ES2929805T3

ES2929805T3 - Agente aglutinante para matriz de solidificación

Info

Publication number: ES2929805T3
Application number: ES19163824T
Authority: ES
Inventors: Roger L Stolte; Ross Skadsberg; Scott Lyon
Original assignee: Ecolab USA Inc
Current assignee: Ecolab USA Inc
Priority date: 2004-04-15
Filing date: 2005-03-28
Publication date: 2022-12-01
Anticipated expiration: 2025-03-28
Also published as: AU2005238423B2; CA2563037A1; US20090318327A1; US7598218B2; CN100580072C; US7923427B2; BRPI0509874A; US8247367B2; US7442679B2; MXPA06011907A; US20110160117A1; CA2563037C; CN1950492A; WO2005105967A9; EP1737940B1; WO2005105967A1; EP3929271A1; JP5179863B2; US20050233920A1; BRPI0509874B1

Abstract

Alternativas de material, composición y método de fabricación para una matriz de solidificación que puede usarse, por ejemplo, en composiciones de limpieza sólidas u otras tecnologías. En al menos algunas realizaciones, la matriz de solidificación incluye un agente aglutinante que se forma mediante el uso de MGDA, o una de sus sales o derivados, y agua para producir un agente aglutinante sólido. En algunas realizaciones, la MGDA y el agua se combinan y pueden solidificarse para actuar como material aglutinante o agente aglutinante disperso en una composición sólida que puede contener otros ingredientes funcionales que proporcionen las propiedades y/o la funcionalidad deseadas a la composición sólida. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN

Agente aglutinante para matriz de solidificación

Campo de la invención

La invención se refiere al uso de ácido metilglicinodiacético o una sal del mismo y agua como agente aglutinante sólido para una composición de limpieza sólida.

Antecedentes

El uso de la tecnología de solidificación y de los detergentes en bloque sólidos en operaciones institucionales e industriales fue pionero en la tecnología de la marca SOLID POWER® descrita y reivindicada en Fernholz y otros, patente de Estados Unidos reexpedida núm. 32,762 y 32,818. Además, los productos sólidos fundidos de hidrato de carbonato de sodio que usan materiales de carbonato de sodio sustancialmente hidratados se describieron en Heile y otros, patentes de Estados Unidos núm. 4,595,520 y 4,680,134. En los últimos años se ha prestado atención a la producción de materiales detergentes altamente efectivos a partir de materiales menos cáusticos, como la ceniza de sosa, también conocida tal como carbonato de sodio. Se descubrió, y se describió y reivindicó en las patentes de Estados Unidos núm. 6,258,765, 6,156,715, 6,150,324, y 6,177,392, que se puede fabricar un material funcional en bloque sólido mediante el uso de un agente aglutinante que incluye una sal de carbonato, un componente orgánico de acetato o fosfonato y agua. Cada una de estas tecnologías de solidificación tiene ciertas ventajas y desventajas. Existe una necesidad constante de proporcionar tecnologías de solidificación alternativas dentro del arte.

El documento EP 0003 769 A describe artículos sólidos que contienen detergente fundido y que se producen para su uso en lavadoras automáticas. Una composición detergente líquida se vierte en un molde donde se deja solidificar. El detergente sólido fundido, rodeado en toda su superficie excepto en la superior por el molde, se usa en las lavadoras automáticas. La composición de detergente fundido incluye un producto químico alcalino hidratable y, opcionalmente, incluye además uno o más núcleos o tapones preformados que comprenden una fuente de cloro disponible, un antiespumante, o similares.

El documento EP 0845 456 A1 describe un método para la preparación de un sólido cristalino que comprende un derivado del ácido glicina-N,N-diacético con una baja higroscopia, que comprende las etapas de fijar el contenido de agua del material de partida que contiene el derivado en un 10-30 %p y luego llevar a cabo la cristalización.

Resumen

La invención se refiere al uso de ácido metilglicinodiacético o una sal del mismo y agua como agente aglutinante sólido para una composición de limpieza sólida, en donde el ácido metilglicinodiacético o una sal del mismo coopera con el agua en la formación del agente aglutinante; y en donde la proporción molar de agua con respecto al ácido metilglicinodiacético o una sal del mismo está en el intervalo de aproximadamente 0,3:1 a aproximadamente 5:1; y uno o más ingredientes funcionales que comprenden un agente quelante, un agente secuestrante, un detergente inorgánico, una fuente alcalina, un detergente orgánico, un tensioactivo, un agente de limpieza, un abrillantador, un agente blanqueador, un desinfectante, un agente antimicrobiano un activador, un mejorador de detergentes, una carga, un agente antiespumante, un agente antirredeposición, un abrillantador óptico, un colorante, un odorante, un agente endurecedor secundario, un modificador de solubilidad, un pesticida, un cebo para plagas, o mezclas o combinaciones de los mismos. Se describen alternativas de tecnología de solidificación, material, composición y método de fabricación para una matriz de solidificación que puede usarse, por ejemplo, en composiciones de limpieza sólidas, u otras tecnologías.

Descripción detallada de algunas modalidades de ejemplo

Para los siguientes términos definidos, se aplicarán estas definiciones, a menos que se dé una definición diferente en las reivindicaciones o en otra parte de esta especificación.

Porcentaje-peso, porcentaje en peso, %p, %-en peso, % en peso y similares son sinónimos que se refieren a la concentración de una sustancia como el peso de esa sustancia dividido por el peso de la composición y multiplicado por 100.

La descripción se dirige a las composiciones sólidas y al método para formar tales composiciones sólidas. Tales composiciones incluyen una matriz de solidificación que tiene un agente aglutinante, e incluyen ingredientes funcionales adicionales o composiciones que comprenden un agente quelante, un agente secuestrante, un detergente inorgánico, una fuente alcalina, un detergente orgánico, un tensioactivo, un agente de limpieza, un abrillantador, un agente blanqueador, un desinfectante, un agente antimicrobiano, un activador, un mejorador de detergentes, una carga, un agente antiespumante, un agente antirredeposición, un abrillantador óptico, un tinte, un odorante, un agente endurecedor secundario, un modificador de la solubilidad, un pesticida, un cebo para plagas, o mezclas o combinaciones de los mismos. Algunas modalidades son adecuadas para preparar una variedad de composiciones sólidas de limpieza, como por ejemplo, un sólido fundido, un sólido moldeado, un sólido extruido, un sólido formado. El agente aglutinante está formado por MGDA y agua.

Se ha descubierto que la MGDA y el agua pueden combinarse para formar un agente aglutinante sólido. Sin querer estar limitado por la teoría, se cree que, el MGDA y el agua pueden combinarse para formar un hidrato de MGDA que puede solidificarse y proporcionar un agente aglutinante sólido en el que se pueden unir materiales funcionales adicionales para formar una composición sólida funcional. En nuestra experimentación con respecto al uso de MGDA y agua para formar un agente aglutinante sólido, se ha encontrado evidencia de la formación de una composición sólida que incluye una especie distinta formada por MGDA y agua. Por ejemplo, como se discutirá más adelante en los Ejemplos expuestos, una mezcla de MGDA y agua sola puede formar una composición de unión sólida. Además, el análisis de algunas modalidades mediante calorimetría diferencial de barrido (DSC) indica la formación de un agente aglutinante sólido que incluye una especie distinta formada con MGDA y agua. El MGDA es un agente quelante soluble en agua generalmente conocido, pero no se ha informado del mismo como un componente en un agente aglutinante para un material complejo de solidificación.

El agente aglutinante

Como se ha comentado anteriormente, el agente aglutinante comprende MGDA, o una sal del mismo, y agua. Como se ha indicado anteriormente, el MGDA es el ácido metilglicinodiacético, y el componente MGDA dentro del agente aglutinante puede incluir MGDA o una sal del mismo. Por ejemplo, en algunas modalidades, el componente MGDA usado para formar el agente aglutinante es una sal de MGDA. Un ejemplo de tal sal es una sal trisódica de ácido metilglicinodiacético. Un ejemplo de sal trisódica de MGDA disponible en el mercado es Trilon® M Powder, disponible en el mercado de BASF Aktiengesellschaft.

