ES2951535T3 - Detergente lavavajillas de baja espuma que contiene un sistema tensioactivo mixto catiónico/no iónico para una mejor eliminación de la suciedad aceitosa - Google Patents

Abstract

La invención incluye composiciones detergentes para vajillas que proporcionan una limpieza superior y eliminación de suciedad aceitosa y grasosa, sin la producción excesiva de espuma. Según la invención, los solicitantes han descubierto que el uso de un tensioactivo catiónico cuaternario en combinación con un tensioactivo no iónico de baja formación de espuma puede proporcionar una eliminación de suciedad aceitosa de la vajilla que es superior a las formulaciones de detergentes para lavavajillas tradicionales. Se describen composiciones para detergentes para lavavajillas alcalinos, preferiblemente sólidos, así como su uso en lavavajillas y métodos de fabricación. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN

Detergente lavavajillas de baja espuma que contiene un sistema tensioactivo mixto catiónico/no iónico para una mejor eliminación de la suciedad aceitosa

Referencia cruzada a solicitudes relacionadas

Esta solicitud reivindica prioridad sobre la solicitud de patente china con n.° de serie 201510767603.9 presentada el 12 de noviembre de 2015.

Campo de la invención

La invención se refiere a composiciones detergentes para lavavajillas de baja formación de espuma eficaces para eliminar suciedades aceitosas y grasosas. Las composiciones emplean el uso de un nuevo sistema tensioactivo para su uso en detergentes alcalinos. También se describen métodos que emplean las composiciones detergentes para utensilios de limpieza y métodos para preparar las composiciones.

Antecedentes de la invención

Los tensioactivos son el ingrediente más importante de los productos de limpieza. Los tensioactivos reducen la tensión superficial del agua mediante la adsorción en la interfase líquido-gas. También reducen la tensión interfacial entre el aceite y el agua al adsorberse en la interfaz líquido-líquido. Cuando se disuelven en agua, los tensioactivos dan a un producto la capacidad de eliminar la suciedad de las superficies. Cada molécula de tensioactivo tiene una cabeza hidrófila que es atraída a moléculas de agua y una cola hidrófoba que repele el agua y simultáneamente se adhiere a aceite y grasa en la suciedad. Estas fuerzas opuestas desprenden la suciedad y la suspenden en el agua.

Los tensioactivos realizan el trabajo básico de los detergentes y las composiciones de limpieza rompiendo las manchas y manteniendo la suciedad en la solución acuosa para evitar que se vuelva a depositar en la superficie de la que se acaba de eliminar. Los tensioactivos dispersan la suciedad que normalmente no se disuelve en agua. Las regulaciones ambientales, los hábitos de consumo y las prácticas de consumo han forzado nuevos desarrollos en la industria del tensioactivo para producir productos más bajos, de mayor rendimiento y respetuosos con el medio ambiente.

En la actualidad, las composiciones de detergente para lavavajillas usan tensioactivos no iónicos de baja formación de espuma, ya que la espuma alta puede ser un problema en las máquinas lavavajillas comerciales y de consumo. Estos tensioactivos son más beneficiosos para la prevención de manchas y películas en lugar de para la limpieza.

Normalmente, los tensioactivos no iónicos de baja formación de espuma tienen una solubilidad limitada en la solución de lavado, lo que suele reducir su capacidad de limpieza, especialmente contra las suciedades grasas/aceitosas. Los intentos de utilizar tensioactivos más comúnmente utilizados, tales como los tensioactivos aniónicos, no han tenido éxito debido a la formación de espuma inaceptable de dichos tensioactivos.

La suciedad aceitosa y grasa ha resultado difícil durante mucho tiempo en las aplicaciones de lavado de vajilla. En el pasado, las composiciones de limpieza más eficaces para eliminar este tipo de suciedad incluían componentes que contenían fosfatos. Estas composiciones de limpieza solían incluir componentes que contenían fosfatos, como el fosfato trisódico y el tripolifosfato sódico (STPP), que ahora están prohibidos por motivos medioambientales. Desde la prohibición, se ha producido un desfase en el rendimiento de las composiciones de limpieza.

El documento US 2010/311634 A1 describe composiciones detergentes sólidas que comprenden sal de ácido carboxílico saturado de cadena recta, carbonato sódico, agua, fósforo e ingredientes funcionales.

En vista de lo anterior, sigue existiendo la oportunidad de proporcionar composiciones de limpieza mejoradas para el lavado de vajilla.

Por consiguiente, es un objetivo de la invención reivindicada desarrollar una composición detergente de lavado de vajilla que proporcione beneficios de limpieza, particularmente para suciedades aceitosas y grasas, que sea respetuoso con el medio ambiente y que no provoque una formación de espuma inaceptablemente alta.

Breve descripción de la invención

La invención se refiere a composiciones detergentes para lavado de vajilla tal como se define en las reivindicaciones adjuntas. Los solicitantes han identificado un paquete de tensioactivos de componentes usados típicamente en aplicaciones de limpieza de superficies duras. Los solicitantes han identificado una combinación específica de una mezcla de tensioactivos catiónicos/no iónicos y un tensioactivo antiespumante, como un alcoxilato de alcohol, en una proporción crítica que proporciona un perfil deseable de baja espuma con eliminación de suciedad aceitosa que es superior a las composiciones de lavado tradicionales con tensioactivos no iónicos.

La presente invención proporciona una composición detergente de lavado de vajilla que comprende: una fuente alcalina y el componente tensioactivo de la invención. Según la invención, los solicitantes han descubierto que combinar un tensioactivo catiónico cuaternario con un tensioactivo de baja formación de espuma y antiespumante, proporciona un paquete de tensioactivos que mejora la eliminación de la suciedad aceitosa y grasa en comparación con los detergentes tradicionales para lavado de vajilla y también es baja formación de espuma. Según la invención, la fuente de alcalinidad se selecciona del grupo que consiste en hidróxidos de metales alcalinos, carbonatos de metales alcalinos, silicatos de metales alcalinos, metasilicatos de metales alcalinos, bicarbonatos de metales alcalinos, sesquicarbonatos de metales alcalinos y combinaciones de los mismos. En otro aspecto, el tensioactivo no iónico de baja formación de espuma y el alcoxilato de alquilamina cuaternaria están presentes en una razón inferior a 10:1, preferiblemente de aproximadamente 1:1 a aproximadamente 5:1 respectivamente.

En algunas realizaciones, las composiciones y los métodos de uso de las mismas proporcionan detergentes sin fosfatos. En otras realizaciones, las composiciones proporcionan detergentes libres de fosfonato. En otras realizaciones, puede ser deseable incluir fosfato y/o fosfonatos en las composiciones detergentes.

No según la invención, pero divulgado es un método de limpieza que comprende: aplicar una composición detergente alcalina para el lavado de utensilios a una superficie de sustrato, en el que la composición detergente comprende el paquete tensioactivo de la invención y una fuente de alcalinidad que comprende hidróxidos de metales alcalinos, carbonatos de metales alcalinos, silicatos de metales alcalinos, metasilicatos de metales alcalinos, bicarbonatos de metales alcalinos, sesquicarbonatos de metales alcalinos, y / o combinaciones de los mismos, en el que la composición detergente es eficaz para la eliminación de suciedad aceitosa, y posteriormente enjuagar dicha superficie para eliminar el detergente residual y los residuos. En una realización preferida, el detergente se utiliza en una máquina lavavajillas, ya que la baja formación de espuma ayudará a evitar la obstrucción y la acumulación de película en la máquina.

La composición de limpieza incluye una fuente de alcalinidad, el paquete tensioactivo de la invención y cualquiera de una variedad de otros componentes útiles para las composiciones de limpieza alcalina para lavavajillas. Por ejemplo, la composición puede incluir componentes como quelantes, protectores de metales, cargas, enzimas, potenciadores, oxidantes, estabilizadores, inhibidores de la corrosión, tampones, fragancias, etc. En una realización preferida, el detergente no contiene tensioactivos aniónicos.

Los artículos que requieren dicha limpieza según la invención incluyen cualquier artículo con una superficie como utensilios de plástico, utensilios de cocina, vajilla, cubiertos, vasos, tazas, superficies duras, superficies de cristal, superficies sanitarias y superficies de vehículos.

Utensilios para comer y cocinar, platos, y otras superficies duras tales como duchas, lavados, inodoros, bañeras, encimeras, ventanas, espejos, vehículos de transporte, y pisos. La invención también incluye la limpieza de utensilios de plástico. Los tipos de plásticos que pueden limpiarse con las composiciones de acuerdo con la invención incluyen, pero no se limitan a, los que incluyen polímeros de policarbonato (PC), polímeros de acrilonitrilobutadieno-estireno (ABS), y polímeros de polisulfona (PS). Otro plástico ilustrativo que puede limpiarse mediante el uso de los compuestos y composiciones de la invención incluye tereftalato de polietileno (PET).

Las composiciones de la presente invención puede proporcionarse como un sólido, polvo, líquido o gel, o una combinación de los mismos. En una realización, las composiciones de limpieza pueden proporcionarse como un concentrado de modo que la composición de limpieza esté sustancialmente libre de cualquier agua añadida o el concentrado puede contener una cantidad nominal de agua. El concentrado puede formularse sin cualquier agua o puede proporcionarse con una cantidad relativamente pequeña de agua para reducir los gastos de transporte del concentrado. Por ejemplo, el concentrado de la composición puede proporcionarse como una cápsula o gránulo de polvo comprimido, un sólido, o polvo suelto, ya sea contenido por un material soluble en agua o no. En uso, el concentrado se diluye para formar una composición en sí y luego se aplica a la vajilla para su limpieza.

Si bien se describen múltiples realizaciones, otras realizaciones más de la presente invención serán evidentes para los expertos en la técnica a partir de la siguiente descripción detallada, que muestra y describe realizaciones ilustrativas de la invención. Por consiguiente, las figuras y la descripción detallada deben considerarse de naturaleza ilustrativa y no restrictiva.

Descripción de las figuras

Figuras 1A y 1B. Pruebas iniciales de detección de diferentes mezclas de tensioactivos y su impacto en la espuma. Puede observarse que la combinación tensioactiva de tensioactivo de amonio cuaternario catiónico mezclado/tensioactivo no iónico/tensioactivo de etoxilato de alcohol antiespumante no iónico mostró muy poca espuma en consonancia con nuestras actuales químicas basadas en cenizas que tienen propiedades espumantes deseables. También hemos incluido un control químico negativo (detergente de control 1) que se considera que produce un nivel inaceptable de espuma. La figura 1A muestra la prueba de altura de la espuma sin suelo alimentario y la figura 1B muestra la prueba de altura de la espuma en presencia de suelo alimentario.

Figura 2. Resultados de la prueba de eliminación de aceite de chile en la que se observa el impacto de la combinación de tensioactivos catiónicos de amonio cuaternario/tensioactivos no iónicos/tensioactivos antiespumantes no iónicos de etoxilato de alcohol en la eliminación de suciedad aceitosa para la formulación prototipo del detergente experimental 1. Puede observarse que el cambio del tensioactivo no iónico tradicional EO-PO por el nuevo paquete de tensioactivos da lugar a un aumento significativo del rendimiento y, en algunos casos, supera el rendimiento de la fórmula cáustica de referencia.

Figura 3. Resultados de la prueba de eliminación de aceite de chile en la que se observa el impacto de la combinación de tensioactivos catiónicos de amonio cuaternario/tensioactivos no iónicos/tensioactivos antiespumantes no iónicos de etoxilato de alcohol en la eliminación de suciedad aceitosa para la formulación prototipo del detergente experimental 2. Puede observarse que el cambio del tensioactivo no iónico tradicional EO-PO por el nuevo paquete de tensioactivos da lugar a un aumento significativo del rendimiento y, en algunos casos, supera el rendimiento de la fórmula cáustica de referencia.

Descripción detallada de las realizaciones preferidas

La presente invención se refiere a composiciones detergentes para el lavado de vajilla que emplean una novedosa combinación de tensioactivos que mejora la eliminación de la suciedad aceitosa y mantiene un perfil de baja formación de espuma. Las composiciones detergentes tienen muchas ventajas sobre los detergentes alcalinos convencionales. Por ejemplo, las composiciones detergentes proporcionan una mejor eliminación de la suciedad grasa y aceitosa, en comparación con los detergentes alcalinos tradicionales para el lavado de vajilla con tensioactivos no iónicos. Las composiciones también son de baja formación de espuma, lo que es esencial para lavavajillas automáticos.

Las realizaciones de esta invención no se limitan a composiciones detergentes alcalinas particulares, las cuales pueden variar y son entendidas por expertos en la técnica.

Por ejemplo, como se usa en esta descripción y las reivindicaciones adjuntas, las formas singulares “ un” , “ una” y “ el/la/los/las” pueden incluir referentes plurales a menos que el contenido lo indique claramente de cualquier otra manera. Adicionalmente, todas las unidades, prefijos, y símbolos pueden denotarse en su forma aceptada por el SI. Los intervalos numéricos que se mencionan dentro de la descripción son inclusivos de los números que definen el intervalo e incluyen cada número entero dentro del intervalo definido.

