MX2007001675A - Proceso para elaborar una composicion detergente granular que tiene solubilidad mejorada. - Google Patents

Abstract

La presente invencion se refiere a una composicion de sustrato que comprende de aproximadamente 20 % en peso a aproximadamente 60 % en peso de un polimero soluble y/o dispersable en agua y de aproximadamente 20 % en peso a aproximadamente 80 % en peso de una sal inorganica insoluble en agua. La composicion de sustrato de la presente invencion tiene un tamano medio de aproximado de particula de aproximadamente 1 a aproximadamente 100 micrometros y comprende menos de aproximadamente 10 % en peso de un material insoluble en agua.

Description

PROCESO PARA ELABORAR UNA COMPOSICIÓN DETERGENTE GRANULAR QUE TIENE SOLUBILIDAD MEJORADA CAMPO DE LA INVENCIÓN La presente invención se refiere a un proceso para elaborar una composición detergente granular. Más específicamente, la presente invención se refiere a un proceso para elaborar una composición detergente granular que tiene solubilidad mejorada.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN En los últimos años, el mercado de los detergentes se ha desplazado hacia los detergentes para lavandería líquidos de gran rendimiento (HDL, por sus siglas en inglés). En tanto que mucho de este desplazamiento está impulsado por la naturaleza predisuelta del producto detergente HDL, que elimina la aparición ocasional de residuos parcialmente disueltos o sin disolver sobre las telas asociada a los detergentes granulares para lavandería, los detergentes HDL ofrecen a los formuladores de detergentes para lavandería mayor libertad y flexibilidad para utilizar en el preparado precursores de base líquida, especialmente polímeros solubles y/o dispersables en agua. En la última década, la evolución de la química de dichos polímeros solubles y/o dispersables en agua permite ofrecer un mejor rendimiento del detergente, especialmente en lo que respecta a la funcionalidad del aditivo y a la dispersión de la suciedad. Además, pueden existir funcionalidades adicionales que pueden ser especialmente desarrolladas para detergentes granulares que utilicen polímeros: p. ej., los quelantes de metales pesados que pueden interferir de otra forma con la química del blanqueador. Basados en la evolución de este rendimiento, resulta cada vez más deseable incluir mayores niveles de precursores solubles en agua en los detergentes granulares. Por lo general, hay dos tipos primarios de procesos que permiten preparar los granulos o polvos del detergente. El primer tipo de proceso implica secar por aspersión una lechada acuosa del detergente en una torre de secado por aspersión para producir granulos de detergente muy porosos (p. ej., un proceso en torre para la producción de composiciones detergentes de baja densidad). En el segundo tipo de proceso, los distintos componentes del detergente se mezclan en seco y después se aglomeran con un aglutinante, por ejemplo, un surfactante no ¡ónico o aniónico, para producir composiciones detergentes de alta densidad (p. ej., un proceso de aglomeración para la producción de composiciones detergentes de alta densidad). Adicionalmente, se han utilizado procesos de extrusión para elaborar partículas detergentes que usan una combinación de componentes aglutinantes líquidos y polvo seco, similar a los procesos de aglomeración. En los procesos mencionados anteriormente, los factores significativos que controlan la densidad de los granulos del detergente resultante son la distribución de la forma, porosidad y tamaño de partícula de dichos granulos, la densidad de los distintos ingredientes auxiliares detergentes, la forma de los distintos ingredientes auxiliares detergentes, y su respectiva composición química. De los procesos anteriormente mencionados, se considera que el secado por aspersión se adapta bien al manejo de grandes fracciones de fórmula de precursores de base líquida. Sin embargo, varios de los aspectos del secado por aspersión lo vuelven inadecuado para producir los productos finales deseados. Asimismo, existe aún la necesidad de mejorar la solubilidad de los productos detergentes granulares. Por ende, existe aún la necesidad de desarrollar un proceso para elaborar granulos de detergente que sea adecuado para producir los productos finales deseados.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN La presente invención se refiere a una composición de sustrato que comprende, de aproximadamente 20 % en peso a aproximadamente 60 % en peso de un polímero soluble y/o dispersable en agua y de aproximadamente 20 % a aproximadamente 80 % en peso de una sal inorgánica insoluble en agua. La composición de sustrato tiene un tamaño medio de partícula de aproximadamente 1 micrómetro a aproximadamente 100 micrómetros y contiene menos de aproximadamente 10 % en peso de un material insoluble en agua. De acuerdo con una modalidad de la presente invención, se provee un proceso para crear una composición detergente granular con solubilidad mejorada. El proceso comprende los pasos de: mezclar el polímero y la sal para obtener una mezcla en forma de una lechada; secar por aspersión esta mezcla en forma de lechada para obtener un polvo granular seco, y moler el polvo granular seco para formar una composición de sustrato que tenga un tamaño medio de partícula que varíe de aproximadamente 1 a aproximadamente 50 micrómetros. Según lo enunciado anteriormente, existe la necesidad de incluir niveles más altos de precursores solubles en agua, que estén generalmente en la forma de precursores líquidos, en los detergentes granulares. El desafío es convertir el precursor líquido en una forma granular seca que: (a) sea físicamente estable (es decir, que no absorba humedad excesiva de la atmósfera, lo que ocasiona la inestabilidad física y/o química del producto); (b) sea fácilmente redispersable y que se disuelva rápidamente en la solución de lavado; (c) que pueda cumplir con los requisitos regionales de mercado para los detergentes compactos de alta densidad (p. ej., en Japón); y (d) que alcance los objetivos expuestos anteriormente utilizando una fuente económica de materias primas y un proceso económico. El secado por aspersión es uno de los procesos característicos para elaborar detergentes de baja densidad o inclusive detergentes de densidad media. Sin embargo, varios de los aspectos del secado por aspersión lo vuelven inadecuado para producir los productos finales deseados. Los granulos soplados son, por lo general, de densidad aparente demasiado baja como para cumplir muchas de las necesidades que el mercado exige. Además, secar por aspersión una preparación compuesta con altos niveles de precursores de base líquida y altos niveles de surfactantes puede presentar dificultades en el procesamiento: por ejemplo, un producto pegajoso puede adherirse a las paredes de la torre de secado por aspersión y afectar la calidad del producto. Además, los granulos secados por aspersión con tales altos niveles de materiales orgánicos son generalmente proclives a perfiles de estabilidad física y de manejo deficientes. La presente invención proporciona una composición de sustrato que tiene la característica de estar compuesta por partículas finas de una composición compuesta, en la cual por lo menos un componente de dicha composición compuesta deriva de un precursor de base líquida. Como la composición de sustrato está, por lo general, en la forma de un polvo seco, la misma es adecuada para ser usada como polvo de materia prima en procesos de aglomeración o extrusión. Como resultado, la presente invención posibilita una forma eficiente para agregar niveles altos de precursores de base líquida, especialmente polímeros solubles y/o dispersables en agua, a una preparación detergente granular seca. Más aún, la presente invención provee un polvo de sustrato adecuado para ser usado en un proceso posterior para elaborar un producto detergente granular, tal como un proceso de aglomeración. El sustrato deriva, generalmente, de un polvo soplado intermedio, en donde se utiliza un proceso de secado por aspersión para secar los precursores de la solución. El secado por aspersión es por lo general la forma más rentable para secar grandes cargas de humedad de una mezcla de precursores en forma de solución o de lechada.