Las cantidades relativas de agua y MGDA, o sus fuentes, pueden controlarse dentro de una composición para formar el agente aglutinante que se solidifica. La proporción molar entre el agua y el MGDA presente para formar el agente aglutinante está en el intervalo de aproximadamente 0,3:1 a aproximadamente 5:1. En algunas modalidades la proporción molar de agua a MGDA puede estar en el intervalo de aproximadamente 0,5:1 a aproximadamente 4:1, y en algunas modalidades, en el intervalo de aproximadamente 0,6:1 a aproximadamente 3,8:1.

El agente aglutinante se usa para formar una composición sólida que incluye componentes o agentes adicionales, tal como material funcional adicional. Como tal, el agente aglutinante (incluido el agua y el MGDA) puede proporcionar solo una cantidad muy pequeña del peso total de la composición, o puede proporcionar una gran cantidad, o incluso todo el peso total de la composición, por ejemplo, en las modalidades que tienen pocos materiales funcionales adicionales dispuestos en ella. Por ejemplo, en algunas modalidades, el agua usada en la creación del agente aglutinante puede estar presente en la composición en un intervalo de hasta aproximadamente un 25 %, o en algunas modalidades, en un intervalo de hasta aproximadamente un 20 %, o en un intervalo de aproximadamente un 2 a aproximadamente un 20 %, o en un intervalo de aproximadamente un 4 a aproximadamente un 8 % en peso del peso total de la composición (agente aglutinante más cualquier componente adicional). Además, en algunas modalidades, el MGDA usado en la creación del agente aglutinante puede estar presente en la composición en un intervalo de hasta aproximadamente 98 %, o en un intervalo de aproximadamente 5 a aproximadamente 90 %, o en un intervalo de aproximadamente 5 a aproximadamente 50 %, o en un intervalo de aproximadamente 10 a aproximadamente 25 % en peso del peso total de la composición (agente aglutinante más cualquier componente adicional).

En general, el agente aglutinante se crea al combinar los componentes de agua y MGDA (y cualquier otro componente funcional adicional) y así permitir que los componentes interactúen y se solidifiquen. A medida que este material se solidifica, se puede formar una composición aglutinante para unir y solidificar los componentes. Al menos una porción de los ingredientes se asocia para formar el aglutinante, mientras que el resto de los ingredientes forma el resto de la composición sólida.

En algunas modalidades, al menos algunos de los materiales funcionales opcionales que pueden incluirse están sustancialmente libres de un componente que pueda competir con el MGDA por el agua e interferir con la solidificación. Por ejemplo, un material interferente común puede incluir una fuente de alcalinidad. En al menos algunas modalidades, la composición incluye menos de una cantidad que interfiere en la solidificación de un componente que puede competir con el MGDA por el agua e interferir con la solidificación.

Con esto en mente para el fin de esta solicitud de patente, el agua mencionada en estas reivindicaciones se refiere, principalmente, con el agua añadida a la composición que se asocia principalmente con el aglutinante que comprende al menos una fracción del MGDA en la composición y el agua. Una sustancia química con agua de hidratación que se añade al proceso o a los productos de esta invención, en donde la hidratación permanece asociada con esa sustancia química, (no se disocia de la sustancia química y se asocia con otra) no se cuenta en esta descripción de agua añadida para formar el agente aglutinante. Sin embargo, también debe entenderse que algunas modalidades pueden contener un exceso de agua que no se asocia con el aglutinante, por ejemplo, para facilitar el procesamiento de la composición antes o durante la solidificación.

Por el término "sólido" tal y como se usa para describir la composición procesada, se entiende que significa que la composición endurecida no fluirá perceptiblemente y mantendrá sustancialmente su forma bajo tensión o presión moderada o mera gravedad, como por ejemplo, la forma de un molde cuando se retira del molde, la forma de un artículo tal como se forma tras la extrusión desde una extrusora, y similares. El grado de dureza de la composición sólida de fundición puede variar desde el de un bloque sólido fundido que es relativamente denso y duro, por ejemplo, como el hormigón, hasta una consistencia caracterizada por ser maleable y esponjosa, similar al material de calafateo.

Las composiciones sólidas o agregadas y los métodos que incorpora la descripción son adecuados para preparar una variedad de composiciones sólidas, como por ejemplo, un gránulo sólido fundido, extruido, moldeado o formado, un bloque, un comprimido, un polvo, un gránulo, una escama, y similares, o el sólido o agregado formado puede después molerse o formarse en un polvo, gránulo, escama, y similares. En algunas modalidades, la composición sólida puede estar formada para tener un peso de 50 gramos o menos, mientras que en otras modalidades, la composición sólida puede estar formada para tener un peso de 5, 10, 15, 25, o 50 gramos o más, 500 gramos o más, o 1 kilogramo o más. Para los fines de esta solicitud, el término "bloque sólido" incluye materiales colados, conformados o extruidos que tienen un peso de 50 gramos o más. Las composiciones sólidas proporcionan una fuente estabilizada de materiales funcionales. La composición sólida puede disolverse, por ejemplo, en un medio acuoso o de otro tipo, para crear una solución concentrada y/o de uso. La solución puede dirigirse a un depósito de almacenamiento para su posterior uso y/o dilución, o puede aplicarse directamente en un punto de uso.

La composición sólida resultante puede usarse en cualquiera o una amplia variedad de aplicaciones, al depender al menos algo de los materiales funcionales particulares incorporados en la composición. Por ejemplo, en algunas modalidades, la composición sólida se puede proporcionar para una composición de limpieza en donde una porción de la composición sólida se puede disolver, por ejemplo, en un medio acuoso u otro medio, para crear una disolución concentrada y/o de uso. La disolución limpiadora puede dirigirse a un depósito de almacenamiento para su posterior uso y/o dilución, o puede aplicarse directamente a un punto de uso.

Las composiciones sólidas que incorporan la descripción pueden usarse en una amplia variedad de aplicaciones de limpieza y desmanchado. Algunos ejemplos incluyen el lavado a máquina y manual, las aplicaciones de limpieza y cuidado de vehículos, los prelavados, la limpieza y el desmanchado de ropa y textiles, la limpieza y el desmanchado de alfombras, la limpieza y el desmanchado de superficies, la limpieza y el desmanchado de cocinas y baños, la limpieza y el desmanchado de suelos, las operaciones de limpieza en el lugar, la limpieza y el desmanchado de uso general, los limpiadores industriales o domésticos, los agentes de control de plagas; o similares, u otras aplicaciones.

Materiales funcionales adicionales

Como se ha indicado anteriormente, el agente aglutinante se usa para formar una composición sólida que contiene otros materiales funcionales que proporcionan las propiedades y la funcionalidad deseadas a la composición sólida. Tal material funcional incluye un agente quelante, un agente secuestrante, un detergente inorgánico, una fuente alcalina, un detergente orgánico, un tensioactivo, un agente de limpieza, un abrillantador, un agente blanqueador, un desinfectante, un agente antimicrobiano, un activador, un mejorador de detergentes, una carga, un agente antiespumante, un agente antirredeposición, un abrillantador óptico, un colorante, un odorante, un agente endurecedor secundario, un modificador de solubilidad, un pesticida, un cebo para plagas, o mezclas o combinaciones de los mismos. En el contexto de las modalidades descritas en la presente, los materiales funcionales, o ingredientes, se incluyen dentro de la matriz de solidificación por sus propiedades funcionales. El agente aglutinante actúa para unir la matriz, incluido los materiales funcionales, para formar la composición sólida. Agente quelante/secuestrante

La composición sólida puede incluir opcionalmente uno o más agentes quelantes/secuestrantes como ingrediente funcional. Un agente quelante/secuestrante puede incluir, por ejemplo, un ácido aminocarboxílico, un fosfato condensado, un fosfonato, un poliacrilato y similares. En general, un agente quelante es una molécula capaz de coordinar (es decir, enlazar) los iones metálicos que se encuentran comúnmente en el agua natural para evitar que los iones metálicos interfieran con la acción de los otros ingredientes detersivos de una composición de limpieza. El agente quelante/secuestrador también puede funcionar como un agente de umbral cuando se incluye en una cantidad efectiva. En algunas modalidades, una composición de limpieza sólida puede incluir en el intervalo de hasta aproximadamente 70 % en peso, o en el intervalo de aproximadamente 5-60 % en peso, de un agente quelante/secuestrante.