Para que la presente invención se pueda entender más fácilmente, primero se definen determinados términos. A menos que se defina de cualquier otra manera, todos los términos técnicos y científicos que se usan en la presente descripción tienen el mismo significado como se entiende comúnmente por un experto en la técnica a la que pertenecen las realizaciones de la invención. Muchos métodos y materiales similares, modificados, o equivalentes a aquellos que se describen en la presente descripción pueden usarse en la práctica de las realizaciones de la presente invención sin experimentación excesiva, los materiales y métodos preferidos se describen en la presente descripción. Al describir y reivindicar las realizaciones de la presente invención, se usará la siguiente terminología de acuerdo con las definiciones que se establecen más abajo.

Tal como se usa en el presente documento, el término “ aproximadamente” que modifica la cantidad de un componente o ingrediente en las composiciones de la invención o empleado en los métodos de la invención se refiere a la variación en la cantidad numérica que puede producirse, por ejemplo, a través de procedimientos típicos de medición y manipulación de líquidos usados para elaborar concentrados o soluciones de uso en el mundo real; a través de un error accidental en estos procedimientos; a través de diferencias en la fabricación, fuente o pureza de los componentes empleados para preparar las composiciones o llevar a cabo los métodos; y similares. El término aproximadamente, también abarca cantidades que difieren debido a diferentes condiciones de equilibrio para una composición que se produce a partir de una mezcla inicial particular. Sea o no modificado por el término “ aproximadamente” , las reivindicaciones incluyen equivalentes a las cantidades.

El término “ tensioactivo” o “ agente activo tensioactivo” , se refiere a un compuesto químico orgánico que cuando se añade a un líquido cambia las propiedades de ese líquido en una superficie.

“ Limpieza” significa realizar o ayudar en la eliminación de la suciedad, blanquear, desincrustar, decolorar, reducir la población microbiana, enjuagar o sus combinaciones.

Tal como se usa en la presente descripción, el término “ sustancialmente libre” se refiere a composiciones que carecen por completo del componente, o que tienen una cantidad tan pequeña del componente, que el componente no afecta el rendimiento de la composición. El componente puede estar presente como una impureza o como un contaminante y ser menor que 0,5 % en peso. En otra realización, la cantidad del componente es menor que 0,1 % en peso y en aún otra realización, la cantidad del componente es menor que 0,01 % en peso.

Tal como se usa en la presente descripción, una composición de limpieza “ sólida” , se refiere una composición de limpieza en forma de un sólido, tal como un polvo, una partícula, un aglomerado, una escama, un gránulo, una píldora, una tableta, una pastilla, un disco, una briqueta, un ladrillo, un bloque sólido, una dosis unitaria, u otra forma sólida conocida por los expertos en la técnica. Además, el término “ sólido” , se refiere al estado de la composición detergente en las condiciones de almacenamiento y el uso previsto de la composición detergente sólida. En general, se espera que la composición detergente permanezca en forma sólida cuando se exponga a temperaturas elevadas de 37,8 °C (100 F) y preferiblemente 48,9 °C (120 F). Un “ sólido” moldeado, prensado o extrudido puede adoptar cualquier forma, lo que incluye un bloque. Cuando se hace referencia a un sólido fundido, prensado o extruido, quiere decirse que la composición endurecida no fluirá de forma perceptible y retendrá sustancialmente su forma bajo un estrés moderado, presión, o mera gravedad. Por ejemplo, la forma de un molde cuando se elimina del molde, la forma de un artículo como se forma tras la extrusión de una extrusora, y similares. El grado de dureza de la composición sólida fundida puede variar desde la de un bloque sólido fusionado, que es relativamente denso y duro similar al hormigón, a una consistencia caracterizada por ser maleable y similar a una esponja, similar al material de calafateo.

El término “ activos” o “ activos en porcentaje” o “ porcentaje de activos en peso” o “ concentración de activos” se usan indistintamente en la presente descripción y se refiere a la concentración de aquellos ingredientes involucrados en la limpieza expresada como un porcentaje menos los ingredientes inertes, tales como el agua o las sales.

El término “ rendimiento de limpieza sustancialmente similar” , se refiere generalmente al logro por parte de un producto de limpieza sustituto o un sistema de limpieza sustituto de generalmente el mismo grado (o al menos no un grado significativamente menor) de limpieza o con generalmente el mismo esfuerzo (o al menos no un esfuerzo significativamente menor), o ambos.

El término “ aproximadamente” , tal como se usa en el presente documento, se refiere a la variación en la cantidad numérica que puede producirse, por ejemplo, a través de procedimientos típicos de medición y manipulación de líquidos usados para fabricar concentrados o disoluciones de uso en el mundo real; a través de un error accidental en estos procedimientos; a través de diferencias en la fabricación, fuente o pureza de los componentes usados para preparar las composiciones o llevar a cabo los métodos; y similares. El término “ aproximadamente” abarca además cantidades que difieren debido a diferentes condiciones de equilibrio para una composición que se produce a partir de una mezcla inicial particular. Se modifique o no por el término “ aproximadamente” , las reivindicaciones incluyen equivalentes a las cantidades.

Tal como se usa en la presente descripción, el término “ sustancialmente libre” , se refiere a composiciones que carecen por completo del componente, o que tienen una cantidad tan pequeña del componente, que el componente no afecta la eficacia de la composición. El componente puede estar presente como una impureza o como un contaminante y ser menor que 0,5 % en peso. En otra realización, la cantidad del componente es de menos del 0,1 % en peso y en otra realización más, la cantidad del componente es de menos del 0,01 % en peso.

Los términos “ agua de alimentación” , “ agua de dilución” y “ agua” , como se usan en la presente descripción, se refieren a cualquier fuente de agua que pueda usarse con los métodos y composiciones de la presente invención. Las fuentes de agua adecuadas para su uso en la presente invención incluyen una amplia variedad tanto de calidad como de pH, e incluyen, pero no se limitan a, agua de la ciudad, agua de pozo, agua suministrada por un sistema de agua municipal, agua suministrada por un sistema de agua privado, y/o agua directamente del sistema o pozo. El agua también puede incluir agua de un depósito de agua usado, tal como un depósito de reciclaje usado para el almacenamiento de agua reciclada, un tanque de almacenamiento o cualquiera de sus combinaciones. El agua también incluye las aguas de procesamiento o transporte de alimentos. Debe entenderse que, independientemente de la fuente de agua entrante para los sistemas y métodos de la invención, las fuentes de agua pueden tratarse adicionalmente dentro de una planta de fabricación. Por ejemplo, puede agregarse cal para la precipitación mineral, la filtración con carbón puede eliminar los contaminantes odoríferos, puede usarse cloro o dióxido de cloro adicional para la desinfección o puede purificarse el agua mediante ósmosis inversa que toma propiedades similares al agua destilada.

Tal como se usa en el presente documento, el término “vajilla” , se refiere a los artículos tales como utensilios para comer y cocinar, platos, y otras superficies duras tales como duchas, lavados, inodoros, bañeras, encimeras, ventanas, espejos, vehículos de transporte, y pisos. Tal como se usa en el presente documento, el término “ lavado de vajilla” , se refiere al lavado, limpieza, o aclarado de vajilla. Vajilla también se refiere a artículos de plástico. Los tipos de plásticos que pueden limpiarse con las composiciones de acuerdo con la invención incluyen, pero no se limitan a, los que incluyen polímeros de policarbonato (PC), polímeros de acrilonitrilo-butadieno-estireno (ABS), y polímeros de polisulfona (PS). Otro plástico ilustrativo que puede limpiarse mediante el uso de los compuestos y composiciones de la invención incluye tereftalato de polietileno (PET).

El término “ por ciento por peso” , “ %-peso,” “ por ciento en peso” , “ % en peso” , y sus variaciones, como se usa en la presente descripción, se refieren a la concentración de una sustancia como el peso de esa sustancia dividido por el peso total de la composición y multiplicado por 100. Se entiende que, como se usa en la presente descripción, se pretende que “ por ciento” , “ %” y similares sean sinónimos de “ por ciento por peso” , “ %-peso” , etc.

Los métodos y composiciones de la presente invención pueden comprender, consistir esencialmente en, o consistir en los componentes e ingredientes de la presente invención, así como también otros ingredientes descritos en la presente memoria. Tal como se usa en la presente memoria, “ que consiste esencialmente en” significa que los métodos y composiciones pueden incluir etapas, componentes o ingredientes adicionales, pero solo si las etapas, componentes o ingredientes adicionales no alteran materialmente las características básicas y nuevas de los métodos y composiciones reivindicados.

Composiciones de la invención

Tensioactivo cuaternario catiónico /Alquil amina cuaternaria alcoxilato

Los tensioactivos cuaternarios catiónicos son sustancias basadas en moléculas catiónicas centradas en el nitrógeno con cambio positivo neto. Los tensioactivos catiónicos adecuados contienen grupos de amonio cuaternario. Los tensioactivos catiónicos adecuados incluyen especialmente los de la fórmula general:

en donde R1, R2, R3y R4 independientemente entre sí representan grupos alquilo, grupos alifáticos, grupos aromáticos, grupos alcoxilo, grupos polioxialquileno, grupos alquilamido, grupos hidroxialquilo, grupos arilo, iones H+, cada uno con de desde 1 hasta 22 átomos de carbono, con la condición de que al menos uno de los grupos R1, R2, R3 y R4 tiene al menos ocho átomos de carbono y en donde X(-) representa un anión, por ejemplo, un halógeno, acetato, fosfato, nitrato o alquilsulfato, preferiblemente un cloruro. Los grupos alifáticos también pueden contener grupos reticulantes u otros grupos, por ejemplo grupos amino adicionales, además de los átomos de carbono e hidrógeno.

Los ingredientes activos catiónicos particulares incluyen, por ejemplo, pero no se limitan a, cloruro de alquil dimetil bencil amonio (ADBAC), cloruro de alquil dimetil etilbencil amonio, cloruro de dialquil dimetil amonio, cloruro de bencetonio, N, N- bis-(3-aminopropil) dodecilamina, gluconato de clorhexidina, una sal orgánica y/u orgánica de gluconato de clorhexideno, PHMB (polihexametilenbiguanida), sal de una biguanida, un derivado sustituido de biguanida, una sal orgánica de un compuesto que contenga amonio cuaternario o una sal inorgánica de un compuesto que contenga amonio cuaternario o mezclas de los mismos.

Los tensioactivos catiónicos incluyen preferentemente, se refieren con mayor preferencia a, los compuestos que contienen al menos un grupo hidrófobo de cadena larga de carbono y al menos un nitrógeno cargado positivamente. El grupo de la cadena larga de carbono puede unirse directamente al átomo de nitrógeno por simple sustitución; o más preferiblemente de forma indirecta mediante un grupo o grupos funcionales puente en las denominadas alquilaminas interrumpidas y amidoaminas. Tales grupos funcionales pueden hacer que la molécula sea más hidrófila y/o más dispersable en agua, más fácilmente solubilizada en agua por mezclas de tensioactivos conjuntos y/o solubles en agua. Para una mayor solubilidad en agua, pueden introducirse grupos amino primarios, secundarios o terciarios adicionales o puede cuaternizarse el nitrógeno amino con grupos alquilo de bajo peso molecular. Además, el nitrógeno puede ser parte de una porción de cadena lineal o ramificada de diversos grados de insaturación o de un anillo heterocíclico saturado o insaturado. Además, los tensioactivos catiónicos pueden contener enlaces complejos que tienen más de un átomo de nitrógeno catiónico.

Los compuestos tensioactivos clasificados como los óxidos de amina, anfóteros y zwitteriónicos son ellos mismos típicamente catiónicos en disoluciones de pH casi neutro a ácido y pueden solapar las clasificaciones de tensioactivos. Los tensioactivos catiónicos polioxietilados generalmente se comportan como los tensioactivos no iónicos en disolución alcalina y como los tensioactivos catiónicos en disolución ácida.

Las aminas catiónicas más simples, las sales de amina y los compuestos de amonio cuaternario pueden dibujarse esquemáticamente de esta manera:

en la que R representa una cadena de alquilo larga, R', R” y R'” pueden ser cadenas de alquilo largas o grupos alquilo o arilo más pequeños o hidrógeno, y X representa un anión. Las sales de amina y los compuestos de amonio cuaternario se prefieren para el uso práctico en esta invención debido a su alto grado de solubilidad en agua.

En un aspecto preferido, un compuesto de amonio cuaternario catiónico puede representarse esquemáticamente como:

R2 en donde R representa un alquilo o alquenilo C8-C18; R1 y R2 son grupos alquilo C1-C4; n es 10-25; y x es un anión seleccionado de un haluro o sulfato de metilo.

La mayoría de los tensioactivos catiónicos comerciales de gran volumen pueden subdividirse en cuatro clases principales y subgrupos adicionales, conocidos por los expertos en la técnica y descritos en “ Surfactant Encyclopedia” , Cosmetics & Toiletries, vol. 104 (2) 86-96 (1989). La primera clase incluye las alquilaminas y sus sales. La segunda clase incluye las alquilimidazolinas. La tercera clase incluye las aminas etoxiladas. La cuarta clase incluye compuestos cuaternarios, tal como sales de alquilbencildimetilamonio, sales de alquilbenceno, sales de amonio heterocíclico y sales de tetraalquilamonio, y similares. Se sabe que los tensioactivos catiónicos tienen una variedad de propiedades que pueden ser beneficiosas en las presentes composiciones. Estas propiedades convenientes pueden incluir detergencia en composiciones de pH neutro o inferior, eficacia antimicrobiana, espesamiento o gelificación en cooperación con otros agentes y similares.