Si en el proceso de secado por aspersión se forman partículas más grandes (es decir, partículas que tienen un tamaño medio de partícula de 100 micrómetros o más), puede utilizarse luego un paso de proceso de molido en seco para reducir el tamaño de la partícula de la composición de sustrato a un rango de tamaño de partícula más fina (es decir, partículas que tengan un tamaño medio de partícula de 1 a 50 micrómetros o menos). Por último, debido a que la composición de sustrato comprende un porcentaje considerablemente alto de ingredientes solubles en agua, las composiciones detergentes que contienen una composición de sustrato de la presente invención presentan perfiles mejorados de solubilidad. Además, se observó que la química superficial de la composición de sustrato, cuando se encuentra en forma particulada, tiene una concentración más alta de polímero soluble y/o dispersable en agua que el resto de la composición de sustrato. Se observó además que el aumento relativo de la concentración de polímero en la superficie de la composición de sustrato ofrece ventajas adicionales para un rendimiento mejorado de la capacidad de disolución de los granulos hechos con este sustrato. En una modalidad preferida de la presente invención, la composición de sustrato está en forma particulada y comprende una región interior y una región exterior, cuando la distribución del polímero dentro de la composición de sustrato es tal que la región exterior de la composición de sustrato contiene una concentración más alta de polímero soluble y/o dispersable en agua con respecto a la misma concentración en la región interior.