Algunos ejemplos de ácidos aminocarboxílicos incluyen el ácido N-hidroxietiliminodiacético, el ácido nitrilotriacético (NTA), el ácido etilendiaminotetraacético (EDTA), el ácido N-hidroxietil-etilendiaminotetraacético (HEDTA) (además del HEDTA usado en el aglutinante), el ácido dietilentriaminopentaacético (DTPA) y otros similares.

Algunos ejemplos de fosfatos condensados incluyen ortofosfato de sodio y potasio, pirofosfato de sodio y potasio, tripolifosfato de sodio, hexametafosfato de sodio y similares. Un fosfato condensado también puede ayudar, hasta cierto punto, a la solidificación de la composición al fijar el agua libre presente en la composición como agua de hidratación.

La composición puede incluir un fosfonato tal como el ácido 1-hidroxietano-1,1-difosfónico CH3C(OH)\N[PO(OH)2]2; el ácido aminotri(metilenfosfónico) N\N[CH2 PO(OH)2]3; el aminotri(metilenfosfonato), sal de sodio

0 Na~

POCH2N[CH2PO(ON a) 2] 2

OH

Ácido 2-hidroxietiliminobis(metilenfosfónico) HOCH2 CH2 N[CH2 PO(OH)2]2; ácido dietilentriaminapenta(metilenfosfónico) (H^o)2 POCH2 N[CH2 C^h2 N[CH2 PO(OH)2]2]2; dietilentriaminapenta(metilenfosfonato), sal de sodio C9 H(28.x) N3 NaxOi5P5 (x=7); hexametilendiamina(tetrametilenfosfonato), sal de potasio C10 H(28-x)N2KxO12P4 (x=6); ácido bis(hexametilen)triamina(pentametilenfosfónico) (HO2)POCH2N[(CH2)6 N[CH2 PO(Oh)2]2]2; y ácido fosforoso H3PO3. En algunas modalidades, puede usarse una combinación de fosfonato tal como ATMP y DTPMP. Puede usarse un fosfonato neutralizado o alcalino, o una combinación del fosfonato con una fuente de álcali antes de añadirlo a la mezcla, de tal manera que se genere poco o ningún calor o gas por una reacción de neutralización cuando se añade el fosfonato.

Algunos ejemplos de policarboxilatos poliméricos adecuados para su uso como agentes secuestrantes incluyen aquellos que tienen un grupo carboxilato colgante (--CO2) e incluyen, por ejemplo, ácido poliacrílico, copolímero maleico/olefina, copolímero acrílico/maleico, ácido polimetacrílico copolímeros de ácido acrílico-ácido metacrílico, poliacrilamida hidrolizada, polimetacrilamida hidrolizada, copolímeros de poliamida-metacrilamida hidrolizada, poliacrilonitrilo hidrolizado, polimetacrilonitrilo hidrolizado, copolímeros de acrilonitrilo-metacrilonitrilo hidrolizados, y similares.

Para un análisis adicional sobre los agentes quelantes/secuestrantes, ver Kirk-Othmer, Encyclopedia of Chemical Technology, Tercera Edición, volumen 5, páginas 339-366 y volumen 23, páginas 319-320.

Detergentes inorgánicos o fuentes alcalinas

Una composición sólida, tal como una composición de limpieza sólida, producida según algunas modalidades puede incluir cantidades efectivas de una o más fuentes alcalinas para, por ejemplo, potenciar la limpieza de un sustrato y mejorar el rendimiento de eliminación de suciedad de la composición. La matriz alcalina se une en un sólido debido a la presencia de la composición aglutinante que incluye MGDA y agua. Puede usarse un carbonato metálico tal como carbonato, bicarbonato, sesquicarbonato de sodio o potasio, mezclas de los mismos y similares. Los hidróxidos de metales alcalinos adecuados incluyen, por ejemplo, hidróxido de sodio o potasio. Puede añadirse a la composición un hidróxido de metal alcalino en forma de perlas sólidas, disuelto en una disolución acuosa, o sus combinaciones. Los hidróxidos de metales alcalinos están disponibles en el mercado como un sólido en forma de sólidos granulados o perlas que tienen una mezcla de tamaños de partículas que van desde aproximadamente 12 100 mesh de Estados Unidos, o como una solución acuosa, como por ejemplo, como una solución de 50 % en peso y 73 % en peso. Los ejemplos de fuentes alcalinas útiles incluyen un silicato metálico tal como el silicato de sodio o de potasio (por ejemplo, con una proporción M2 O: SiO2 de aproximadamente 1:2,4 a aproximadamente 5:1, M representa un metal alcalino) o metasilicato; un borato metálico como el borato de sodio o de potasio, y similares; etanolaminas y aminas; y otras fuentes alcalinas similares. En algunas modalidades, la composición puede incluir en el intervalo de hasta aproximadamente 80 % en peso, o en el intervalo de aproximadamente 1-70 % en peso, o en algunas modalidades, en el intervalo de aproximadamente 5-60 % en peso de una fuente alcalina.

Detergentes orgánicos, tensioactivos o agentes limpiadores

La composición puede incluir, opcionalmente, al menos un agente de limpieza tal como un agente tensioactivo o sistema tensioactivo. Puede usarse una variedad de tensioactivos, incluidos los tensioactivos aniónicos, no iónicos, catiónicos y zwitteriónicos, que están disponibles en el mercado en varias fuentes. En algunas modalidades, son usados agentes aniónicos y no iónicos. Para una discusión de tensioactivos, ver Kirk-Othmer, Encyclopedia of Chemical Technology, tercera edición, volumen 8, páginas 900-912. En algunas modalidades, la composición de limpieza comprende un agente de limpieza en una cantidad efectiva para proporcionar un nivel deseado de limpieza, en algunas modalidades en el intervalo de hasta aproximadamente 20 % en peso, o en algunas modalidades, en el intervalo de aproximadamente 1,5 a aproximadamente 15 % en peso.

Algunos tensioactivos aniónicos útiles en las composiciones de limpieza incluyen, por ejemplo, carboxilatos tales como alquilcarboxilatos (sales de ácido carboxílico) y polialcoxicarboxilatos, carboxilatos de etoxilato de alcohol, carboxilatos de etoxilato de nonilfenol y similares; sulfonatos tal como alquilsulfonatos, alquilbencenosulfonatos, alquilarsulfonatos, ésteres de ácidos grasos sulfonados y similares; sulfatos tal como alcoholes sulfatados, etoxilatos de alcohol sulfatados, alquilfenoles sulfatados, alquilsulfatos, sulfosuccinatos, alquiléteres sulfatados y similares; y ésteres de fosfato tales como ésteres de alquilfosfato y similares. Algunos aniónicos particulares son el alquilarsulfonato de sodio, el alfaolefinsulfonato y los sulfatos de alcoholes grasos.

Los tensioactivos no iónicos útiles en las composiciones de limpieza incluyen los que tienen un polímero de óxido de polialquileno como porción de la molécula tensioactiva. Tales tensioactivos no iónicos incluyen, por ejemplo, los éteres de polietilenglicol de alcoholes grasos terminados en cloro, bencilo, metilo, etilo, propilo y otros similares a alquilo; los no iónicos libres de óxido de polialquileno, tales como los poliglucósidos de alquilo; los ésteres de sorbitán y sacarosa y sus etoxilatos; etilendiamina alcoxilada; alcoxilatos de alcohol tales como propoxilatos de etoxilatos de alcohol, propoxilatos de alcohol, propoxilatos de alcohol etoxilados propoxilados, butoxilatos de etoxilatos de alcohol y similares; etoxilato de nonilfenol, éteres de polioxietilenglicol y similares; ésteres de ácidos carboxílicos, tales como ésteres de glicerol, ésteres de polioxietileno, ésteres etoxilados y glicólicos de ácidos grasos, y similares; amidas carboxílicas, tales como condensados de dietanolamina, condensados de monoalcanolamina, amidas de ácidos grasos de polioxietileno, y similares; y copolímeros en bloque de óxido de polialquileno, incluido un copolímero en bloque de óxido de etileno/óxido de propileno, tal como los disponibles en el mercado bajo la marca PLURONIC (BASF-Wyandotte), y similares; y otros compuestos no iónicos similares. También se pueden usar tensioactivos de silicona tal como ABIL B8852.