Los tensioactivos catiónicos útiles en las composiciones de la presente invención incluyen los que tienen la fórmula R1mR2xYLZ en la que cada R1 es un grupo orgánico que contiene un grupo alquilo o alquenilo recto o ramificado opcionalmente sustituido con hasta tres grupos fenilo o hidroxilo y opcionalmente interrumpido por hasta cuatro de las siguientes estructuras:

o un isómero o mezcla de estas estructuras y que contiene de 8 a 22 átomos de carbono. Los grupos R1 pueden contener adicionalmente hasta 12 grupos etoxi, m es un número de 1 a 3. Preferiblemente, no más de un grupo R1 en una molécula tiene 16 o más átomos de carbono cuando m es 2 o más de 12 átomos de carbono cuando m es 3. Cada R2 es un grupo alquilo o hidroxialquilo que contiene de 1 a 4 átomos de carbono o un grupo bencilo con no más de un R2 en una molécula siendo bencilo y x es un número de 0 a 11, preferiblemente de 0 a 6. El resto de las posiciones de los átomos de carbono en el grupo Y está completada por hidrógenos.

Y puede ser un grupo que incluye, pero no está limitado a:

o una mezcla de estos.

Preferiblemente, L es 1 o 2, con los grupos Y separados por una fracción que se selecciona de los análogos de R1 y R2 (preferiblemente, alquileno o alquenileno) que tienen de 1 a 22 átomos de carbono y dos enlaces simples de carbono libres cuando L es 2. Z es un anión soluble en agua, como el anión sulfato, metilsulfato, hidróxido o nitrato, siendo particularmente preferidos los aniones sulfato o metilsulfato, en un número para proporcionar la neutralidad eléctrica del componente catiónico.

En una realización preferida, el tensioactivo cuaternario catiónico activo procede de Berol ECO (Akzo Nobel), un material mezclado que contiene tensioactivos catiónicos y no iónicos (etoxilato cuaternario de alquilamina de coco y etoxilato de alcohol C9-11).

Las concentraciones adecuadas del tensioactivo cuaternario catiónico en la composición de limpieza incluyen entre aproximadamente el 0,01 % y aproximadamente el 10 % en peso de la composición de limpieza. Las cantidades particularmente adecuadas incluyen entre aproximadamente el 0,05 % y aproximadamente el 7 % o entre aproximadamente el 0,1 % y aproximadamente el 5 % en peso de la composición de limpieza.

Tensioactivos no iónicos / Tensioactivos no iónicos de baja formación de espuma o antiespumantes

Los tensioactivos no iónicos se caracterizan generalmente por la presencia de un grupo hidrófobo orgánico y un grupo hidrófilo orgánico y se producen típicamente por la condensación de un compuesto hidrófobo alifático, alquilaromático o polioxialquileno orgánico con un resto de óxido de alcalino hidrófilo que en la práctica común es óxido de etileno o un producto de polihidratación de este, polietilenglicol. Prácticamente cualquier compuesto hidrofóbico que tenga un grupo hidroxilo, carboxilo, amino, o amido con un átomo de hidrógeno reactivo puede condensarse con óxido de etileno, o sus aductos de polihidratación, o sus mezclas con alcoxilenos tales como el óxido de propileno para formar un agente tensioactivo no iónico. La longitud del resto de polioxialquileno hidrofílico el cual se condensa con cualquier compuesto hidrofóbico particular puede ajustarse fácilmente para producir un compuesto dispersable en agua o soluble en agua que tiene el grado deseado de equilibrio entre las propiedades hidrofílicas e hidrofóbicas. Los ejemplos incluyen: Los compuestos poliméricos en bloque de polioxipropileno-polioxietileno que se basan en propilenglicol, etilenglicol, glicerol, trimetilolpropano, y etilendiamina como el compuesto de hidrógeno reactivo iniciador. Los ejemplos de compuestos poliméricos hechos a partir de una propoxilación y etoxilación secuenciales del iniciador están disponibles comercialmente con los nombres comerciales Pluronic® y Tetronic® fabricados por BASF Corp. Los compuestos Pluronic® son compuestos difuncionales (dos hidrógenos reactivos) formados por condensación de óxido de etileno con una base hidrofóbica formada por la adición de óxido de propileno a los dos grupos hidroxilo del propilenglicol. Esta porción hidrófoba de la molécula pesa entre 1.000 y 4.000. Luego se adiciona óxido de etileno para envolver este hidrófobo entre grupos hidrofílicos, que se controla mediante la longitud para constituir de aproximadamente 10 % en peso a aproximadamente 80 % en peso de la molécula final. Los compuestos Tetronic® son copolímeros de bloque tetrafuncionales derivados de la adición secuencial del óxido de propileno y el óxido de etileno a la etilendiamina. El peso molecular del hidrotipo de óxido de propileno varía de desde 500 hasta 7.000; y, el hidrófilo, óxido de etileno, se añade para constituir de desde el 10 % en peso hasta el 80 % en peso de la molécula.

Los productos de la condensación de un mol de alquilfenol en donde la cadena alquílica, de configuración lineal o ramificada, o de constituyente alquílico simple o doble, contiene de 8 a 18 átomos de carbono con de 3 a 50 moles de óxido de etileno. El grupo alquilo puede, por ejemplo, representarse por diisobutileno, di-amilo, propileno polimerizado, iso-octilo, nonilo, y di-nonilo. Estos tensioactivos pueden ser condensados de óxido de polietileno, polipropileno, y polibutileno de alquilfenoles. Ejemplos de compuestos comerciales de esta química están disponibles comercialmente con los nombres comerciales Igepal® fabricado por Rhone-Poulenc y Triton® fabricado por Dow.

Los productos de la condensación de un mol de un alcohol de cadena lineal o ramificada, saturada o insaturada que tiene de 6 a 24 átomos de carbono con de 3 a 50 moles de óxido de etileno. El resto de alcohol puede consistir en mezclas de alcoholes en el intervalo de carbonos descrito anteriormente o puede consistir en un alcohol que tenga un número específico de átomos de carbono dentro de este intervalo. Los ejemplos de tensioactivos comerciales similares están disponibles con los nombres comerciales Neodol® fabricado por Shell Chemical Co. y Alfonic® fabricado por Vista Chemical Co.

Los productos de la condensación de un mol de ácido carboxílico saturado o insaturado, de cadena lineal o ramificada, que tienen de 8 a 18 átomos de carbono con de 6 a 50 moles de óxido de etileno. El resto de ácido puede consistir en mezclas de ácidos en el intervalo de átomos de carbono que se definió anteriormente o puede consistir en un ácido que tenga un número específico de átomos de carbono dentro del intervalo. Los ejemplos de los compuestos comerciales de esta química están disponibles en el mercado con los nombres comerciales Nopalcol® fabricado por Henkel Corporation y Lipopeg® fabricado por Lipo Chemicals, Inc.

Además de los ácidos carboxílicos etoxilados, comúnmente llamados ésteres de polietilenglicol, otros ésteres de ácido alcanoico formados por la reacción con glicéridos, glicerina y alcoholes 31'6 polihídricos (sacárido o sorbitano/sorbitol) son conocidos en la técnica. Todos estos restos de éster tienen uno o más sitios de hidrógeno reactivos en su molécula, los cuales pueden sufrir acilación adicional o adición de óxido de etileno (alcóxido) para controlar la hidrofilicidad de estas sustancias. Se debe tener cuidado cuando se adicionan estos ésteres grasos o carbohidratos acilados a las composiciones de la presente invención que contienen enzimas amilasa y/o lipasa debido a la incompatibilidad potencial.

Los ejemplos de tensioactivos no iónicos de baja formación de espuma de la invención incluyen:

Los compuestos de (1) que se modifican, esencialmente se invierten, añadiendo óxido de etileno a etilenglicol para proporcionar un hidrófilo de peso molecular designado; y, a continuación, añadir óxido de propileno para obtener bloques hidrófobos en el exterior (extremos) de la molécula. La porción hidrófoba de la molécula pesa de 1000 a 3100 con el hidrófilo central que incluye del 10 % en peso al 80 % en peso de la molécula final. Estos Pluronics® inversos los fabrica BASF Corporation con el nombre comercial de tensioactivos Pluronic® R.

Del mismo modo, los tensioactivos Tetronic® R los produce BASF Corporation mediante la adición secuencial del óxido de etileno y óxido de propileno a la etilendiamina. La porción hidrófoba de la molécula pesa entre 2100 y 6700 con el hidrófilo central que incluye del 10 % en peso al 80 % en peso de la molécula final.

Compuestos de los grupos (1), (2) (3) y (4) que se modifican por “ tapado” o “ bloqueo final” del grupo o grupos hidroxilo terminales (de restos multifuncionales) para reducir la formación de espuma por reacción con una pequeña molécula hidrófoba tal como óxido de propileno, óxido de butileno, cloruro de bencilo; y, ácidos grasos de cadena corta, alcoholes o haluros de alquilo que contienen de desde 1 hasta 5 átomos de carbono; y mezclas de los mismos. También se incluyen reactivos, tales como el cloruro de tionilo, los cuales convierten los grupos hidroxilo terminales en un grupo cloruro. Tales modificaciones al grupo hidroxilo terminal pueden conducir a compuestos no iónicos completamente en bloque, bloque-hetérico, hetérico-bloque o totalmente hetérico.

Los ejemplos adicionales de los compuestos no iónicos de baja formación de espuma incluyen:

Los alquilfenoxipolietoxialcanoles de la patente estadounidense n.° 2.903.486 emitida el 8 de septiembre de 1959 de Brown y col. y representados por la fórmula

en la cual R es un grupo alquilo de 8 a 9 átomos de carbono, A es una cadena de alquileno de 3 a 4 átomos de carbono, n es un número entero de 7 a 16, y m es un número entero de 1 a 10.

Los condensados de polialquilenglicol de la patente estadounidense n.° 3.048.548 emitida el 7 de agosto de 1962 de Martin y col. que tienen las cadenas de oxietileno hidrófilas y las cadenas de oxipropileno hidrófobas alternas donde el peso de las cadenas hidrófobas terminales, el peso de la unidad hidrófoba media y el peso de las unidades hidrófilas de unión representan cada una aproximadamente un tercio del condensado.

Los tensioactivos no iónicos antiespumantes descritos en la patente estadounidense n.° 3.382.178, emitida el 7 de mayo de 1968 a Lissant y col, que tienen la fórmula general Z[(OR)nOH]z en la que Z es un material alcoxilable, R es un radical derivado de un óxido alcalino que puede ser etileno y propileno y n es un número entero, por ejemplo, de 10 a 2000 o más y z es un número entero determinado por el número de grupos reactivos oxialquilables.

Los compuestos polioxialquileno conjugados descritos en la patente estadounidense n.° 2.677.700, emitida el 4 de mayo de 1954 a Jackson y col, que corresponde a la fórmula Y(C³H⁶O)n(C²H⁴O)mH en donde Y es el residuo de compuesto orgánico que tiene de 1 a 6 átomos de carbono y un átomo de hidrógeno reactivo, n tiene un valor promedio de al menos 6,4, según lo determinado por el número de hidroxilo y m tiene un valor tal que la porción de oxietileno constituye del 10 % al 90 % en peso de la molécula.

Los compuestos polioxialquileno conjugados descritos en la patente estadounidense n.° 2.674.619, emitida el 6 de abril de 1954 a Lundsted ey col, que tienen la fórmula Y[(C³H⁶On(C² H⁴O)mH]x en donde Y es el residuo de un compuesto orgánico que tiene de 2 a 6 átomos de carbono y que contiene x átomos de hidrógeno reactivos en los que x tiene un valor de al menos 2, n tiene un valor tal que el peso molecular de la base hidrófoba de polioxipropileno es al menos 900, y m tiene un valor tal que el contenido de oxietileno de la molécula es del 10 % al 90 % en peso. Los compuestos que se encuentran dentro del alcance de la definición de Y incluyen, por ejemplo, propilenglicol, glicerina, pentaeritritol, trimetilolpropano, etilendiamina y similares. Las cadenas de oxipropileno contienen opcionalmente, pero ventajosamente, pequeñas cantidades de óxido de etileno y las cadenas de oxietileno también contienen opcionalmente, pero ventajosamente, pequeñas cantidades de óxido de propileno.

Los agentes tensioactivos de superficie de polioxialquileno conjugados adicionales corresponden a la fórmula:

P[(C³H⁶O)n(C²H⁴O)mH]x en donde P es el residuo de un compuesto orgánico que tiene de 8 a 18 átomos de carbono y que contiene x átomos de hidrógeno reactivos en los que x tiene un valor de 1 o 2, n tiene un valor tal que el peso molecular de la porción de polioxietileno es al menos 44, y m tiene un valor tal que el contenido de oxipropileno de la molécula es del 10% al 90% en peso. En cualquier caso, las cadenas de oxipropileno pueden contener opcionalmente, pero ventajosamente, pequeñas cantidades de óxido de etileno y las cadenas de oxietileno pueden contener también opcionalmente, pero ventajosamente, pequeñas cantidades de óxido de propileno.