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN Definiciones Todos los porcentajes, proporciones y niveles de los ingredientes a los que se hace referencia en la presente están basados en el peso de la cantidad total de la composición de sustrato, a menos que se indique de otra forma. En la presente, todas las mediciones a las que se hace referencia se realizan a 25 °C, a menos que se indique de otra manera. Como se utiliza en la presente, el término "que comprende" y sus derivados son términos abiertos que especifican la presencia de las características, elementos, componentes, grupos, números enteros y/o pasos que se mencionan, pero no excluyen la presencia de otras características, elementos, componentes, grupos, enteros y/o pasos no mencionados. Esta definición también se aplica a palabras de significado similar, por ejemplo, los términos "tiene", "incluye", "estar provisto de" y sus derivados. Este término incluye las expresiones "consiste de" y "consiste esencialmente de".

Composición de sustrato La composición de sustrato de la presente invención comprende de aproximadamente 20 % en peso a aproximadamente 60 % en peso, preferentemente de aproximadamente 30 % en peso a aproximadamente 50 % en peso, o de aproximadamente 30 % en peso a aproximadamente 40 % en peso, o de aproximadamente más de 40 % en peso a aproximadamente 50 % en peso de un polímero soluble y/o dispersable en agua y de aproximadamente 20 % en peso a aproximadamente 80 % en peso, preferentemente de aproximadamente 40 % en peso a aproximadamente 70 % en peso o de aproximadamente 40 % en peso a aproximadamente 50 % en peso o de aproximadamente 55 % en peso a aproximadamente 65 % en peso de una sal inorgánica soluble en agua. Además, la composición de sustrato de la presente invención tiene un tamaño medio de partícula de aproximadamente 1 micrómetro a aproximadamente 100 micrómetros, o de aproximadamente 1 micrómetro a aproximadamente 50 micrómetros. Además, la composición de sustrato de la presente invención contiene menos que aproximadamente 10 % en peso de material insoluble en agua. La solubilidad en agua de la composición de sustrato se determina por el método descrito con más detalle a continuación. La forma física de la composición de sustrato puede ser tal que un núcleo de una sal inorgánica soluble en agua esté por lo menos parcialmente, o inclusive prácticamente, encerrado, encapsulado y/o recubierto por un polímero soluble y/o dispersable en agua. Sin la intención de estar limitados por la teoría, se cree que la distribución del polímero soluble y/o dispersable en agua sobre la superficie de un núcleo de una sal inorgánica soluble en agua mejora el rendimiento de la capacidad de disolución del producto detergente y reduce considerablemente los residuos que se acumulan en la tela. El tamaño medio de la partícula de la composición de sustrato se determina, por lo general, mediante el método que se detalla más adelante.

Método para determinar la solubilidad en agua de una composición de sustrato La solubilidad en agua de la composición de sustrato se determina generalmente mediante el siguiente método: 1. Pesar 3.5 g de composición de sustrato y dosificar en una botella de 236.6 ml) (8 onzas). 2. Agregar 150 ml de agua a la botella, taparla y colocarla en baño maría a 70 °C por 3 horas. 3. Retirar la botella del baño maría, colocarla en un agitador mecánico y agitar vigorosamente por una hora. 4. Filtrar la muestra a través de una hoja previamente pesada de papel de filtro tarado utilizando una unidad de sujetador de filtro (como por ejemplo la unidad de sujetador de filtro modelo XX1004700, comercializada por Millipore Corporation, Bellerica, Massachusetts, EE.UU.) y un filtro de membrana de celulosa que tenga un tamaño de poro de 0.45 micrómetros (como por ejemplo el filtro HAWP04700, comercializado por Millipore Corporation, Bellerica, Massachusetts, EE.UU.). Enjuagar las botellas varias veces con agua para asegurarse de eliminar la muestra de la botella y verter el agua de enjuague también a través del filtro. 5. Una vez que la muestra se haya drenado por el papel de filtro, doblar el papel de filtro para evitar liberar el material sólido recolectado sobre él. Colocar el papel de filtro en un vaso tarado de 150 ml y secar durante la noche a 100 °C. 6. Luego, colocar el papel de filtro en un desecador para que se seque y enfriarlo a temperatura ambiente (25 °C) hasta obtener el peso constante, para después pesarlo. Determinar entonces el peso del material sólido sobre el papel de filtro en función del peso bruto del papel de filtro que contiene algún residuo menos el peso de tara inicial del papel de filtro. 7. El porcentaje de material insoluble se calcula de la siguiente manera: porcentaje en peso de material insoluble = 100 x (peso (en gramos) de material sólido sobre el papel de filtro después del paso 6 / peso (en gramos) de la muestra dosificada en el paso 1 (3.5 g)) Por lo general, la composición de sustrato deja menos del 10 % en peso de la cantidad dosificada originalmente en el vaso del paso 1 de material sólido sobre el papel de filtro después del paso 6. Método para determinar el tamaño medio de partícula de la composición de sustrato El tamaño medio de partícula de la composición de sustrato se determina generalmente de acuerdo con el documento ISO 8130-13, "Coating powders - Part 13: Partióle size analysis by láser diffraction" (Polvos de recubrimiento - Parte 13: Análisis del tamaño de partícula por difracción de la radiación láser). Un analizador adecuado del tamaño de partícula por difracción de la radiación láser con un alimentador de polvo seco puede obtenerse de Horiba Instruments Incorporated, de Irvine, California, EE.UU.; Malvern Instruments Ltd, de Worcestershire, Reino Unido y de Beckman-Coulter Incorporated de Fullerton, California, EE.UU.