Los tensioactivos catiónicos útiles para su inclusión en una composición de limpieza para la desinfección o el ablandamiento de tejidos, incluyen aminas tal como las monoaminas primarias, secundarias y terciarias con cadenas de alquilo o alquenilo C¹⁸, alquilaminas etoxiladas, alcoxilatos de etilendiamina, imidazoles tal como una 1-(2-hidroxietil)-2-imidazolina, una 2-alquil-1-(2-hidroxietil)-2-imidazolina, y similares; y sales de amonio cuaternario, como, por ejemplo, tensioactivos de cloruro de amonio cuaternario tal como el cloruro de n-alquil(C¹²-C¹⁸)dimetilbencilamonio, el cloruro de n-tetradecildimetilbencilamonio monohidratado, un cloruro de amonio cuaternario sustituido por naftaleno tal como el cloruro de dimetil-1-naftilamonio, y similares; y otros tensioactivos catiónicos similares.

Abrillantadores

La composición puede incluir opcionalmente una composición abrillantadora, por ejemplo, una formulación de abrillantador que contiene un agente humectante o laminado combinado con otros ingredientes opcionales en una composición sólida preparada mediante el uso del agente aglutinante. Los componentes abrillantadores de un abrillantador sólido pueden ser un material orgánico de baja espumación soluble o dispersable en agua capaz de reducir la tensión superficial del agua de aclarado para promover la acción de laminado y para evitar manchas o rayas causadas por las gotas de agua una vez completado el aclarado, por ejemplo en procesos de lavado. Tales agentes laminadores son típicamente materiales similares a tensioactivos orgánicos que tienen un punto de enturbiamiento característico. El punto de enturbiamiento del agente de enjuague o de recubrimiento tensioactivo se define como la temperatura a la que una solución acuosa al 1 % en peso del tensioactivo se enturbia al calentarse. Existen dos tipos generales de ciclos de enjuague en las máquinas comerciales de lavado de utensilios, un primer tipo generalmente considerado como un ciclo de enjuague desinfectante usa el agua de enjuague a una temperatura en el intervalo de unos 180 °F a unos 80 °C, o más. Un segundo tipo de máquinas no desinfectantes usa un enjuague no desinfectante a menor temperatura, típicamente a una temperatura en el intervalo de unos 125 °F a unos 50 °C o más. Los tensioactivos útiles en estas aplicaciones son enjuagues acuosos que tienen un punto de turbidez mayor que el agua de servicio caliente disponible. En consecuencia, el punto de enturbiamiento más bajo medido para los tensioactivos puede ser de aproximadamente 40 °C. El punto de enturbiamiento también puede ser de 60 °C o mayor, 70 °C o mayor, 80 °C o mayor, etc., al depender de la temperatura del lugar de uso y de la temperatura y tipo de ciclo de aclarado. Algunos ejemplos de agentes laminadores adicionales pueden comprender típicamente un compuesto de poliéter preparado a partir de óxido de etileno, óxido de propileno o una mezcla en una estructura de homopolímero o copolímero de bloques o heterocopolímero. Tales compuestos de poliéter se conocen como polímeros de óxido de polialquileno, polímeros de polioxialquileno o polímeros de polialquilenglicol. Tales agentes laminadores requieren una región de hidrofobicidad relativa y una región de hidrofilicidad relativa para proporcionar propiedades tensioactivas a la molécula. Tales agentes laminadores tienen un peso molecular en el intervalo de 500 a 15000. Se ha comprobado la utilidad de ciertos tipos de abrillantadores poliméricos (PO)(EO) que contienen al menos un bloque de poli(PO) y al menos un bloque de poli(EO) en la molécula del polímero. Se pueden formar bloques adicionales de poli(EO), poli PO o regiones polimerizadas al azar en la molécula. Los copolímeros de bloques de polioxipropileno polioxietileno particularmente útiles son aquellos que comprenden un bloque central de unidades de polioxipropileno y bloques de unidades de polioxietileno a cada lado del bloque central. Tales polímeros tienen la fórmula que se muestra a continuación:

(EO)ⁿ-(PO)^m-(EO)ⁿ

en donde m es un número entero de 20 a 60, y cada extremo es independientemente un número entero de 10 a 130. Otros copolímeros de bloques útiles son los copolímeros de bloques que tienen un bloque central de unidades de polioxietileno y bloques de polioxipropileno a cada lado del bloque central. Tales copolímeros tienen la fórmula:

(PO)ⁿ-(EO)^m-(PO)ⁿ

en donde m es un número entero de 15 a 175, y cada extremo son independientemente números enteros de aproximadamente 10 a 30. Los materiales funcionales sólidos pueden usarse a menudo un hidrótropo para ayudar a mantener la solubilidad de los agentes de recubrimiento o humectantes. Puede usarse hidrótropos para modificar la disolución acuosa al crear una solubilidad incrementada para el material orgánico. En algunas modalidades, los hidrótropos son materiales de sulfonato aromático de bajo peso molecular tal como xileno sulfonatos y materiales de sulfonato de óxido de dialquildifenilo.

Agentes blanqueadores

La composición puede incluir opcionalmente un agente blanqueador. El agente blanqueador puede usarse para aclarar o blanquear un sustrato, y puede incluir compuestos blanqueadores capaces de liberar una especie halógena activa, tal como Ch, Br2, -OCl- y/o -OBr, o similares, en las condiciones habituales del proceso de limpieza. Los agentes blanqueadores adecuados para su uso pueden incluir, por ejemplo, compuestos que contienen cloro, tal como un cloro, un hipoclorito, cloraminas, o similares. Algunos ejemplos de compuestos liberadores de halógenos incluyen los dicloroisocianuratos de metales alcalinos, el fosfato trisódico clorado, los hipocloritos de metales alcalinos, la monocloramina y la dicloroamina, y similares. También pueden usarse fuentes de cloro encapsuladas para mejorar la estabilidad de la fuente de cloro en la composición (véase, por ejemplo, patente de Estados Unidos núm. 4,618,914 y 4,830,773). Un agente blanqueador también puede incluir un agente que contenga o actúe como fuente de oxígeno activo. El compuesto de oxígeno activo actúa para proporcionar una fuente de oxígeno activo, por ejemplo, puede liberar oxígeno activo en soluciones acuosas. Un compuesto de oxígeno activo puede ser inorgánico u orgánico, o puede ser una mezcla de los mismos. Algunos ejemplos de compuestos de oxígeno activo incluyen compuestos de peroxígeno o aductos de compuesto de peroxígeno. Algunos ejemplos de compuestos o fuentes de oxígeno activo incluyen el peróxido de hidrógeno, los perboratos, el carbonato de sodio peroxidratado, los fosfatos peroxidratados, el permonosulfato de potasio y el perborato de sodio mono y tetrahidratado, con y sin activadores tal como la tetraacetilendiamina, y similares. Una composición de limpieza puede incluir una cantidad menor pero efectiva de un agente blanqueador, por ejemplo, en algunas modalidades, en el intervalo de hasta aproximadamente 10 % en peso, y en algunas modalidades, en el intervalo de aproximadamente 0,1 a aproximadamente 6 % en peso. Desinfectantes /agentes antimicrobianos

La composición puede incluir opcionalmente un agente desinfectante. Los agentes antisépticos también conocidos como agentes antimicrobianos son composiciones químicas que pueden usarse en un material funcional sólido para prevenir la contaminación microbiana y el deterioro de los sistemas de materiales, superficies, etc. Generalmente, estos materiales se encuentran en clases específicas que incluyen compuestos fenólicos, compuestos de halógeno, compuestos de amonio cuaternario, derivados de metales, aminas, alcanol aminas, nitro derivados, analidas, compuestos de organoazufre y azufre-nitrógeno y compuestos diversos.