Los tensioactivos de amida de ácido graso polihidroxilado adecuados para su uso en las presentes composiciones incluyen aquellos que tienen la fórmula estructural R2CONRR1Z en la que: R1 es H, hidrocarbilo C¹-C⁴, 2-hidroxietilo, 2-hidroxipropilo, etoxilo, grupo propoxi, o una mezcla de los mismos; R es un hidrocarbilo C⁵-C³¹ , que puede ser de cadena lineal; y Z es un polihidroxihidrocarbilo que tiene una cadena de hidrocarbilo lineal con al menos 3 hidroxilos conectados directamente a la cadena, o un derivado alcoxilado (preferiblemente etoxilado o propoxilado) de los mismos. Z puede derivarse de un azúcar reductor en una reacción de aminación reductora; tal como un resto glicitilo.

Los productos de condensación del etoxilato de alquilo de alcoholes alifáticos con 0 a 25 moles de óxido de etileno son conocidos. La cadena de alquilo del alcohol alifático puede ser ya sea lineal o ramificada, primaria o secundaria, y generalmente contiene de 6 a 22 átomos de carbono.

Los tensioactivos no iónicos de alquilpolisacárido incluyen los descritos en la patente estadounidense n.° 4.565.647, Llenado, emitida el 21 de enero de 1986. Estos tensioactivos incluyen un grupo hidrófobo que contiene de 6 a 30 átomos de carbono y un polisacárido, por ejemplo, un poliglicósido, un grupo hidrófilo que contiene de 1,3 a 10 unidades de sacárido. Puede usarse cualquier sacárido reductor que contiene 5 o 6 átomos de carbono, por ejemplo, las fracciones de glucosa, galactosa y galactosilo pueden sustituirse por las fracciones glucosilo. (Opcionalmente, el grupo hidrófobo se une en las posiciones 2-, 3-, 4-, etc., dando así una glucosa o galactosa en lugar de un glucósido o galactosido). Los enlaces intersacáridos pueden estar, por ejemplo, entre la posición de las unidades de sacárido adicionales y las posiciones 2-, 3-, 4- y/o 6- en las unidades de sacárido anteriores.

Los tensioactivos de amida de ácido graso incluyen los que tienen la fórmula: R6CON(R7)² en la que R6 es un grupo alquilo que contiene de 7 a 21 átomos de carbono y cada R₇ es independientemente hidrógeno, alquilo C¹-C⁴ , hidroxialquilo C¹-C⁴ , o —(C² H⁴O)xH, donde x está en el intervalo de 1 a 3.

Una clase de tensioactivos no iónicos incluye la clase que se define como aminas alcoxiladas o, más particularmente, tensioactivos alcoxilados/aminados/alcoxilados con alcohol. Estos tensioactivos no iónicos se pueden representar al menos en parte mediante las fórmulas generales:

R20—(PO)sN-(EO)t H,

R20-(PO)s N-(EO)t H(EO)t H, y

R20 --N(EO)t H;

en las que R20 es un grupo alquilo, alquenilo u otro grupo alifático o un grupo alquil-arilo de 8 a 20, preferentemente de 12 a 14 átomos de carbono, EO es oxietileno, PO es oxipropileno, s es de 1 a 20, preferentemente 2-5, t es 1­ 10, preferentemente 2-5 y u es 1-10, preferentemente 2-5. Otras variaciones de estos compuestos se pueden representar mediante la fórmula alternativa:

R20--(PO)v-N[(EO)w H][(EO)zH]

en la que R20 es como se definió anteriormente, v es 1 a 20 (por ejemplo, 1, 2, 3 o 4 (preferentemente 2)) y w y z son independientemente 1-10, preferentemente 2-5.

Estos compuestos se representan comercialmente por una línea de productos que vende Huntsman Chemicals como tensioactivos no iónicos. Un producto químico preferido de esta clase incluye, pero no se limita a, alcoxilato de amina Surfonic PEA 25.

Según la invención, el tensioactivo no iónico de baja formación de espuma comprende los representados por la fórmula: RO-(PO)x(EO)y(PO)xH

En donde R es alquilo C8-18, PO representa óxido de propileno; EO representa óxido de etileno; x es 0-8 e y es 1-20.

Según la invención, el tensioactivo antiespumante comprende los representados por la fórmula:

RO—(PO)x(EO)y(PO)z

En donde R es alquilo C8-C18, PO representa óxido de propileno; EO representa óxido de etileno; x es 0-5; y es 10-20 y z es 10-20.

Estos compuestos se representan comercialmente por una línea de productos que vende BASF Corporation como tensioactivos no iónicos. Un producto químico preferido de esta clase incluye, pero no se limita a Plurafac SLF 180.

The treatise Nonionic Surfactants, editado por Schick, M.J., vol. 1 de Surfactant Science Series, Marcel Dekker, Inc., Nueva York, 1983 es una excelente referencia sobre la amplia variedad de compuestos no iónicos generalmente empleados en la técnica. Una lista típica de clases no iónicas, y especies de estos tensioactivos, se proporciona en la patente estadounidense n.° 3.929.678 concedida a Laughlin y Heuring el 30 de diciembre de 1975. Se dan más ejemplos en “ Surface Active Agents and Detergents” (Vol. I y II por Schwartz, Perry y Berch).

Las cantidades adecuadas del tensioactivo no iónico de baja formación de espuma incluyen entre aproximadamente el 0,01 % y aproximadamente el 15% en peso de la solución de limpieza. Las cantidades particularmente adecuadas incluyen entre aproximadamente el 0,1 % y aproximadamente el 12% o entre aproximadamente el 0,5 % y aproximadamente el 10 % en peso de la solución de limpieza.

Según la invención, los solicitantes han descubierto que la razón crítica de tensioactivo no iónico con respecto a tensioactivo cuaternario catiónico es superior a 1:1, preferiblemente 3:1 y no superior a 5:1 de tensioactivo no iónico a tensioactivo catiónico cuaternario.

Según la invención, la mezcla de la razón de tensioactivo no iónico de baja formación de espuma con respecto a tensioactivo cuaternario catiónico es superior a 1:1, preferiblemente 3:1 y no más de 5:1 de tensioactivo no iónico de baja formación de espuma con respecto a tensioactivo catiónico cuaternario, y dicho tensioactivo no iónico/catiónico de baja formación de espuma mezclado se combina además con tensioactivo no iónico antiespumante. Según la invención, el tensioactivo no iónico antiespumante está presente en la composición en una cantidad de desde aproximadamente el 0 ,1% en peso hasta aproximadamente el 10% en peso, preferiblemente de desde aproximadamente el 0,5% en peso hasta aproximadamente el 10% en peso, preferiblemente de desde aproximadamente el 1 % en peso hasta aproximadamente el 5 % en peso.

Fuente de alcalinidad

Las composiciones detergentes incluyen una fuente alcalina. Las fuentes alcalinas ilustrativas incluyen carbonatos de metales alcalinos y/o hidróxidos de metales alcalinos.

Los carbonatos de metales alcalinos usados en la formulación de detergentes a menudo se denominan detergentes en base a cenizas y, con mayor frecuencia, emplean carbonato de sodio. Los carbonatos de metales alcalinos adicionales incluyen, por ejemplo, carbonato de sodio o potasio. En aspectos de la invención, se entiende además que los carbonatos de metales alcalinos incluyen metasilicatos, silicatos, bicarbonatos y sesquicarbonatos. Según la invención, también se entenderá que cualquier “ en base a cenizas” o “ carbonato de metal alcalino” incluye todos los carbonatos, metasilicatos, silicatos, bicarbonatos y/o sesquicarbonatos de metales alcalinos.

Los hidróxidos de metales alcalinos usados en la formulación de detergentes se denominan a menudo detergentes cáusticos. Los ejemplos de hidróxidos de metales alcalinos adecuados incluyen hidróxido de sodio, hidróxido de potasio, e hidróxido de litio. Las sales de metales alcalinos ilustrativas incluyen, carbonato de sodio, carbonato de potasio y sus mezclas. Los hidróxidos de metales alcalinos pueden adicionarse a la composición en cualquier forma conocida en la técnica, que incluye como perlas sólidas, disueltas en una disolución acuosa, o una combinación de las mismas. Los hidróxidos de metales alcalinos están disponibles comercialmente como un sólido en la forma de sólidos granulares o en perlas que tienen una mezcla de tamaños de partículas que varían de aproximadamente 12-100 U.S. en tamaño de malla, o como una disolución acuosa, como por ejemplo, como una disolución al 45 % y al 50 % en peso.

Además de la primera fuente de alcalinidad, la composición de detergente puede comprender una fuente de alcalinidad secundaria. Los ejemplos de fuentes alcalinas secundarias útiles incluyen, pero no se limitan a: silicatos metálicos tales como silicato o metasilicato de sodio o potasio; carbonatos metálicos tales como carbonato, bicarbonato, sesquicarbonato de sodio o potasio; boratos metálicos tales como borato de sodio o potasio; y etanolaminas y aminas. Tales agentes de alcalinidad se encuentran comúnmente disponibles ya sea en forma acuosa o en polvo, cualquiera de los cuales es útil en la formulación de las presentes composiciones de detergentes.

Una cantidad efectiva de una o más fuentes alcalinas se proporcionan en la composición detergente. Una cantidad efectiva se denomina en la presente descripción una cantidad que proporciona una composición de uso que tiene un pH de al menos aproximadamente 9, preferentemente al menos aproximadamente 10. Cuando la composición de uso tiene un pH entre aproximadamente 9 y aproximadamente 10, puede considerarse ligeramente alcalina, y cuando el pH es superior a aproximadamente 12, la composición de uso puede considerarse cáustica. En algunas circunstancias, la composición detergente puede proporcionar una composición de uso que sea útil a niveles de pH por debajo de aproximadamente 9, tal como a través de aumentar la dilución de la composición detergente. En general, la cantidad de alcalinidad proporcionada en el concentrado puede ser de al menos aproximadamente el 0,05 % en peso en base al peso del concentrado alcalino. Según la invención, la fuente de alcalinidad en el concentrado está comprendida entre al menos aproximadamente el 40 % en peso y el 90 % en peso, más preferiblemente entre al menos aproximadamente el 50 % en peso y el 90 % en peso, y más preferiblemente entre al menos aproximadamente el 70 % en peso y el 90 % en peso.

Tensioactivo adicional

La composición detergente puede incluir uno o más tensioactivos adicionales. Cualquiera de una variedad de tensioactivos adicionales puede usarse en la composición de lavado de utensilios, tales como tensioactivos aniónicos, no iónicos, catiónicos y bipolares, aunque las composiciones están preferiblemente libres de tensioactivos aniónicos. Debe entenderse que los tensioactivos adicionales son un componente opcional de la composición detergente y pueden excluirse. Los intervalos a modo de ejemplo de tensioactivo adicional en un concentrado incluyen aproximadamente del 0,05 % en peso al 15 % en peso, más preferiblemente del 0,5 % en peso al 10 % en peso, y más preferiblemente del 1 % en peso al 7,5 % en peso.

Los tensioactivos a modo de ejemplo que se pueden usar se encuentran disponibles comercialmente en un número de fuentes. Para una discusión de tensioactivos, ver Kirk-Othmer, Encyclopedia of Chemical Technology, tercera edición, volumen 8, páginas 900-912. Cuando la composición incluye un agente de limpieza, el agente de limpieza puede proporcionarse en una cantidad efectiva para proporcionar el nivel de limpieza deseado.

Las composiciones detergentes útiles de tensioactivos aniónicos 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 tales como alquilsulfonatos, alquilbencenosulfonatos, alquilarilsulfonatos, ésteres de ácidos grasos sulfonados, y similares; sulfatos tales como alcoholes sulfatados, etoxilatos de alcohol sulfatados, alquilfenoles sulfatados, alquilsulfatos, sulfosuccinatos, alquiléter sulfatos, y similares; y ésteres de fosfato tales como ésteres de alquilfosfato y similares. Los tensioactivos aniónicos ilustrativos incluyen alquilarilsulfonato de sodio, alfa-olefinasulfonato y sulfatos de alcohol graso.

Los tensioactivos no iónicos útiles en las composiciones incluyen, por ejemplo, aquellos que tienen un polímero de óxido de polialquileno como una porción de la molécula de tensioactivo. Tales tensioactivos no iónicos incluyen, por ejemplo, éteres de polietilenglicol de alcoholes grasos con los grupos reactivos ocupados con cloro, bencilo, metilo, etilo, propilo, butilo y otros alquilos; compuestos no iónicos libres de poli(óxido de alquileno) tales como alquilpoliglucósidos; ésteres de sorbitano y sacarosa y sus etoxilatos; etilendiamina alcoxilada; alcoxilatos de alcohol tales como propoxilatos de etoxilato de alcohol, propoxilatos de alcohol, propoxilatos de etoxilato de propoxilato de alcohol, butoxilatos de etoxilato de alcohol y similares; etoxilato de nonilfenol, éteres de polioxietilenglicol y similares; ésteres de ácido carboxílico tales como ésteres de glicerol, ésteres de polioxietileno, ésteres etoxilados y glicol 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 de bloque de poli(óxido de alquileno) que incluyen un copolímero de bloque de óxido de etileno/óxido de propileno, tal como los disponibles comercialmente con la marca registrada PLURONIC® (BASF-Wyandotte), y similares, y otros compuestos no iónicos similares. También se pueden usar tensioactivos de silicona tales como ABIL® B8852.

