un co-disolvente; y
- siendo el resto un disolvente orgánico para limpieza en seco no inflamable, sin contenido de cloro.
2. Proceso para la limpieza en seco de artículos
de lavandería según la reivindicación 1, en el que la etapa de
limpieza en seco no acuosa precede a la etapa de limpieza en seco
bajamente acuosa.
3. Proceso para la limpieza en seco de artículos
de lavandería según la reivindicación 1, en el que el surfactante
comprende al menos un grupo principal elegido entre -SO_{4}M,
-SO_{3}M, -PO_{4}M_{2}, -PO_{3}M_{2}, -CO_{2}M y
mezclas de los mismos, pudiendo cada M ser elegido
independientemente entre el grupo que incluye H, NR_{4}, Na, K y
Li, siendo cada R elegido independientemente entre H y radical
alquilo C1-4.
4. Proceso para la limpieza en seco de artículos
de lavandería según la reivindicación 3, en el que M es H.
5. Proceso para la limpieza en seco de artículos
de lavandería según cualquiera de las reivindicaciones precedentes,
en el que la composición para limpieza en seco bajamente acuosa
comprende de 0,01 a 3% en peso de surfactante con respecto al peso
de la composición para limpieza en seco total.
6. Proceso para la limpieza en seco de artículos
de lavandería según cualquiera de las reivindicaciones precedentes,
en el que el disolvente orgánico para limpieza en seco comprende al
menos un hidro-fluoro-carburo,
hidro-fluoro-éter, siloxanos o mezclas de los
mismos.
7. Proceso para la limpieza en seco de artículos
de lavandería según la reivindicación 6, en el que el disolvente
orgánico para limpieza en seco es elegido entre el grupo consistente
en los isómeros de
nonafluoro-metoxi-butano,
nonafluoro-etoxi-butano y
decafluoro-pentano y mezclas de los mismos.
8. Proceso para la limpieza en seco de artículos
de lavandería según cualquiera de las reivindicaciones precedentes,
en el que la composición comprende un co-disolvente
en una cantidad de 1 a 50% en peso.
9. Proceso para la limpieza en seco de artículos
de lavandería según la reivindicación 8, en el que el
co-disolvente es elegido entre el grupo consistente
en alcoholes, éteres, glicol-éteres, alcanos, alquenos, amidas
lineales y cíclicas, aminas terciarias perfluoradas,
perfluoro-éteres, ciclo-alcanos, ésteres, cetonas,
aromáticos, siloxanos, y mezclas de los mismos.
10. Proceso para la limpieza en seco de
artículos de lavandería según la reivindicación 6, en el que el
siloxano es
R_{3}Si(O-SiR_{2})_{w}-R
siendo cada R elegido
independientemente entre un grupo alquilo que tiene de 1 a 10 átomos
de carbono y w es un número entero de 1 a
30.
11. Proceso para la limpieza en seco de
artículos de lavandería según cualquiera de las reivindicaciones
precedentes, en el que la composición para limpieza en seco
bajamente acuosa comprende
- a)
- un disolvente orgánico para limpieza en seco elegido entre el grupo que comprende isómeros de nonafluoro-metoxi-butano, nonafluoro-etoxi-butano y decafluoro-pentano, y mezclas de los mismos;
- b)
- 0,01 a 0,9% en peso de agua, y
- c)
- 0,001 a 10% en peso de al menos un surfactante, siendo el surfactante según la fórmula:
[R^{1}-R^{2}{}_{v}]_{w}PO(OH)_{3-w}
siendo R^{1} un grupo
perfluoro-alquilo que tiene de 2 a 14 átomos de
carbono; siendo R^{2} óxido de etileno; v = 1 y w =
1-2.
12. Proceso para la limpieza en seco de
artículos de lavandería según cualquiera de las reivindicaciones
precedentes, en el que el proceso comprende al menos una etapa de
regeneración subsiguiente, comprendiendo dicha etapa de regeneración
poner en contacto los artículos con una composición para
regeneración que comprende
- 0 a 10% en peso de un surfactante;
- 0,001 a 10% en peso de agua;
- 0 a 50% en peso de un co-disolvente; y
- siendo el resto un disolvente orgánico para limpieza en seco no inflamable, sin contenido de cloro,
- en el que la composición para regeneración comprende una fase acuosa que tiene un pH mayor de 5.
13. Proceso para la limpieza en seco de
artículos de lavandería según la reivindicación 1, en el que la
composición para limpieza en seco no acuosa comprende además un
agente para limpieza.
14. Proceso para la limpieza en seco de
artículos de lavandería según la reivindicación 1, en el que la
composición para limpieza en seco bajamente acuosa comprende además
un agente para limpieza.
15. Proceso para la limpieza en seco de
artículos de lavandería según cualquiera de las reivindicaciones 13
y 14, en el que la composición para limpieza en seco comprende menos
de 2% en peso del agente para limpieza y dicho agente para limpieza
es elegido entre el grupo consistente en enzimas, blanqueadores
orgánicos e inorgánicos.
16. Proceso para la limpieza en seco de
artículos de lavandería según la reivindicación 1, en el que la
composición para limpieza en seco bajamente acuosa comprende 0,01 a
0,9% en peso de agua; y el surfactante comprende al menos un grupo
principal aniónico.
17. Proceso para la limpieza en seco de
artículos de lavandería según la reivindicación 1, en el que la
composición para limpieza en seco no acuosa comprende 0,05 a 0,9%
en peso de un surfactante, comprendiendo dicho surfactante al menos
un grupo principal aniónico.
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