También debe entenderse que los compuestos de oxígeno activo, tal como los analizados anteriormente en la sección de agentes blanqueadores, también pueden actuar como agentes antimicrobianos e incluso pueden proporcionar actividad antiséptica. De hecho, en algunas modalidades, la capacidad el compuesto de oxígeno activo para actuar como un agente antimicrobiano reduce la necesidad de agentes antimicrobianos secundarios dentro de la composición. Por ejemplo, se ha demostrado que las composiciones de percarbonato proporcionan una excelente acción antimicrobiana. No obstante, algunas modalidades incorporan agentes antimicrobianos adicionales.

El agente antimicrobiano dado, en dependencia de la composición química y la concentración, puede limitar simplemente la proliferación adicional de las cantidades de microbios o puede destruir toda o una porción de la población microbiana. Los términos "microbios" y "microorganismos" típicamente se refieren principalmente a microorganismos de tipo bacterias, virus, levaduras, esporas y hongos. En uso, los agentes antimicrobianos se forman típicamente en un material funcional sólido que cuando se diluye y se dispensa, opcionalmente, por ejemplo, mediante el uso de una corriente acuosa forma una composición desinfectante o antiséptica acuosa que puede ponerse en contacto con una variedad de superficies, lo que evita el crecimiento o la muerte de una porción de la población microbiana. Una reducción de tres logaritmos de la población microbiana da como resultado una composición antiséptica. El agente antimicrobiano puede encapsularse, por ejemplo, para mejorar su estabilidad. Los agentes antimicrobianos comunes incluyen antimicrobianos fenólicos tal como pentaclorofenol, ortofenilfenol, un cloro-p-bencilfenol, p-cloro-m-xilenol. Entre los agentes antibacterianos que contienen halógenos se encuentran el tricloroisocianurato de sodio, el dicloroisocianato de sodio (anhidro o dihidrato), los complejos de yodopolipirrolidinona, los compuestos de bromo tal como el 2-bromo-2-nitropropano-1,3-diol y los agentes antimicrobianos cuaternarios tal como el cloruro de benzalconio, el cloruro de didecildimetilamonio, el diyodocloruro de colina y el tribromuro de tetrametilfosfonio. Otras composiciones antimicrobianas tal como la hexahidro-1,3,5-tris(2-hidroxietil)-s-triazina, los ditiocarbamatos tal como el dimetilditiocarbamato de sodio y una variedad de otros materiales son conocidos en la técnica por sus propiedades antimicrobianas. En algunas modalidades, la composición de limpieza comprende un agente desinfectante en una cantidad efectiva para proporcionar un nivel deseado de desinfección. En algunas modalidades, un componente antimicrobiano, tal como el TAED, puede incluirse en un intervalo de hasta aproximadamente 75 % en peso de la composición, en algunas modalidades en un intervalo de hasta aproximadamente 20 % en peso, o en algunas modalidades, en un intervalo de aproximadamente 0,01 a aproximadamente 20 % en peso, o en un intervalo de 0,05 a 10 % en peso de la composición.

Activadores

En algunas modalidades, la actividad antimicrobiana o la actividad blanqueadora de la composición puede aumentarse mediante la adición de un material que, cuando la composición se pone en uso, reacciona con el oxígeno activo para formar un componente activado. Por ejemplo, en algunas modalidades, se forma un perácido o una sal de perácido. Por ejemplo, en algunas modalidades, la tetraacetiletilendiamina puede incluirse dentro de la composición para reaccionar con el oxígeno activo y formar un perácido o una sal de perácido que actúa como un agente antimicrobiano. Otros ejemplos de activadores de oxígeno activo incluyen metales de transición y sus compuestos, compuestos que contienen un resto carboxílico, nitrilo o éster, u otros compuestos similares conocidos en la técnica. En una modalidad, el activador incluye tetraacetiletilendiamina; metal de transición; compuesto que incluye un resto carboxílico, nitrilo, amina o éster; o mezclas de los mismos.

En algunas modalidades, un componente activador puede incluir en el intervalo de hasta aproximadamente el 75 % por peso de la composición, en algunas modalidades, en el intervalo de aproximadamente 0,01 a aproximadamente 20 % por peso, o en algunas modalidades, en el intervalo de aproximadamente 0,05 a 10 % por peso de la composición. En algunas modalidades, un activador de un compuesto de oxígeno activo se combina con el oxígeno activo para formar un agente antimicrobiano.

En algunas modalidades, la composición incluye un bloque sólido, y un material activador para el oxígeno activo se acopla al bloque sólido. El activador se puede acoplar al bloque sólido mediante cualquiera de una variedad de métodos para acoplar una composición de limpieza sólida a otra. Por ejemplo, el activador puede estar en la forma de un sólido que está unido, fijado, pegado o adherido de otro modo al bloque sólido. Alternativamente, el activador sólido puede formarse alrededor de y revestir el bloque. A modo de ejemplo adicional, el activador sólido se puede acoplar al bloque sólido mediante el contenedor o envase para la composición de limpieza, tal como mediante una envoltura o película de plástico o retráctil.

Mejoradores de detergentes o cargas

La composición puede incluir opcionalmente una cantidad menor pero efectiva de uno o más de una carga de detergente que no necesariamente actúa como agente de limpieza per se, pero puede cooperar con un agente de limpieza para mejorar la capacidad de limpieza general de la composición. Algunos ejemplos de cargas adecuadas pueden ser el sulfato de sodio, el cloruro de sodio, el almidón, los azúcares, los alquilenglicoles C1 -C10, tales como el propilenglicol, y similares. En algunas modalidades, se puede incluir una carga de detergente en una cantidad en el intervalo de hasta aproximadamente 20 % en peso, y en algunas modalidades, en el intervalo de aproximadamente 1-15 % en peso.

Agentes antiespumantes

La composición puede incluir opcionalmente una cantidad menor pero efectiva de un agente antiespumante para reducir la estabilidad de la espuma. En algunas modalidades, la composición puede incluir en el intervalo de hasta aproximadamente 5 % en peso de un agente antiespumante, y en algunas modalidades, en el intervalo de aproximadamente 0,0001 a aproximadamente 3 % en peso.

Algunos ejemplos de agentes antiespumantes adecuados pueden incluir compuestos de silicona tal como la sílice dispersa en polidimetilsiloxano, amidas grasas, ceras de hidrocarburo, ácidos grasos, ésteres grasos, alcoholes grasos, jabones de ácidos grasos, etoxilatos, aceites minerales, ésteres de polietilenglicol, ésteres de fosfato de alquilo tales como el fosfato de monostearilo, y similares. Una discusión de los agentes antiespumantes puede encontrarse, por ejemplo, en la patente de Estados Unidos núm. 3,048,548 a Martin y otros, 3,334,147 a Brunelle y otros, y 3,442,242 a Rue y otros.

Agentes de antirredeposición

La composición puede incluir opcionalmente un agente antirredeposición capaz de facilitar la suspensión sostenida de la suciedad en una solución de limpieza y evitar que la suciedad eliminada se vuelva a depositar en el sustrato que se está limpiando. Algunos ejemplos de agentes antirredeposición adecuados pueden incluir amidas de ácidos grasos, tensioactivos de fluorocarbono, ésteres de fosfato complejos, copolímeros de anhídrido maleico de estireno y derivados celulósicos tal como hidroxietilcelulosa, hidroxipropilcelulosa y similares. Una composición de limpieza puede incluir hasta aproximadamente un 10 % en peso, y en algunas modalidades, en el intervalo de aproximadamente 1 a aproximadamente 5 % en peso, de un agente antirredeposición.

Abrillantadores ópticos

La composición puede incluir opcionalmente un abrillantador óptico. Al abrillantador óptico también se puede hacer referencia como agentes blanqueadores fluorescentes o agentes abrillantadores fluorescentes que proporcionan una compensación óptica para el tono amarillento en sustratos de tela. Con los abrillantadores ópticos, el tono amarillento se reemplaza por la luz emitida por los abrillantadores ópticos presentes en el área correspondiente al alcance del color amarillo. La luz violeta a azul suministrada por los abrillantadores ópticos se combina con otra luz reflejada desde la ubicación para proporcionar un aspecto blanco brillante sustancialmente completo o aumentado. Esta luz adicional es producida por el abrillantador a través de la fluorescencia. Los abrillantadores ópticos absorben la luz en el intervalo ultravioleta de 275 a 400 nm, y emiten luz en el espectro azul ultravioleta de 400-500 nm.