Los tensioactivos catiónicos que pueden utilizarse en la composición detergente incluyen aminas como monoaminas primarias, secundarias y terciarias con cadenas de alquilo o alquenilo C¹-⁸, alquilaminas etoxiladas, alcoxilatos de etilendiamina, imidazoles como una l-(2- hidroxietil)-2-imidazolina, una 2-alquil-l-(2-hidroxietil)-2-imidazolina, y similares; y sales de amonio cuaternario, tales como, por ejemplo, tensioactivos de cloruro de alquilamonio cuaternario tales como cloruro de n-alquil-(C¹²-C-¹⁸)dimetilbencilamonio, cloruro de n-tetradecildimetilbencilamonio monohidratado, cloruro de amonio cuaternario sustituido con naftileno tal como cloruro de dimetil-1-naftilmetilamonio, y similares. El tensioactivo catiónico puede usarse para proporcionar propiedades desinfectantes.

Los tensioactivos anfóteros que pueden usarse en la composición detergente incluyen betaínas, sultaínas, imidazolinas y propionatos.

Quelantes

Las composiciones de la invención también pueden incluir un quelante a un nivel de desde el 0,1 % hasta el 35 %, preferiblemente de desde el 0,2 % hasta el 30 %, más preferiblemente de desde el 0,3 % hasta el 25 % en peso de composición total. En el presente documento, quelación significa el enlace o la formación de complejos de un ligando bi- o multidentado. Estos ligandos, que a menudo son compuestos orgánicos, se llaman quelantes, quelatos, agentes quelantes y/o agentes secuestrantes. Los agentes quelantes forman múltiples enlaces con un solo ion metálico. Los quelantes, son sustancias químicas que forman moléculas complejas solubles con determinados iones metálicos, mediante la inactivación de los iones de manera que normalmente no pueden reaccionar con otros elementos o iones para producir precipitados o incrustaciones. El ligando forma un complejo de quelato con el sustrato. El término se reserva para complejos en los que el ion metálico está unido a dos o más átomos del quelante. Los quelantes para su uso en la presente invención son aquellos que tienen propiedades de inhibición del crecimiento de cristales, es decir, aquellos que interactúan con las pequeñas partículas de carbonato de calcio y magnesio, que evita se agreguen en depósitos de incrustaciones duras. Las partículas se repelen entre sí y permanecen suspendidas en el agua o forman agregados sueltos que pueden sedimentar. Estos agregados sueltos se enjuagan fácilmente y no forman un depósito.

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. Los niveles preferidos de adición para coadyuvantes que también pueden ser agentes quelantes o secuestrantes se encuentran entre aproximadamente el 0,1 % en peso y aproximadamente el 70 % en peso, entre aproximadamente el 1 % en peso y aproximadamente el 60 % en peso, o entre aproximadamente el 1,5 % en peso y aproximadamente el 50 % en peso. Si la composición sólida se proporciona como un concentrado, el concentrado puede incluir entre aproximadamente el 1 % en peso y aproximadamente el 60 % en peso, entre aproximadamente el 3 % en peso y aproximadamente el 50 % en peso, y entre aproximadamente el 6 % en peso y aproximadamente el 45 % en peso de los coadyuvantes. Los intervalos adicionales de los coadyuvantes incluyen entre aproximadamente el 3 % en peso y aproximadamente el 20 % en peso, entre aproximadamente el 6 % en peso y aproximadamente el 15 % en peso, entre aproximadamente el 25 % en peso y aproximadamente el 50 % en peso, y entre aproximadamente el 35 % en peso y aproximadamente el 45 % en peso.

Los agentes quelantes adecuados pueden seleccionarse del grupo que consiste en amino carboxilatos (esto puede ser el mismo amino carboxilato que se usa para la protección de metales, o un amino carboxilato adicional), ácidos aminocarboxílicos, fosfonatos que incluyen fosfonatos de amino, fosfatos condensados, carbonatos de metales alcalinos, poliacrilatos, agentes quelantes aromáticos polifuncionalmente sustituidos y mezclas de los mismos. Los quelantes preferidos son los quelantes de ácido aminocarboxílico, como el ácido glutámico-N,N-diacético (GLDA) y el ácido metilglicina-N,N-diacético (MGDA), así como los ácidos hidroxicarboxílicos, como el ácido cítrico, el ácido glucónico, el ácido glucoheptónico y el ácido succínico, y sales y combinaciones de los mismos.

Otros agentes quelantes adecuados son, entre otros, el ácido etilendiaminotetraacético (EDTA), el ácido N-hidroxietiletilendiaminotetraacético (HEDTA), el ácido nitrilo-triacético (NTA), tetrapro-prionatos de etilendiamina, hexacetatos de trietilentetraamina, ácido dietilentriaminopentaacético (DTPA) y etanoldi-glicinas, sales de metales alcalinos, de amonio y de amonio sustituido y mezclas de los mismos.

Otros quelantes adecuados incluyen un compuesto basado en aminoácidos o un compuesto basado en succinato. Los términos “ compuesto a base de succinato” y “ compuesto a base de ácido succínico” se utilizan indistintamente en el presente documento. Otros quelantes adecuados se describen en la patente estadounidense n.° 6.426.229. Los quelantes adecuados particulares incluyen; por ejemplo, ácido aspártico-N-monoacético (ASMA), ácido aspártico-N,N-diacético (ASDA), ácido aspártico-N-monopropiónico (ASMP), ácido iminodisuccínico (IDS), ácido imino diacético (IDA), ácido N-(2-sulfometil)aspártico (SMAS), ácido N-(2-sulfoetil)aspártico (SEAS), ácido N-(2- sulfometil)glutámico (SMGL), ácido N-(2-sulfoetil)glutámico (SEGL), ácido N-metiliminodiacético (MIDA), ácido alanínico-N,N-diacético (ALDA), ácido serínico-N,N-diacético (SEDA), ácido isoserínico-N,N-diacético (ISDA), ácido fenilalanínico-N,N-diacético (PHDA), ácido antranílico-N,N-diacético (ANDA), ácido sulfanílico-N,N-diacético (SLDA), ácido taurínico-N,N-diacético (TUDA) y ácido sulfometil-N,N-diacético (SMDA), así como sales de metales alcalinos o de amonio de los mismos. También es adecuado el disuccinato de etilendiamina (“ EDDS” ), especialmente el isómero [S,S] descrito en la patente estadounidense n.° 4.704.233.

Además, también son adecuados el ácido hidroxietileniminodiacético, el ácido hidroximinodisuccínico y el ácido hidroxietilendiaminotriacético. Se prefiere especialmente la alanina, N,N-bis(carboximetil)-, sal trisódica.

Otros quelantes incluyen homopolímeros y copolímeros de ácidos policarboxílicos y sus sales parcial o completamente neutralizadas, ácidos policarboxílicos monoméricos y ácidos hidroxicarboxílicos y sus sales. Las sales preferidas de los compuestos mencionados anteriormente son las sales de amonio y/o de metales alcalinos, es decir, las sales de litio, sodio y potasio, y las sales particularmente preferidas son las sales de sodio.

Los ácidos policarboxílicos adecuados son los ácidos carboxílicos acíclicos, alicíclicos, heterocíclicos y aromáticos, en cuyo caso contienen al menos dos grupos carboxilo separados entre sí, preferentemente, por no más de dos átomos de carbono. Los policarboxilatos que comprenden dos grupos carboxilo incluyen, por ejemplo, sales hidrosolubles de ácido malónico, ácido (etil enedioxi) diacético, ácido maleico, ácido diglicólico, ácido tartárico, ácido tartrónico y ácido fumárico. Los policarboxilatos que contienen tres grupos carboxilo incluyen, por ejemplo, el citrato soluble en agua. En consecuencia, un ácido hidroxicarboxílico adecuado es, por ejemplo, el ácido cítrico. Otro ácido policarboxílico adecuado es el homopolímero del ácido acrílico. Se prefieren los policarboxilatos terminados con sulfonatos.

Los ejemplos de fosfatos condensados incluyen, pero sin limitarse a: ortofosfato de sodio y potasio, pirofosfato de sodio y potasio, tripolifosfato de sodio y hexametafosfato de sodio. 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.

Los aminos fosfonatos también son adecuados para su uso como agentes quelantes e incluyen etilendiaminotetraquis (metilenfosfonatos) como DEQUES^t . Se prefieren estos aminos fosfonatos que no contienen grupos alquilo o alquenilo con más de aproximadamente 6 átomos de carbono.

Los agentes quelantes aromáticos polifuncionalmente sustituidos también son útiles en las composiciones en la presente descripción, tal como se describe en la patente estadounidense n.° 3.812.044. Los compuestos preferidos de este tipo en forma ácida son dihidroxidisulfobencenos tales como 1,2-dihidroxi-3,5-disulfobenceno.

Otros quelantes policarboxilatos adecuados para su uso en el presente documento son el ácido cítrico, el ácido láctico, el ácido acético, el ácido succínico y el ácido fórmico, todos ellos preferiblemente en forma de sal soluble en agua. Otros policarboxilatos adecuados son los oxodisuccinatos, el carboximetiloxi succinato y las mezclas de ácido tartrato monosuccínico y tartrato disuccínico como las descritas en la patente estadounidense n.° 4.663.071.

Inhibidor de la corrosión/protector del metal

La composición detergente también puede incluir un inhibidor de la corrosión. En general, se espera que el componente inhibidor de la corrosión mantenga suelto el calcio para reducir la precipitación de cualquier carbonato cálcico una vez sometido a un pH de al menos 8,0.

Los inhibidores de la corrosión ilustrativos incluyen ácidos fosfonocarboxílicos, fosfonatos, fosfatos, polímeros, y sus mezclas. Los ácidos fosfonocarboxílicos ilustrativos incluyen los comercializados bajo el nombre Bayhibit™ AM de Bayer, e incluyen ácido 2-fosfonobutano-1,2,4, tricarboxílico (PBTC). Los fosfonatos ilustrativos incluyen ácido amino tri(metilenfosfónico), ácido 1 -hidroxietiliden 1-1-difosfónico, ácido etilendiaminotetra(metilenfosfónico), ácido hexametilendiaminotetra(metilenfosfónico), ácido dietilentriaminopenta(metilenfosfónico) y sus mezclas. Los fosfonatos ilustrativos son comercializados bajo el nombre Dequest™ de Monsanto. Los polímeros ilustrativos incluyen poliacrilatos, polimetacrilatos, ácido poliacrílico, ácido poliitacónico, ácido polimaleico, polímeros sulfonados, copolímeros y sus mezclas. Debe entenderse que las mezclas pueden incluir mezclas de diferentes polímeros sustituidos con ácido dentro de la misma clase general. Además, debe entenderse que pueden usarse sales de polímeros sustituidos con ácido. Los polímeros carboxilados útiles pueden clasificarse genéricamente como polímeros de ácido carboxílico solubles en agua tales como ácidos poliacrílicos y polimetacrílicos o polímeros de adición de vinilo. Son ejemplos de los polímeros de adición de vinilo contemplados, los copolímeros de anhídrido maleico como son acetato de vinilo, estireno, etileno, isobutileno, ácido acrílico y éteres de vinilo. Los polímeros tienden a ser solubles en agua o al menos dispersables coloidalmente en agua. El peso molecular de estos polímeros puede variar en un amplio intervalo, aunque prefiere usarse polímeros que tengan pesos moleculares promedio que varíen entre 1000 hasta 1000000, con mayor preferencia un peso molecular de 100000 o menos, y con la máxima preferencia un peso molecular entre 1000 y 10000.

Los polímeros o copolímeros (los polímeros sustituidos con ácido u otros polímeros añadidos) pueden prepararse mediante técnicas de adición o hidrolíticas. Por lo cual, los copolímeros de anhídrido maleico se preparan mediante la polimerización por adición de anhídrido maleico y otro comonómero tal como estireno. Los polímeros de ácido acrílico de bajo peso molecular pueden prepararse mediante polimerización por adición de ácido acrílico o sus sales consigo mismo, o con otros comonómeros vinílicos. Alternativamente, tales polímeros pueden prepararse mediante hidrólisis alcalina de homopolímeros o copolímeros de acrilonitrilo de bajo peso molecular. Para tal técnica preparativa, véase la patente estadounidense de Newman n.° 3.419.502.

El inhibidor de la corrosión/protector del metal puede proporcionarse en un intervalo de aproximadamente el 0,01 % en peso a aproximadamente el 20 % en peso, y más preferiblemente en un intervalo entre aproximadamente el 0,05 % en peso y aproximadamente el 15 % en peso, y más preferiblemente entre aproximadamente el 0,1 % y el 10 % basado en el peso del concentrado. Debe entenderse que los polímeros, fosfonocarboxilatos y fosfonatos pueden utilizarse solos o combinados.

Además de proporcionar alcalinidad y de tener propiedades antirredeposición, los silicatos también pueden proporcionar una protección adicional a los metales. Los silicatos ilustrativos incluyen silicato de sodio y silicato de potasio. La composición de detergente se puede proporcionar sin silicatos, pero cuando se incluyen silicatos, se pueden incluir en cantidades que proporcionen la protección a los metales deseada. El concentrado puede incluir silicatos en un intervalo entre aproximadamente el 1 % en peso y aproximadamente el 80 % en peso, más preferiblemente entre aproximadamente el 5 % en peso y aproximadamente el 70 % en peso, y más preferiblemente entre aproximadamente el 10 % en peso y el 60 % en peso.