Los resultados se expresan de conformidad con las normas ISO 9276-1 :1998, "Representation of results of partióle size analysis - Part 1 : Graphical Representation" (Representación de los resultados del análisis de tamaño de partícula - Parte 1 : Representación gráfica), Figura A.4, "Cumulative distribution Q3 plotted on graph paper with a logarithmic abscissa" (Distribución acumulativa Q3 graficada en papel cuadriculado con una abscisa logarítmica). El tamaño medio de partícula se define como el valor de la abscisa en el punto donde la distribución acumulativa (Q3) es igual al 50 por ciento.

Polímero soluble y/o dispersable en agua La composición de sustrato de la presente invención comprende de aproximadamente 20 % en peso a aproximadamente 60 % en peso, de aproximadamente 30 % en peso a aproximadamente 50 % en peso o de aproximadamente 30 % en peso a aproximadamente 40 % en peso o de más de aproximadamente 40 % en peso a aproximadamente 50 % en peso de un polímero soluble y/o dispersable en agua. El polímero soluble y/o dispersable en agua es, preferiblemente, un ácido policarboxílico polimérico, con mayor preferencia seleccionado del grupo compuesto por un polímero de ácido poliacrílico, polímero de ácido polimaléico, copolímero poliacrílico maleico y mezclas de éstos. El polímero soluble y/o dispersable en agua de la presente invención también incluye sus sales, preferiblemente sales alcalinas tales como poliacrilato de sodio, polimaleato de sodio, etc. El polímero soluble y/o dispersable en agua tiene, por lo general, un peso molecular de 0.003 ag (2,000 Da) a 0.16 ag (100,000 Da) o preferentemente, de 0.0049 ag (3,000 Da) a 0.0083 ag (5,000 Da) o de 0.016 ag (10,000 Da) a 0.025 ag (15,000 Da) o más aún, de 0.083 ag (50,000 Da) a 0.15 ag (90,000 Da). La solubilidad o dispersibilidad en agua del polímero se determina generalmente con el método que se detalla más adelante.

Método para determinar la solubilidad o la dispersibilidad en agua del polímero La solubilidad o la dispersibilidad en agua del polímero se determinan generalmente mediante el siguiente método: 1. Pesar 3.5 g de polímero dispersable en agua y/o soluble en agua y dosificar en una botella de 236.6 ml (8 onzas). 2. Agregar 150 ml de agua a la botella, taparla y colocarla en baño maría a 70 °C por 3 horas. 3. Retirar la botella del baño maría, colocarla en un agitador mecánico y agitar vigorosamente por una hora. 4. Filtrar las muestras a través de una hoja previamente pesada de papel de filtro tarado utilizando una unidad de sujetador de filtro (como por ejemplo la unidad de sujetador de filtro Modelo XX1004700, comercializada por Millipore Corporation, Bellerica, Massachusetts, EE.UU.) y un filtro de membrana de celulosa que tenga un tamaño de poro de 0.45 micrómetros (como por ejemplo el filtro HAWP04700, comercializado por Millipore Corporation, Bellerica, Massachusetts, EE.UU.). Enjuagar las botellas varias veces con agua para asegurarse de eliminar la muestra de la botella y verter el agua de enjuague también a través del filtro. 5. Cuando todas las muestras drenaron por el papel de filtro, doblar el papel de filtro para evitar liberar el material sólido recolectado sobre él. Colocar el papel de filtro en un vaso tarado de 150 ml y secar durante la noche a 100 °C. 6. Luego, colocar el papel de filtro en un desecador para que se seque y enfriarlo a temperatura ambiente (25 °C) hasta obtener el peso constante, para después pesarlo. Determinar el peso del material sólido que quedó sobre el papel de filtro en función del peso bruto del filtro seco que contiene algún residuo menos el peso de tara inicial del papel de filtro. 7. El porcentaje de material insoluble se calcula de la siguiente manera: porcentaje en peso de material insoluble = 100 x (peso (en gramos) de material sólido sobre el papel de filtro después del paso 6 / peso (en gramos) de la muestra dosificada en el paso 1 (3.5 g)) Por lo general, el polímero soluble y/o dispersable en agua no deja más que un 0.5 % en peso de la cantidad originalmente dosificada en el vaso del paso 1 de material sólido sobre el papel de filtro después del paso 6.