Los compuestos fluorescentes que pertenecen a la familia de los abrillantadores ópticos son típicamente materiales aromáticos o heterocíclicos aromáticos que a menudo contienen un sistema de anillo condensado. Una característica importante de estos compuestos es la presencia de una cadena ininterrumpida de dobles enlaces conjugados asociados con un anillo aromático. El número de dichos dobles enlaces conjugados depende de los sustituyentes, así como también de la planaridad de la parte fluorescente de la molécula. La mayoría de los compuestos abrillantadores son derivados de estilbeno o 4,4'-diamino estilbeno, bifenilo, heterociclos de cinco miembros (triazoles, oxazoles, imidazoles, etc.) o heterociclos de seis miembros (cumarinas, naftalamidas, triazinas, etc.). La elección de los abrillantadores ópticos para usar en composiciones dependerá de una serie de factores, tal como el tipo de composición, la naturaleza de otros componentes presentes en la composición, la temperatura del agua de lavado, el grado de agitación y la proporción del material lavado al tamaño del contenedor La selección del abrillantador también depende del tipo de material que se va a limpiar, por ejemplo, algodones, sintéticos, etc. Dado que la mayoría de los productos detergentes para lavar ropa se usan para limpiar una variedad de telas, las composiciones de detergente pueden contener una mezcla de abrillantadores que sean efectivos para una variedad de telas. Por supuesto, es necesario que los componentes individuales de tal mezcla de abrillantadores sean compatibles.

Los ejemplos de abrillantadores ópticos útiles están disponibles en el mercado y los expertos en la materia los apreciarán. Al menos algunos abrillantadores ópticos comerciales pueden clasificarse en subgrupos, que incluyen, pero no se limitan necesariamente, a los derivados del estilbeno, la pirazolina, la cumarina, el ácido carboxílico, las metinecaninas, el dióxido de dibenzotiofeno-5,5, los azoles, los heterociclos de 5 y 6 anillos y otros agentes diversos. Ejemplos de estos tipos de abrillantadores se describen en "The Production and Application of Fluorescent Brightening Agents", M. Zahradnik, publicado por John Wiley & Sons, Nueva York (1982),

Los derivados del estilbeno que pueden ser útiles incluyen, pero no se limitan necesariamente a, los derivados del bis(triazinil)aminoestilbeno; los derivados bisacilaminos del estilbeno; los derivados triazólicos del estilbeno; los derivados oxadiazólicos del estilbeno; los derivados oxazólicos del estilbeno; y los derivados estirílicos del estilbeno.

Colorantes/Odorantes

También pueden incluirse en la composición diversos colorantes, odorantes, incluido perfumes, y otros agentes de mejora estética. Pueden incluirse colorantes para alterar el aspecto de la composición, como por ejemplo, Direct Blue 86 (Miles), Fastusol Blue (Mobay Chemical Corp.), Acid Orange 7 (American Cyanamid), Basic Violet 10 (Sandoz), Acid Yellow 23 (GAF), Acid Yellow 17 (Sigma Chemical), Sap Green (Keyston Analine y Chemical), Metanil Yellow (Keystone Analine y Chemical), Acid Blue 9 (Hilton Davis), Sandolan Blue/Acid Blue 182 (Sandoz), Hisol Fast Red (Capitol Color and Chemical), Fluoresceína (Capitol Color y Chemical), Acid Green 25 (Ciba-Geigy) y similares.

Las fragancias o perfumes que pueden incluirse en las composiciones incluyen, por ejemplo, terpenoides tal como el citronelol, aldehídos tal como el amil cinamaldehído, un jazmín tal como el CIS-jasmín o jasmal, vainillina, y similares.

Agentes endurecedores secundarios/modificadores de solubilidad

Una composición puede incluir una cantidad menor pero efectiva de un agente endurecedor secundario, como por ejemplo, una amida tal como la monoetanolamida esteárica o la dietanolamida láurica, o una alquilamida, y similares; un polietilenglicol sólido, o un copolímero en bloque EO/PO sólido, y similares; almidones que se han hecho solubles en agua a través de un proceso de tratamiento ácido o alcalino; diversos inorgánicos que imparten propiedades de solidificación a una composición calentada al enfriarse, y similares. Tales compuestos también pueden variar la solubilidad de la composición en un medio acuoso durante su uso, de tal manera que el agente de limpieza y/u otros ingredientes activos pueden ser dispensados de la composición sólida durante un periodo de tiempo prolongado. La composición puede incluir un agente endurecedor secundario en una cantidad en el intervalo de hasta aproximadamente 20 %-en peso, o en algunas modalidades, en el intervalo de aproximadamente 5 a aproximadamente 15 %-en peso.

Agentes de control de plagas

En las composiciones destinadas al uso en aplicaciones de control de plagas, se puede incluir una cantidad efectiva de agentes de control de plagas, tales como pesticidas, atrayentes y/o similares. Un pesticida es cualquier agente químico o biológico usado para matar plagas tal como, por ejemplo, insectos, roedores y similares. Un pesticida puede incluir un insecticida, un rodenticida y similares. Los rodenticidas incluyen, por ejemplo, la difetialona, la bromadiolona, el brodifacoum o sus mezclas. Un atrayente y/o cebo puede ser cualquier sustancia que atraiga a la plaga hacia la composición. El atrayente puede ser un alimento, aroma u otro estimulante sensorial. El atrayente puede ser a base de granos, tal como el maíz o la avena, o de otros alimentos para animales, tal como la comida para perros, gatos o peces.

En algunas modalidades, el pesticida y/o el atrayente y/o ambos pueden estar presentes en la composición en cualquier cantidad efectiva deseada, por ejemplo, en el intervalo de hasta aproximadamente 99 %p, o en el intervalo de aproximadamente 0,01 a aproximadamente 90 %p, o en el intervalo de aproximadamente 1 a aproximadamente 50 %p basado en el peso total de la composición sólida.

Otros ingredientes

También puede incluirse una amplia variedad de otros ingredientes útiles para proporcionar la composición particular que se formula para incluir propiedades o funcionalidad deseadas. Por ejemplo, las composiciones pueden incluir otros ingredientes activos, tampones de pH, enzimas de limpieza, portadores, auxiliares de procesamiento, disolventes para formulaciones líquidas, u otros, y similares.

Adicionalmente, la composición puede formularse de tal forma que durante su uso en operaciones acuosas, por ejemplo en operaciones de limpieza acuosas, el agua de lavado tenga un pH deseado. Por ejemplo, las composiciones diseñadas para su uso en el suministro de una composición de prelavado pueden ser formuladas de tal manera que durante su uso en operaciones de limpieza acuosa el agua de lavado tendrá un pH en el intervalo de aproximadamente 6,5 a aproximadamente 11, y en algunas modalidades, en el intervalo de aproximadamente 7,5 a aproximadamente 10,5. Las formulaciones de productos líquidos en algunas modalidades tienen un pH (10 % de dilución) en el intervalo de aproximadamente 7,5 a aproximadamente 10,0, y en algunas modalidades, en el intervalo de aproximadamente 7,5 a aproximadamente 9,0. Las técnicas para controlar el pH en los niveles de uso recomendados incluyen el uso de tampones, álcalis, ácidos, etc., y son bien conocidas por los expertos en la materia.

Medio acuoso

Los ingredientes pueden opcionalmente ser procesados en una cantidad menor pero efectiva de un medio acuoso tal como el agua para lograr una mezcla homogénea, para ayudar a la solidificación, para proporcionar un nivel efectivo de viscosidad para el procesamiento de la mezcla, y para proporcionar a la composición procesada la cantidad deseada de firmeza y cohesión durante la descarga y al endurecerse. La mezcla durante el procesamiento comprende típicamente en el intervalo de aproximadamente 0,2 a aproximadamente 12 % en peso de un medio acuoso, y en algunas modalidades, en el intervalo de aproximadamente 0,5 y aproximadamente 10 % en peso. El agente aglutinante único de la invención puede usarse para formar materiales funcionales sólidos distintos de las composiciones de limpieza. Por ejemplo, los ingredientes activos en agentes antisépticos, agentes de aclarado, lubricantes acuosos y otros materiales funcionales pueden formarse en un formato sólido mediante el uso de los agentes aglutinantes de la invención. Tales materiales se combinan con cantidades suficientes de MGDA y agua para dar como resultado un material de bloque sólido estable.