Agentes acondicionadores de agua

La composición detergente también puede incluir un agente acondicionador del agua. Los agentes acondicionadores del agua pueden incluir uno o más fosfonatos. Los ejemplos de fosfonatos incluyen, pero no se limitan a: oligómero de ácido fosfinosuccínico (PSO) descrito en US8871699, ácido 2- fosfonobutano-l,2,4-tricarboxílico (PBTC), ácido 1-hidroxietano-1, 1- difosfónico (HEDP), ácido aminotri(metilenfosfónico); ; 2- hidroxietiliminobis (ácido metilenfosfónico), dietilentriaminopenta(ácido metilenfosfónico), dietilentriaminopenta(metilenfosfonato), sal sódica (DTPMP), hexametilendiamina(tetrametilenfosfonato), sal potásica bis(hexametilen)triamina(ácido pentametilenfosfónico); y ácido fosforoso. Los fosfonatos preferidos son PSOm PBTC, HEDP, ATMP y DTPMP.

La composición también puede incluir uno o más polímeros acondicionadores de agua. Los polímeros acondicionadores de agua adecuados pueden incluir uno o más policarboxilatos. Una variedad de tales homopolímeros, copolímeros y terpolímeros de policarboxilato son conocidos y descritos en la patente y en otras publicaciones, y están disponibles comercialmente. Los policarboxilatos a modo de ejemplo que pueden utilizarse según la invención incluyen, por ejemplo: homopolímeros, copolímeros y terpolímeros de poliacrilatos; polimetacrilatos; polimaleatos. Los ejemplos de polímeros adecuados incluyen homopolímeros de ácido acrílico, homopolímeros de ácido maleico, homopolímeros de ácido metacrílico, copolímeros acrílico/maleicos, copolímeros de ácido maelico, copolímeros acrílicos/metacrílicos, terpolímeros de ácido maleico, copolímeros y terpolímeros de ácido acrílico modificados hidrofóbicamente, copolímeros y terpolímeros de ácido maleico modificados hidrofóbicamente, copolímeros y terpolímeros de ácido metacrílico modificados hidrofóbicamente. Los polímeros acondicionadores de agua adecuados tienen preferiblemente un peso molecular entre aproximadamente 500 y aproximadamente 50.000 g/mol, más preferiblemente entre aproximadamente 500 y aproximadamente 25.000 g/mol y particularmente entre aproximadamente 500 y aproximadamente 10.000 g/mol. Los polímeros preferidos incluyen, pero no se limitan a, Acusol 445N, Acusol 425N, Acusol 441, Acusol 448 (disponibles de Dow Chemical); Sokalan CP10, Sokalan CP12, Sokalan CP9,Sokalan CP50, Sokalan PA13PN, Sokalan pA15, Sokalan PA20, Sokalan PA25 (disponibles de BASF); Carboperse K-7058, Carboesperse K-7028 y Carboperse K-775 (disponibles de Lubrizol); Belclene 200, Belclene 283, Belcene 810 (disponibles de BWA Water Additives). La composición de la invención también puede incluir combinaciones de agentes secuestrados/fosfonatos y/o polímeros acondicionadores de agua.

El agente acondicionador de agua puede proporcionarse en un intervalo de aproximadamente el 0,01 % en peso a aproximadamente el 20 % en peso, y más preferiblemente en un intervalo entre aproximadamente el 0,05 % en peso y aproximadamente el 15% en peso, y lo más preferiblemente entre aproximadamente el 0,1% y aproximadamente el 10 % en base al peso del concentrado. Debe entenderse que el agente acondicionador del agua y los polímeros pueden utilizarse solos o combinados.

Agentes de relleno

El abrillantador puede incluir opcionalmente una cantidad menor pero efectiva de uno o más de un agente de relleno que no necesariamente funciona como un agente de enjuague y/o limpieza propiamente dicho, pero puede cooperar con un abrillantador para mejorar la capacidad general de la composición. Algunos ejemplos de relleno adecuados pueden incluir cloruro de sodio, almidón, azúcares, alquilenglicoles C¹-C¹⁰ tales como propilenglicol y similares. En algunas realizaciones, se puede incluir un agente de relleno en una cantidad en el intervalo de hasta aproximadamente el 20 % en peso, y en algunas realizaciones, en el intervalo de aproximadamente el 1 % en peso a aproximadamente el 15 % en peso. El sulfato de sodio se usa convencionalmente como agente de relleno inerte.

Compuesto de ajuste del pH

La composición de uso de la presente invención puede incluir los compuestos de ajuste del pH para lograr la alcalinidad deseada del detergente. El compuesto de ajuste del pH, si está presente, está presente en una cantidad suficiente para alcanzar el pH deseado, típicamente de aproximadamente 0,5 % a aproximadamente 3,5 % en peso.

Los ejemplos de compuestos básicos de ajuste de pH incluyen, pero no se limitan a, amoniaco; mono-, di-y trialquilaminas; mono-, di-y trialcanolaminas; hidróxidos de metales alcalinos y alcalinotérreos; hidróxido de metal alcalino, sulfatos alcalinos; carbonatos de metal alcalino; y mezclas de los mismos. Sin embargo, la identidad del ajustador básico del pH no está limitada, y puede usarse cualquier compuesto básico de ajuste del pH conocido en la técnica. Los ejemplos específicos no limitativos de compuestos básicos de ajuste de pH son amoniaco; hidróxidos de sodio, potasio y litio; fosfatos de sodio y potasio, incluyendo hidrogenofosfatos y dihidrogenofosfatos; carbonato y bicarbonato de sodio y potasio; sulfato y bisulfato de sodio y potasio; monoetanolamina; trimetilamina; isopropanolamina; dietanolamina; y trietanolamina.

Agua

La composición detergente puede incluir agua. El agua puede añadirse independientemente a la composición o puede proporcionarse en la composición como resultado de su presencia en un material acuoso que se añade a la composición. Por ejemplo, los materiales añadidos a la composición incluyen agua o pueden prepararse en una premezcla acuosa disponible para reaccionar con el(los) componente(s) del agente de solidificación. Típicamente, el agua se introduce en la composición para proporcionar a la composición detergente una viscosidad deseada antes de la solidificación y para proporcionar una velocidad de solidificación deseada.

En general, se espera que el agua pueda estar presente como un auxiliar de procesamiento y pueda ser eliminada o convertirse en agua de hidratación. Se espera que el agua pueda estar presente en la composición. En la composición sólida, se espera que el agua esté presente en un intervalo comprendido entre aproximadamente el 2 % en peso y aproximadamente el 15 % en peso. Por ejemplo, el agua está presente en las realizaciones de la composición en el intervalo de entre aproximadamente el 2 % en peso y aproximadamente el 12 % en peso, o realizaciones adicionales en el intervalo de entre aproximadamente el 3 % en peso y aproximadamente el 10 % en peso, u otras realizaciones más en el intervalo de entre aproximadamente el 3 % en peso y aproximadamente el 4 % en peso. Debe apreciarse adicionalmente que el agua puede proporcionarse como agua desionizada o como agua ablandada.

Agentes endurecedores/Agentes de solidificación/Modificadores de solubilidad

Tradicionalmente, el sulfato de sodio y la urea se usan para la solidificación si la composición debe estar en forma sólida. Los ejemplos de otros agentes de endurecimiento incluyen una amida tal como monoetanolamida esteárica o dietanolamida láurica, o una alquilamida, y similares; un polietilenglicol sólido, o un copolímero de bloques de EO/PO sólido y similares; almidones que han sido solubles en agua a través de un proceso de tratamiento ácido o alcalino; diversos inorgánicos que imparten propiedades de solidificación a una composición calentada tras el enfriamiento, y similares. Tales compuestos también pueden variar la solubilidad de la composición en un medio acuoso durante el uso, de manera que el abrillantador y/u otros ingredientes activos pueden dispensarse desde la composición sólida durante un período prolongado de tiempo. La composición puede incluir un agente endurecedor en una cantidad en el intervalo de hasta aproximadamente el 30 % en peso. En algunas realizaciones, los agentes endurecedores pueden estar presentes en una cantidad en el intervalo de aproximadamente el 5 a aproximadamente el 25 % en peso, a menudo en el intervalo del 10 % en peso a aproximadamente el 25 % en peso y a veces en el intervalo de aproximadamente el 5 % en peso a aproximadamente 15 % en peso.

Otros aditivos

La composición detergente puede incluir otros aditivos tales como agentes blanqueadores, mejoradores de la detergencia, agentes endurecedores o modificadores de la solubilidad, antiespumantes, agentes anti-redeposición, agentes umbral, estabilizadores, dispersantes, enzimas, agentes potenciadores de la estética (es decir, tinte, perfume), y similares. Los adyuvantes y otros ingredientes aditivos variarán de acuerdo con el tipo de composición que se fabrique. Debe entenderse que estos aditivos son opcionales y no es necesario incluirlos en la composición de limpieza. Cuando se incluyen, pueden incluirse en una cantidad que proporcione la eficacia del tipo particular de componente.

Agentes blanqueadores

Los agentes blanqueadores para su uso en composiciones de limpieza para aclarar o blanquear un sustrato, incluyen compuestos blanqueadores capaces de liberar una especie halógena activa, tal como Cl², Br², --OCL y/o —OBr', bajo condiciones que se encuentran típicamente durante el proceso de limpieza. Los agentes blanqueadores adecuados para su uso en las presentes composiciones de limpieza incluyen, por ejemplo, compuestos que contienen cloro tales como cloro, hipoclorito y/o cloramina. Los compuestos liberadores de halógeno ilustrativos incluyen los dicloroisocianuratos de metales alcalinos, fosfato de trisodio clorado, los hipocloritos de metales alcalinos, monocloramina y dicloroamina y similares. Las fuentes de cloro encapsuladas también pueden usarse para mejorar la estabilidad de la fuente de cloro en la composición (véase, por ejemplo, las patentes estadounidenses n.os 4.618.914 y 830.773.

Un agente blanqueador también puede ser un peroxígeno o fuente de oxígeno activo tal como un peróxido de hidrógeno, perboratos, peroxihidrato de carbonato sódico, peroxihidratos de fosfato, permonosulfato potásico y perborato sódico mono y tetrahidrato, con y sin activadores tales como tetraacetiletilendiamina y similares. La composición puede incluir una cantidad eficaz de un agente blanqueador. En una modalidad preferida, cuando el concentrado incluye un agente blanqueador, puede incluirse en una cantidad de aproximadamente 0,1 % en peso a aproximadamente 60 % en peso, con mayor preferencia, entre aproximadamente 1 % en peso y aproximadamente 20 % en peso, y con la máxima preferencia, entre aproximadamente 3 % en peso y aproximadamente 8 % en peso.

Agente antiespumante

Además, puede incluirse un agente antiespumante para reducir la estabilidad de la espuma en la composición para reducir la formación de espuma. Cuando el concentrado incluye un agente antiespumante, el agente antiespumante puede proporcionarse en una cantidad entre aproximadamente 0,01 % en peso y aproximadamente 3 % en peso.

Los ejemplos de agentes antiespumante que pueden usarse en la composición incluyen copolímeros de bloques de óxido de etileno/propileno, compuestos de silicona tales como sílice dispersada en polidimetilsiloxano, polidimetilsiloxano y polidimetilsiloxanos funcionalizados tales como los comercializados bajo el nombre de Abil B9952, amidas grasas, ceras de hidrocarburos, ácidos grasos, ésteres grasos, alcoholes grasos, jabones de ácidos grasos, etoxilatos, aceites minerales, ésteres de polietilenglicol, ésteres de alquilfosfato tales como fosfato de monoestearilo y similares. Se puede encontrar un análisis de los agentes antiespumantes, por ejemplo, en la patente estadounidense n.° 3.048.548 a nombre de Martin y col., la patente estadounidense n.° 3.334.147 a nombre de Brunelle y col., y la patente estadounidense n.° 3.442.242 a nombre de Rue y col.

Agente antirredeposición

La composición puede incluir un agente antirredeposición para facilitar la suspensión sostenida de la suciedad en una solución de limpieza y evitar que la suciedad eliminada se vuelva a depositar sobre el sustrato que se limpia. Los ejemplos de agentes antirredeposición adecuados pueden incluir amidas de ácidos grasos, tensioactivos fluorocarbonados, ésteres de fosfato complejos, copolímeros de anhídrido maleico estireno y derivados celulósicos tales como hidroxietilcelulosa, hidroxipropilcelulosa y similares. En una modalidad preferida, el agente antirredeposición, cuando se incluye en el concentrado, se añade en una cantidad entre aproximadamente 0,5 % en peso y aproximadamente 10 % en peso y con mayor preferencia, entre aproximadamente 1 % en peso y aproximadamente 5 % en peso.