Procesamiento de la composición

La descripción también se refiere a un método de procesamiento y/o fabricación de una composición sólida, tal como una composición de limpieza sólida. Los componentes del agente aglutinante y otros ingredientes opcionales se mezclan con una cantidad efectiva de ingredientes solidificantes. Se puede aplicar una cantidad mínima de calor desde una fuente externa para facilitar el procesamiento de la mezcla.

Un sistema de mezcla proporciona una mezcla continua de los ingredientes a alto cizallamiento para formar una mezcla líquida o semisólida sustancialmente homogénea en la que los ingredientes se distribuyen en toda su masa. Preferentemente, el sistema de mezcla incluye medios para mezclar los ingredientes con el fin de proporcionar un cizallamiento efectivo para mantener la mezcla en una consistencia fluida, con una viscosidad durante el procesamiento de aproximadamente 1000-1 000000 cP, preferentemente de aproximadamente 50000-200000 cP. En algunas modalidades de ejemplo, el sistema de mezcla puede ser un mezclador de flujo continuo o, en algunas modalidades, una extrusora, tal como un aparato extrusor de tornillo simple o doble o similar. Si se usa una extrusora, el aparato extrusor puede variar en tamaño, desde extrusoras de pequeña escala hasta extrusoras de gran escala. Por ejemplo, en algunas modalidades, el ensamblaje de la extrusora puede tener un tamaño de unos 10 mm a unos 500 mm, o más, al depender del producto deseado.

La mezcla se suele procesar a una temperatura para mantener la estabilidad física y química de los ingredientes. En algunas modalidades, la mezcla se procesa a temperaturas ambientales en el intervalo de unos 20 °C a unos 80 °C. Aunque se puede aplicar un calor externo limitado a la mezcla, la temperatura alcanzada por la mezcla puede elevarse durante el procesamiento debido a la fricción, las variaciones en las condiciones ambientales, y/o por una reacción exotérmica entre los ingredientes. Opcionalmente, la temperatura de la mezcla puede aumentar y/o disminuir, por ejemplo, en las entradas o salidas del sistema de mezcla.

Un ingrediente puede estar en forma de un líquido o un sólido tal como un material en forma de partículas seco, y puede añadirse a la mezcla por separado o como parte de una premezcla con otro ingrediente, como por ejemplo, un agente de limpieza, un medio acuoso, e ingredientes adicionales tal como un segundo agente de limpieza, un adyuvante de detergencia u otro aditivo, un agente de endurecimiento secundario, y similares. Se pueden añadir una o más premezclas a la mezcla.

Los ingredientes se mezclan para formar una consistencia sustancialmente homogénea en donde los ingredientes se distribuyen de manera sustancialmente uniforme en toda la masa. La mezcla se puede descargar entonces del sistema de mezcla a través de un troquel u otro medio de formación. El producto extruido perfilado se puede dividir después en tamaños útiles con una masa controlada. En algunas modalidades, el sólido extruido se envasa en película. La temperatura de la mezcla cuando se descarga del sistema de mezcla puede ser lo suficientemente baja como para permitir que la mezcla sea cuele o extruya directamente en un sistema de envasado sin enfriar primero la mezcla. El tiempo entre la descarga de extrusión y el envasado puede ajustarse para permitir el endurecimiento de la composición para un mejor manejo durante el procesamiento y envasado adicional. En algunas modalidades, la mezcla en el punto de descarga está en el intervalo de unos 15 °C a unos 90 °C. A continuación, se deja que la composición se endurezca hasta alcanzar una forma sólida que puede ir desde una consistencia de baja densidad, tipo esponja, maleable y calafateada, hasta una de alta densidad, sólida fundida, tipo hormigón.

Opcionalmente, se pueden montar dispositivos de calentamiento y enfriamiento adyacentes al aparato de mezclado para aplicar o eliminar calor con el fin de obtener un perfil de temperatura deseado en el mezclador. Por ejemplo, se puede aplicar una fuente de calor externa a una o más secciones del barril de la mezcladora, tal como la sección de entrada de ingredientes, la sección de salida final, y similares, para aumentar la fluidez de la mezcla durante el procesamiento. En algunas modalidades, la temperatura de la mezcla durante el procesamiento, incluso en el puerto de descarga, se mantiene en el intervalo de aproximadamente 20 °C a aproximadamente 90 °C.

Una vez finalizado el procesamiento de los ingredientes, la mezcla puede ser descargada de la mezcladora a través de una matriz de descarga. La composición acaba endureciéndose debido a la reacción química de los ingredientes que forman el agente aglutinante. El proceso de solidificación puede durar desde unos pocos minutos hasta unas seis horas, o más, al depender, por ejemplo, del tamaño de la composición fundida o extruida, de los ingredientes de la composición, de la temperatura de la misma y de otros factores similares. En algunas modalidades, la composición fundida o extruida "fragua" o comienza a endurecerse a una forma sólida dentro del intervalo de aproximadamente inmediatamente a aproximadamente 3 horas, o en el intervalo de aproximadamente 1 minuto a aproximadamente 2 horas, o en algunas modalidades, dentro de aproximadamente 1 minuto a aproximadamente 20 minutos.

Sistema de envasado

La composición puede ser, aunque no necesariamente, incorporada a un sistema de envasado o recipiente. El receptáculo o contenedor de envase puede ser rígido o flexible, e incluir cualquier material adecuado para contener las composiciones producidas, como por ejemplo vidrio, metal, película o lámina de plástico, cartón, compuestos de cartón, papel o similares.

Ventajosamente, al menos en algunas modalidades, dado que la composición se procesa a temperatura ambiente o cerca de ella, la temperatura de la mezcla procesada es lo suficientemente baja como para que la mezcla pueda fundirse o extruirse directamente en el contenedor u otro sistema de envasado sin dañar estructuralmente el material. Como resultado, se puede usar una variedad más amplia de materiales para fabricar el contenedor que los usados para las composiciones que se procesan y dispensan en condiciones fundidas. En algunas modalidades, el envase usado para contener las composiciones se fabrica a partir de un material de película flexible de fácil apertura.

Dispensación de las composiciones procesadas

La composición, tal como una composición de limpieza, puede dispensarse desde un dispensador de tipo pulverizador tal como el descrito en patente de Estados Unidos núm. 4,826,661, 4,690,305, 4,687,121, 4,426,362 y en las patentes de Estados Unidos núm. Re 32,763 y 32,818 Brevemente, un dispensador de tipo pulverizador funciona al hacer incidir un chorro de agua sobre una superficie expuesta de la composición sólida para disolver una porción de la composición, y luego al dirigir inmediatamente la solución concentrada que comprende la composición fuera del dispensador a un depósito de almacenamiento o directamente a un punto de uso. Un ejemplo de una forma particular de producto se muestra en la FIG. 9 de la Solicitud de Patente de Estados Unidos No. 6,258,765. Cuando se usa, el producto se retira del envase (por ejemplo, la película) y se introduce en el dispensador. La pulverización de agua se puede hacer con una boquilla en una forma que se ajuste a la forma sólida de la composición. El recinto del dispensador también puede ajustarse estrechamente a la forma en un sistema de dispensación que evita la introducción y dispensación de una composición incorrecta.

La descripción anterior proporciona una base para comprender los amplios objetivos y límites de la invención. Los siguientes ejemplos y datos de ensayo proporcionan una comprensión de ciertas modalidades específicas de la invención. La invención se describirá adicionalmente por referencia a los siguientes ejemplos detallados.

Ejemplos

Ejemplo 1: Agente aglutinante sólido que incluye MGDA y agua

En este ejemplo, se creó una serie de formulaciones para intentar formar un agente aglutinante con MGDA y agua. Las formulaciones se realizaron mediante el uso de los componentes y porcentajes en peso dados en la Tabla 1: Tabla 1:

Para crear las formulaciones, los componentes se mezclaron a mano con una varilla metálica a temperatura ambiente durante aproximadamente un minuto. Se observó que durante la mezcla se generaba calor, teóricamente por la reacción de hidratación que se producía entre las dos materias primas. Posteriormente, se pusieron de 20 a 25 gramos de la formulación en un vaso de muestras y se presionaron con un segundo vaso para formar comprimidos. La formulación se endureció cuando se presionó dentro del vaso de muestras para formar una composición sólida.

Las formulaciones A y D dieron buenos comprimidos sólidos que conservaron su forma cuando se extrajeron del vaso de muestras. Las formulaciones B, C, E y F proporcionaron un comprimido sólido, pero cuando salieron del vaso de muestras, estos sólidos no conservaron bien su forma y tenían tendencia a desmoronarse.

Ejemplo 2: Ejemplos de composiciones sólidas que incluyen un agente aglutinante formado por la sal trisódica de MGDA y agua

En este ejemplo, se usaron 4 formulaciones, incluido las formulaciones G a J, para crear composiciones de limpieza sólidas. Las formulaciones se crearon mediante el uso de los componentes en las cantidades que se dan a continuación en la Tabla 2:

Tabla 2

Para crear las formulaciones, los componentes se mezclaron a mano con una varilla metálica a temperatura ambiente durante aproximadamente un minuto. Los materiales se mezclaron con el EDTA y el MGDA en primer lugar, seguidos por el LS-36 y la adición de agua y la mezcla. Se observó que durante el mezclado, se generaba calor, teóricamente por la reacción de hidratación que se produce entre los dos componentes agua y MGDA. Posteriormente, se pusieron de 20 a 25 gramos de la formulación en un vaso de muestras y se presionaron con un segundo vaso para formar comprimidos. La formulación se endureció cuando se presionó dentro del vaso de muestras para formar una composición sólida.

Tras la formación de las composiciones sólidas, se realizaron las siguientes observaciones iniciales:

La formulación G (ejemplo comparativo) proporcionó un buen comprimido sólido. Al inspeccionarla, parecía tener una capa húmeda (resbaladiza) en la superficie del comprimido. Se supone que una porción del tensioactivo puede haber salido a la superficie del comprimido. Las formulaciones H, I y J produjeron comprimidos sólidos que, al sacarlas de los vasos, conservaron su forma, tuvieron una buena integridad y fueron duras al tacto.

Ejemplo comparativo 3: Extrusión a pequeña escala de una formulación que incluye un agente aglutinante sólido formado por MGDA y agua

En este ejemplo, se creó una composición sólida con un agente aglutinante de sal/agua MGDA mediante el uso de una técnica de extrusión. Se creó un sólido extruido mediante el uso de una extrusora a pequeña escala. La formulación usada para crear el sólido extruido incluía los componentes representados en la Tabla 3:

Tabla 3

El producto sólido extruido era generalmente sólido al salir de la extrusora y no requería ningún tiempo de fraguado. Ejemplo comparativo 4: Extrusión a gran escala de formulaciones que incluyen un agente aglutinante sólido formado por MGDA y agua

En este ejemplo, se crearon dos composiciones sólidas con un agente aglutinante de sal/agua MGDA mediante el uso de una técnica de extrusión. Los sólidos extruidos se crearon mediante el uso de una extrusora a gran escala. Las formulaciones (Formulaciones K y L) usadas para crear los sólidos extruidos incluían los componentes representados en la Tabla 4:

Tabla 4

Los productos sólidos extruidos eran generalmente sólidos al salir de la extrusora y no requerían ningún tiempo de fraguado.

Ejemplo 5: Ejemplo comparativo - Mezcla de sal MGDA y etanol

En este ejemplo, se hizo una formulación que incluía etanol y sal MGDA en un intento de determinar si se podía crear un agente aglutinante sólido mediante el uso de etanol en lugar de agua con el MGDA. La formulación incluía 90 % en peso de sal de MGDA y 10 % en peso de etanol SDA 40B (90 grados), y se creó al mezclar la sal de MGDA y el etanol en el % en peso correcto en un vaso de muestras. La muestra no se calentó, lo que indicaría potencialmente la falta de reacción de hidratación. El producto no se formó en un comprimido sólido y era un polvo que parecía ser de naturaleza similar a la sal original de MGDA.

Ejemplo 6: Análisis DSC de la sal MGDA y del aglutinante sólido de sal MGDA y agua

Se analizaron dos composiciones mediante calorimetría diferencial de barrido (DSC). La primera composición era una muestra de materia prima en polvo de MGDA (Trilon M). La segunda composición era una muestra del comprimido sólido formado mediante el uso de la formulación D del ejemplo 1 anterior. Los resultados indican la formación de un agente aglutinante sólido que incluye una especie distinta formada con MGDA y agua.

Ejemplo 7: Agente aglutinante sólido que incluye MGDA y agua

En este ejemplo, se crearon una serie de formulaciones adicionales para intentar formar un agente aglutinante con MGDA y agua. Las formulaciones se realizaron mediante el uso de los componentes y porcentajes en peso dados en la Tabla 5:

Tabla 5:

Para crear las formulaciones, los componentes se mezclaron a mano con una varilla metálica a temperatura ambiente durante aproximadamente un minuto. Se observó que durante la mezcla se generaba calor, teóricamente por la reacción de hidratación que se producía entre las dos materias primas. Posteriormente, se pusieron de 20 a 25 gramos de la formulación en un vaso de muestras y se presionaron con un segundo vaso para formar comprimidos. La formulación se endureció cuando se presionó dentro del vaso de muestras para formar una composición sólida. Las formulaciones H-1, A-1, B-1, F-1 y E-1 formaron buenos productos de comprimidos sólidos. La formulación C-1 no se ha solidificado, sino que sigue siendo un líquido después de 4 días.

Claims

REIVINDICACIONES

i. Uso de ácido metilglicinodiacético o una sal del mismo y agua como agente aglutinante sólido para una composición de limpieza sólida, en donde el ácido metilglicinodiacético o una sal del mismo coopera con el agua en la formación del agente aglutinante; y en donde la proporción molar de agua con respecto al ácido metilglicinodiacético o una sal del mismo está en el intervalo de aproximadamente 0,3:1 a aproximadamente 5:1; y en donde la composición de limpieza sólida comprende uno o más ingredientes funcionales que comprenden un agente quelante, un agente secuestrante, un detergente inorgánico, una fuente alcalina, un detergente orgánico, un tensioactivo, un agente de limpieza, un abrillantador, un agente blanqueador, un desinfectante, un agente antimicrobiano, un activador, un mejorador de detergentes, una carga, un agente antiespumante, un agente antirredeposición, un abrillantador óptico, un colorante, un odorante, un agente endurecedor secundario, un modificador de la solubilidad, un pesticida, un cebo para plagas, o mezclas o combinaciones de los mismos.
2. Uso de la reivindicación 1, en donde la proporción molar entre el agua y el ácido metilglicinodiacético presente para formar el agente aglutinante está en el intervalo de aproximadamente 0,5:1 a aproximadamente 4:1, preferentemente de aproximadamente 0,6:1 a aproximadamente 3,8:1.
3. Uso de la reivindicación 1, en donde el uno o más ingredientes funcionales comprende tripolifosfato de sodio.
4. Uso de la reivindicación 1, en donde el uno o más ingredientes funcionales comprende un alcohol lineal.
5. Uso de la reivindicación 1, en donde el uno o más ingredientes funcionales comprende un sulfonato de alquilato lineal.
6. Uso de la reivindicación 1, en donde el uno o más ingredientes funcionales comprende una sal de metal alcalino.
7. Uso de la reivindicación 1, en donde el agua usada en la creación del agente aglutinante está presente en la composición en un intervalo de hasta aproximadamente el 25 % en peso, preferentemente entre aproximadamente el 2 y el 20 % en peso, de la composición total.
8. Uso de la reivindicación 1, en donde el ácido metilglicinodiacético usado en la creación del agente aglutinante está presente en la composición en un intervalo de hasta aproximadamente el 98 % en peso, preferentemente entre aproximadamente el 5 y el 50 % en peso de la composición total.
9. Uso de la reivindicación 1, en donde la composición se funde, extruye o forma como un gránulo sólido, bloque, comprimido, polvo, gránulo, escama.
10. Uso de la reivindicación 1, en donde la composición está en forma de un bloque sólido formado dentro de un contenedor.