Los agentes estabilizantes que pueden usarse incluyen aminas alifáticas primarias, betaínas, borato, iones calcio, citrato de sodio, ácido cítrico, formiato de sodio, glicerina, ácido maleónico, diácidos orgánicos, polioles, propilenglicol y sus mezclas. El concentrado no necesita incluir un agente estabilizante, pero cuando el concentrado incluye un agente estabilizante, puede incluirse en una cantidad que proporcione el nivel deseado de estabilidad del concentrado. En una realización preferida, la cantidad de agente estabilizante es de aproximadamente el 0 % en peso a aproximadamente 20 % en peso, con mayor preferencia, aproximadamente 0,5 % en peso a aproximadamente 15 % en peso, y con la máxima preferencia, aproximadamente 2 % en peso a aproximadamente 10 % en peso.

Dispersantes

Los dispersantes que pueden usarse en la composición incluyen copolímeros de ácido maleico/olefina, ácido poliacrílico y sus mezclas. El concentrado no necesita incluir un dispersante, pero cuando se incluye un dispersante, puede incluirse en una cantidad que proporcione las propiedades dispersantes deseadas. Los intervalos ilustrativos del dispersante en el concentrado pueden estar entre aproximadamente el 0 % en peso y aproximadamente el 20 % en peso, con mayor preferencia entre aproximadamente el 0,5 % en peso y aproximadamente el 15 % en peso, y con la máxima preferencia entre aproximadamente el 2 % en peso y aproximadamente el 9 % en peso.

Enzimas

Pueden incluirse enzimas en la composición para ayudar a eliminar la suciedad de suelos robustos como almidón, proteínas y similares. Los tipos ilustrativos de enzimas incluyen proteasas, alfa-amilasas, y sus mezclas. Las proteasas ilustrativas que pueden usarse incluyen las derivadas de Bacillus licheniformix, Bacillus lenus, Bacillus alcalophilus y Bacillus amyloliquefacins. Las alfa-amilasas ilustrativas incluyen Bacillus subtilis, Bacillus amyloliquefaciens y Bacillus licheniformis. No es necesario que el concentrado incluya una enzima. Cuando el concentrado incluye una enzima, puede incluirse en una cantidad que proporcione la actividad enzimática deseada cuando la composición lavavajillas se proporciona como una composición de uso. Los intervalos a modo de ejemplo de la enzima en concentrado incluye entre aproximadamente el 0 y aproximadamente el 15 % en peso, con mayor preferencia entre aproximadamente el 0,5 % en peso y aproximadamente el 10 % en peso, y con la máxima preferencia entre aproximadamente el 1 % en peso y aproximadamente el 5 % en peso.

Colorantes, odorizantes, y similares

Pueden incluirse en la composición diversos tintes, odorizantes, lo que incluye perfumes, y otros agentes mejoradores de la estética. Puede incluirse colorantes para alterar el aspecto de la composición, como por ejemplo, Azul directo 86 (Miles), Azul Fastusol (Mobay Chemical Corp.), Naranja ácido 7 (American Cyanamid), Violeta básico 10 (Sandoz), Amarillo ácido 23 (GAF), Amarillo ácido 17 (Sigma Chemical), Verde Sap (Keystone Analine and Chemical), Amarillo de metanilo (Keystone Analine and Chemical), Azul ácido 9 (Hilton Davis), Azul Sandolan/Azul ácido 182 (Sandoz), Rojo rápido Hisol (Capitol Color and Chemical), Fluoresceína (Capitol Color and Chemical), Verde ácido 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.

Formulaciones

Las composiciones detergentes según la invención pueden formularse en sólidos, líquidos, polvos, pastas, geles, etc.

Las composiciones detergentes sólidas proporcionan ciertas ventajas comerciales para su uso de acuerdo con la invención. Por ejemplo, el uso de composiciones detergentes sólidas concentradas reduce los costos de envío como resultado de la forma sólida compacta, en comparación con los productos líquidos más voluminosos. En determinadas realizaciones de la invención, los productos sólidos pueden proporcionarse en forma de un sólido de uso múltiple, tal como un bloque o una pluralidad de gránulos, y pueden usarse repetidamente para generar soluciones de uso acuosas de la composición de detergente para múltiples ciclos o un número predeterminado de ciclos de dispensación. En ciertas realizaciones, las composiciones detergentes sólidas pueden tener una masa superior a aproximadamente 5 gramos, tal como por ejemplo de aproximadamente 5 gramos a 10 kilogramos. En determinadas realizaciones, una forma de un solo uso o una forma de dosis unitaria o de tamaño de comprimido pequeño de la composición detergente sólida tiene una masa de unos 20 gramos a unos 100 gramos. En ciertas realizaciones, una forma de uso múltiple de la composición detergente sólida tiene una masa de aproximadamente 1 kilogramo a aproximadamente 10 kilogramos o superior.

Cuando los componentes del detergente se procesan para formar un sólido, se espera que los componentes puedan procesarse mediante técnicas de extrusión, fundición o prensado de sólidos. En general, cuando los componentes se procesan mediante técnicas de extrusión, se cree que la composición puede incluir una cantidad relativamente menor de agua como auxiliar del procesamiento, en comparación con las técnicas de fundición. En general, cuando se prepara el sólido por extrusión, se espera que la composición pueda contener entre aproximadamente 2 % en peso y aproximadamente el 15 % en peso de agua. Cuando se prepara el sólido por fundición, se espera que la cantidad de agua pueda proporcionarse en una cantidad entre aproximadamente el 10 % en peso y aproximadamente 50 % en peso. Cuando se prepara un sólido mediante un proceso de prensado, se espera que la cantidad de agua pueda proporcionarse en una cantidad comprendida entre aproximadamente el 0 % en peso y aproximadamente el 15 % en peso.

Los detergentes de la invención pueden existir en una solución de uso o solución concentrada que está en cualquier forma, que incluye líquido, forma granular que fluye libremente, polvo, gel, pasta, sólidos, suspensión y espuma.

En algunas realizaciones, en la formación de una composición sólida, puede usarse un sistema de mezcla para proporcionar una mezcla continua de los ingredientes a una cizalla lo suficientemente alta como para formar una mezcla sólida o semisólida sustancialmente homogénea en la que los ingredientes se distribuyen por toda su masa. En algunas realizaciones, el sistema de mezcla incluye medios para mezclar los ingredientes para proporcionar una cizalla efectiva para mantener la mezcla en una consistencia fluida, con una viscosidad durante el procesamiento en el intervalo de aproximadamente 1-1000 Pas (1000-1000000 cP), o en el intervalo de aproximadamente 50-200 Pas (50000-200000 cP). En algunas realizaciones de ejemplo, el sistema de mezcla puede ser un mezclador de flujo continuo o en algunas realizaciones, un extrusor, tal como un aparato extrusor de husillo simple o doble. Puede aplicarse una cantidad adecuada de calor desde una fuente externa para facilitar el procesamiento de la mezcla.

La mezcla se suele procesar a una temperatura para mantener la estabilidad física y química de los ingredientes. En algunas realizaciones, la mezcla se procesa a temperaturas comprendidas entre 37,8 °C (100 F) y 60 °C (140 F).

En algunas otras realizaciones, la mezcla se procesa a temperaturas en el rango de 43,3-51,7 °C (110-125 F).

Aunque limitado

puede aplicarse 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 se puede aumentar, por ejemplo, en las entradas o salidas del sistema de mezclado.

Un ingrediente puede estar en forma de un líquido o un sólido tal como una de partículas seca, y puede añadirse a la mezcla por separado o como parte de una premezcla con otro ingrediente, como, por ejemplo, un preservante, dispersante, secuestrante, hidrótropo, quelante, un medio acuoso, agente endurecedor 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 a lo largo de la masa. La mezcla se puede descargar del sistema de mezclado 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. 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 realizaciones, la temperatura de la mezcla durante el procesamiento, incluyendo en el puerto de descarga, se mantiene en el rango de aproximadamente 37,8 °C (100 F) a 60 °C (140 F).

La composición se endurece debido a la reacción química o física de los ingredientes necesarios que forman el sólido. 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 realizaciones, la composición fundida o extruida “ se estructura” o comienza a endurecerse a una forma sólida en aproximadamente 1 minuto a aproximadamente 3 horas, o en el intervalo de aproximadamente 1 minuto a aproximadamente 2 horas, o en algunas realizaciones, en aproximadamente 1 minuto a aproximadamente 20 minutos.

En algunas realizaciones, el sólido extruido puede envasarse, por ejemplo, en un contenedor o en una 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 realizaciones, la mezcla en el punto de descarga está en el rango de aproximadamente 37,8 °C (100 F) a 60 °C (140 F).

En algunas otras realizaciones, la mezcla se procesa a temperaturas en el rango de 43,3-51,7 °C (110-125 F). Después se deja que la composición se endurezca hasta una forma sólida que puede variar desde una consistencia de calafateo, maleable, similar a una esponja, de baja densidad, hasta un sólido similar al hormigón, fusionado, de alta densidad.

Métodos de uso

Los métodos de uso que emplean las composiciones detergentes según la invención son particularmente adecuados para el lavado de vajilla institucionales. La descripción ilustrativa de solicitudes para lavavajillas, se expone en las solicitudes de patente de Estados Unidos con núms. de serie 13/474,771, 13/474,780 y 13/112,412, que incluyen todas las referencias allí citadas.

El método puede llevarse a cabo en cualquier máquina lavavajillas de consumo o institucional, que incluye, por ejemplo, las descritas en la patente de Estados Unidos núm. 8,092,613, incluyendo todas las figuras y dibujos. Algunos ejemplos no limitativos de máquinas lavavajillas incluyen máquinas de puerta o máquinas de campana, máquinas con cinta transportadora, máquinas empotradas, lavavasos, máquinas de vuelo, máquinas para ollas y sartenes, lavadoras de utensilios y lavavajillas de consumo. Los lavavajillas pueden ser máquinas de tanque simple o de tanque múltiple.

Un lavavajillas de puerta, también llamado lavavajillas de campana, se refiere a un lavavajillas comercial en donde los platos sucios se colocan en una rejilla y luego la rejilla se traslada al lavavajillas. Las máquinas lavavajillas de puerta limpian una o dos rejillas a la vez. En tales máquinas, la rejilla es estacionaria y se mueven los brazos de lavado y enjuague. Una máquina de puerta incluye dos conjuntos de brazos, un conjunto de brazos de lavado y un brazo de enjuague, o un conjunto de brazos de enjuague.

Las máquinas de puerta pueden ser máquinas de alta temperatura o baja temperatura. En una máquina de alta temperatura, los platos se sanitizan con agua caliente. En una máquina de baja temperatura, los platos se sanitizan con el sanitizante químico. La máquina de puerta puede ser una máquina de recirculación o una máquina de vaciado y llenado. En una máquina de recirculación, la solución de detergente se reusa o “ recircula” entre los ciclos de lavado. La concentración de la solución detergente se ajusta entre los ciclos de lavado de modo que se mantenga una concentración adecuada. En una máquina de vaciado y llenado, la solución de lavado no se reusa entre los ciclos de lavado. Se añade solución detergente nueva antes del siguiente ciclo de lavado. Algunos ejemplos no limitativos de máquinas de puerta incluyen la Ecolab Omega HT, la Hobart AM-14, la Ecolab ES-2000, la Hobart LT-1, la CMA EVA-200, American Dish Service L-3DW y HT-25, la Autochlor A5, la Champion D-HB y la Jackson Tempstar.

Además, los métodos de uso de las composiciones de detergentes también son adecuados para los procesos CIP y/o COP para reemplazar el uso de detergentes en masa que dejan residuos de agua dura en las superficies tratadas. Los métodos de uso pueden ser deseables en aplicaciones adicionales donde los estándares industriales se centran en la calidad de la superficie tratada, de modo que es deseable la prevención de la acumulación de incrustaciones de agua dura que proporcionan las composiciones de detergentes del uso de la invención. Tales aplicaciones pueden incluir, pero no se limitan a, cuidado de vehículos, cuidado industrial, hospitalario y textil.

Los ejemplos adicionales de aplicaciones de uso para las composiciones de detergentes incluyen, por ejemplo, detergentes alcalinos efectivos como limpiadores de parrillas y hornos, detergentes para lavado de vajilla, detergentes para ropa, pre-remojos para ropa, limpiadores de drenaje, limpiadores de superficies duras, limpiadores de instrumentos quirúrgicos, limpieza de vehículos limpiadores, pre-remojos para lavavajillas, detergentes para lavavajillas, limpiadores de máquinas de bebidas, limpiadores de hormigón, limpiadores para exteriores de edificios, limpiadores de metales, decapantes para pisos, desengrasantes y quitamanchas quemadas. En una variedad de estas aplicaciones, las composiciones de limpieza que tienen una alcalinidad muy alta son las más convenientes y eficaces, sin embargo, el daño causado por la corrosión del metal es indeseable.

Los diversos métodos de uso emplean el uso de la composición detergente, que puede formarse antes o en el punto de uso, por la combinación de la fuente alcalina, el amino carboxilato y otros componentes deseados (por ejemplo, polímeros y/o tensioactivos opcionales) en los porcentajes en peso descritos en la presente descripción.

En determinadas realizaciones, la composición de detergente se puede mezclar con una fuente de agua antes de o en el punto de uso. En otras realizaciones, las composiciones de detergentes no requieren la formación de una solución de uso y/o dilución adicional y se pueden usar sin dilución adicional.

En aspectos que emplean composiciones de detergentes sólidas, una fuente de agua entra en contacto con la composición de detergente para convertir las composiciones de detergentes sólidas, particularmente polvos, en soluciones de uso. También se pueden utilizar sistemas de dispensación adicionales que sean más adecuados para convertir composiciones de detergente sólidas alternativas en soluciones de uso. Los métodos incluyen el uso de una variedad de composiciones detergentes sólidas, que incluyen, por ejemplo, bloques extruidos o tipos de envase de “ cápsulas” .

En un aspecto, un dispensador se puede emplear para pulverizar agua (por ejemplo, en un patrón de pulverización a partir de una boquilla) para formar una solución de detergente de uso. Por ejemplo, se puede pulverizar agua hacia un aparato u otro depósito de retención con la composición de detergente, en donde el agua reacciona con la composición de detergente sólida para formar la solución de uso. En determinadas realizaciones, puede configurarse una solución de uso para que gotee hacia abajo debido a la gravedad hasta que se dispense la solución disuelta de la composición detergente para su uso de acuerdo con la invención. En un aspecto, la solución de uso se puede dispensar en una solución de lavado de una máquina de lavado de vajilla.

Composiciones de uso

Las composiciones de la presente invención incluyen composiciones concentradas y composiciones de uso. Por ejemplo, una composición concentrada se puede diluir, por ejemplo, con agua para formar una composición de uso. En una realización, una composición concentrada se puede diluir a una disolución de uso antes de la aplicación a un objeto. Por razones económicas, el concentrado se puede comercializar y un usuario final puede diluir el concentrado con agua o un diluyente acuoso en una solución de uso.

El nivel de componentes activos en la composición de concentrado es dependiente del factor de dilución deseado y la actividad deseada de la composición. Generalmente, para las composiciones acuosas de la presente invención se utiliza una dilución de aproximadamente 0,03 litros (1 onza líquida) a aproximadamente 37,9 litros (10 galones) de agua a aproximadamente °-3 litros (10 onzas líquidas) a aproximadamente 3,8 litros (1 galón) de agua. En algunas realizaciones, se pueden emplear diluciones de uso más altas si se puede emplear una temperatura de uso elevada (mayor de 25 °C) o un tiempo de exposición prolongado (mayor de 30 segundos). En el lugar de uso típico, el concentrado se diluye con una proporción mayoritaria de agua utilizando agua del grifo o de servicio comúnmente disponible mezclando los materiales en una proporción de dilución de aproximadamente 0,09 a aproximadamente 1,1 kg (3 a 40 onzas) de concentrado por 378,5 litros (100 galones) de agua.

En otras realizaciones, una composición de uso puede incluir aproximadamente 0,01 a aproximadamente 10 % en peso de una composición concentrada y aproximadamente 90 a aproximadamente 99,99 % en peso de diluyente; o de aproximadamente el 0,1 a aproximadamente el 1 % en peso de una composición concentrada y de aproximadamente el 99 a aproximadamente el 99,9 % en peso de diluyente.

Las cantidades de un ingrediente en una composición de uso se pueden calcular a partir de las cantidades que se enumeran anteriormente para las composiciones concentradas y estos factores de dilución. Se debe entender que todos los valores e intervalos entre estos valores e intervalos se encuentran abarcados por la presente invención.

Fórmulas de muestra

Todos están en por ciento en peso de la composición. Los componentes adicionales, como se describe en la presente descripción, pueden llegar como mucho 0,001 a aproximadamente el 15 % en peso de la composición.

Todas las publicaciones y solicitudes de patentes en esta descripción son indicativas del nivel de experiencia en la técnica a la cual pertenece esta invención.

Ejemplos

Determinadas composiciones no según la invención se describen en los siguientes ejemplos no limitativos.

Ejemplo 1

Los solicitantes realizaron pruebas de cribado con diversas combinaciones de tensioactivos aniónicos, catiónicos y/o no iónicos. De estas, las combinaciones que contenían tensioactivos aniónicos como LAS, SLES u otros sulfonatos resultaron insatisfactorias, ya que generaban demasiada espuma incluso cuando se combinaban con tensioactivos no iónicos antiespumantes. Varias mezclas de tensioactivos que contenían tensioactivos antiespumantes no iónicos en combinación con tensioactivos no iónicos de alto punto de turbidez, aniónicos policarboxilados, óxido de amina o amina cuaternaria mostraron perfiles de espuma aceptables y se evaluaron mediante pruebas de lavado para comprobar el efecto de estas mezclas de tensioactivos en la eliminación de suciedad aceitosa. En este caso, las mezclas que contenían tensioactivos no iónicos de alto punto de turbidez, aniónicos policarboxilados y óxido de amina mostraron una eliminación insuficiente de la suciedad aceitosa en los niveles necesarios para mantener bajos los niveles de espuma, por lo que se consideraron insatisfactorias. Sin embargo, los solicitantes observaron un rendimiento significativo en la eliminación de aceite con una combinación de un tensioactivo de etoxilato de alcohol de amina cuaternaria mezclado catiónico/no iónico y un tensioactivo de etoxilato de alcohol antiespumante.

Figura 1 Pruebas iniciales de detección de diferentes mezclas de tensioactivos y su impacto en la espuma. Puede observarse que la combinación descrita de tensioactivo cuaternario/no iónico mostró muy poca espuma, en consonancia con nuestras actuales químicas basadas en cenizas que tienen propiedades espumantes deseables (detergente experimental 1). También hemos incluido un control químico negativo (detergente de control 1) que se considera que produce un nivel inaceptable de espuma.

Se han realizado evaluaciones de 1 ciclo en una serie de formulaciones que examinan la eliminación de una suciedad de aceite de chile horneada sobre baldosas cerámicas. A continuación se presentan varios gráficos que muestran los resultados de eliminación de suciedad de nuestros productos químicos prototipo en comparación con varios productos químicos de referencia.

Tabla 2 Química utilizada para la evaluación del aceite de chile

Figura 2. Resultados de la prueba de eliminación de aceite de chile en la que se observa el impacto de la combinación de tensioactivos cuaternarios/no iónicos en la eliminación de suciedad aceitosa para la formulación prototipo del detergente experimental 1. Puede observarse que el cambio del tensioactivo no iónico tradicional por el nuevo paquete de tensioactivos da lugar a un aumento significativo del rendimiento y, en algunos casos, supera el rendimiento de la fórmula cáustica de referencia.

Figura 3. Resultados de la prueba de eliminación de aceite de chile en la que se observa el impacto de la combinación de tensioactivos cuaternarios/no iónicos en la eliminación de suciedad aceitosa para la formulación prototipo del detergente experimental 2. Puede observarse que el cambio del tensioactivo no iónico tradicional por el nuevo paquete de tensioactivos da lugar a un aumento significativo del rendimiento y, en algunos casos, supera el rendimiento de la fórmula cáustica de referencia.

Evaluación de Glewwe Defoam para detergentes

Protocolo de prueba: El objetivo de esta prueba es evaluar la tendencia a la formación de espuma de los detergentes para lavavajillas y determinar si un antiespumante está presente en un producto en un nivel adecuado. Se utiliza un aparato de espuma Glewwe con boquilla VEE JET de Spraying Systems para probar una dilución de uso de detergente en presencia de un suelo de leche en polvo. Para cada prueba se utilizan 20 gramos de leche en polvo, 1000 ppm de detergente y 55 ppm de mezcla de tensioactivos. El detergente o tensioactivo se añade a agua blanda a 71,1 °C (160 F) en un Glewwe en funcionamiento y se mide la altura de la espuma tras un minuto de agitación. A continuación, la leche en polvo se añade al Glewwe y se agita. Después de cuatro minutos, se detiene la agitación y se mide la altura de la espuma a los 0 s, 15 s y 60 s. La espuma que se rompe rápidamente (menos de 30 segundos) es inestable. La espuma que se rompe lentamente (en el plazo de un minuto) es parcialmente estable. La espuma que permanece durante varios minutos es estable. Se prefieren las formulaciones de detergentes con alturas de espuma inferiores a 7,6 cm (3 pulgadas) mientras la máquina glewwe está en funcionamiento, con espuma inestable que se deshace en 30 segundos. La prueba puede realizarse a distintas temperaturas (es decir, 37,8, 48,9, 60 y 71,1 °C) para comprobar el perfil de espuma de los detergentes.

Prueba de eliminación de aceite de chile para la evaluación de detergentes de lavado de vajillas

Protocolo de prueba: Se proporciona un método de ensayo para evaluar el rendimiento de limpieza de la suciedad de aceite de chile de las formulaciones de detergentes y/o tensioactivos en una máquina lavavajillas estándar. La prueba se realiza utilizando baldosas cerámicas de prueba en una máquina de platos de estilo institucional. En primer lugar, las baldosas se limpian y se secan para que no quede suciedad ni restos en la superficie de la baldosa y para que no haya agua en las baldosas que pueda interferir con la suciedad. A continuación, se aplican dos gotas de aceite de chile a una baldosa a temperatura ambiente y se extienden por la superficie de la baldosa para recubrirla uniformemente. A continuación, las baldosas recubiertas se cuecen al horno durante 1 hora a 155 °C. Una vez horneadas, las tejas se cargan en un soporte para clavijas y se colocan en la máquina lavavajillas. El tanque de lavado se carga con la composición de detergente y/o tensioactivo y se hace funcionar durante un ciclo. A continuación, las baldosas se tiñen con colorante rojo Sudán para evaluar el rendimiento de limpieza del detergente y/o la composición tensioactiva. Se toman imágenes de las baldosas manchadas y se evalúan con un software de análisis de imágenes (Fiji image J) para determinar el porcentaje de eliminación de tierra de cada baldosa. Los resultados se comparan dentro de un conjunto de baldosas que se ensuciaron al mismo tiempo.

Claims (13)

REIVINDICACIONES

1. Una composición detergente alcalina de lavado de vajilla que comprende:

desde el 40 % en peso hasta el 90 % en peso de una fuente alcalina que comprende hidróxidos de metales alcalinos, carbonatos de metales alcalinos, silicatos de metales alcalinos, metasilicatos de metales alcalinos, bicarbonatos de metales alcalinos, sesquicarbonatos de metales alcalinos, o combinaciones de los mismos; desde el 1 % en peso hasta el 20 % en peso de un componente tensioactivo que comprende un tensioactivo no iónico de baja formación de espuma y un tensioactivo cuaternario catiónico, dichos tensioactivos en una razón superior a 1:1;

de desde el 0,1 % en peso hasta el 10 % en peso de uno o más tensioactivos no iónicos,

en donde el tensioactivo no iónico de baja formación de espuma comprende RO(PO)x(EO)y(PO)xH, en donde R es alquilo C8-18, PO representa óxido de propileno; EO representa óxido de etileno; x es 0-8 e y es 1-20; y en donde el tensioactivo no iónico antiespumante comprende RO-(PO)x(EO)y(PO)z en donde R es alquilo C8-C18; PO representa óxido de propileno; EO representa óxido de etileno; x es 0-5; y es 10-20; y z es 10-20; con el resto que comprende uno o más de un protector de metal, agente acondicionador de agua o polímero, una enzima, un quelante, un agente blanqueador, un auxiliar de solidificación y/o un portador.

2. El detergente según la reivindicación 1, en donde dicha fuente alcalina incluye un carbonato de metal alcalino.

3. La composición según cualquiera de las reivindicaciones 1-2, en donde dicho protector metálico es un polímero de ácido poliacrílico o polimaleico o un silicato de metal alcalino y/o dicho agente acondicionador de agua o polímero es un fosfonato, policarboxilato o combinaciones de los mismos.

4. La composición según cualquiera de las reivindicaciones 1 - 3, en donde dicho quelante es uno o más de MGDA, GLDA o EDTA.

5. La composición según cualquiera de las reivindicaciones 1 - 4, en donde dicho tensioactivo cuaternario catiónico tiene la siguiente fórmula:

en donde R representa un alquilo o alquenilo C8-C18; R1 y R2 son grupos alquilo C1-C4; n es 10-25; y x es un anión seleccionado de un haluro o sulfato de metilo.

6. La composición según cualquiera de las reivindicaciones 1 - 5, en donde dicho tensioactivo cuaternario catiónico es un tensioactivo de alcoxilato de amina cuaternaria.

7. La composición según cualquiera de las reivindicaciones 1 - 5, en donde dicho tensioactivo cuaternario catiónico es un etoxilato de coco-alquil amina cuaternaria.

8. La composición según cualquiera de las reivindicaciones 1-7, en donde dicho tensioactivo cuaternario catiónico está presente en una cantidad de desde el 0,1 % en peso hasta el 5 % en peso y en donde dicho tensioactivo no iónico de baja formación de espuma está presente de desde el 0,5 % en peso hasta el 10 % en peso.

9. La composición según la reivindicación 1, en donde dicho tensioactivo no iónico antiespumante está presente de desde el 0,1 % en peso hasta el 5 % en peso.

10. La composición según la reivindicación 1, en donde dicha razón de dicho tensioactivo no iónico de baja formación de espuma con respecto al tensioactivo cuaternario catiónico es no superior a 5:1.

11. La composición según la reivindicación 1, en donde dicha composición es un sólido.

12. La composición según la reivindicación 11, en donde dicho sólido es un sólido prensado, extruido o fundido.

13. La composición según cualquiera de las reivindicaciones 1-7, en donde dicha composición se diluye para formar una composición de uso y tiene un pH de al menos 9.