Sales inorgánicas solubles en agua La composición de sustrato de la presente invención comprende de aproximadamente 20 % en peso a aproximadamente 80 % en peso, de aproximadamente 40 % en peso a aproximadamente 70 % en peso o de aproximadamente 40 % en peso a aproximadamente 50 % en peso o de aproximadamente 55 % en peso a aproximadamente 65 % en peso de una sal inorgánica soluble en agua. La sal inorgánica soluble en agua se selecciona, preferentemente, del grupo compuesto por un sulfato, un carbonato, un silicato y mezclas de éstos. El silicato preferido es el silicato de sodio y, con mayor preferencia, el silicato de sodio que tiene una proporción molar de SiO2 a Na2O de aproximadamente 1.0 a aproximadamente 3.2, preferentemente de aproximadamente 1.4 a aproximadamente 2.2, con mayor preferencia de aproximadamente 1.6 a aproximadamente 2.0.

Promedio ponderado del tamaño de la partícula La composición de sustrato de la presente invención tiene un tamaño medio de partícula de aproximadamente 1 micrómetro a aproximadamente 100 micrómetros, con preferencia de aproximadamente 1 micrómetro a aproximadamente 50 micrómetros, con mayor preferencia de aproximadamente 1 micrómetro a aproximadamente 25 micrómetros. El tamaño medio de partícula se mide utilizando difracción de la radiación láser con un alimentador de polvo seco.

Material insoluble en agua La composición de sustrato de la presente invención comprende menos de aproximadamente 10 % en peso, menos de aproximadamente 5 % en peso, menos de aproximadamente 1 % en peso de material insoluble en agua.

Materiales insolubles en agua típicos incluyen a la zeolita y la composición de sustrato de la presente invención está preferente y prácticamente libre de zeolita.

Primer surfactante La composición de sustrato de la presente invención comprende, de manera opcional pero preferida, de aproximadamente 1 % en peso a aproximadamente 20 % en peso, de aproximadamente 1 % en peso a aproximadamente 10 % en peso o de 1 % en peso a 5 % en peso o inclusive de 2 % en peso a 4 % en peso de un primer surfactante. El primer surfactante preferido se selecciona a partir del grupo compuesto por surfactante aniónico, surfactante no iónico, surfactante catiónico, surfactante anfotérico y mezclas de éstos. El primer surfactante de mayor preferencia se selecciona a partir del grupo compuesto por sulfonato de alquilbenceno lineal (LAS), alquilsulfato (AS), alquil-etoxi-sulfato (AES) y mezclas de éstos. Otros surfactantes adecuados para ser usados como el primer surfactante se describen con más detalle en la patente de los EE.UU. núm. 6,391 ,839, otorgada a Addison el 21 de mayo de 2002.

Proceso para elaborar una composición de sustrato La composición de sustrato de la presente invención se prepara mediante un proceso que comprende los pasos de: (1 ) mezclar el polímero y la sal para obtener una mezcla en forma de una lechada; (2) secar por aspersión la mezcla en forma de lechada obtenida en el paso (1 ) para obtener un polvo granular seco; y (3) moler el polvo granular seco obtenido en el paso (2) para producir una composición de sustrato que tenga un tamaño medio de partícula que varíe de aproximadamente 1 micrómetro a aproximadamente 50 micrómetros.

Paso (1 ): Obtención de la mezcla en forma de lechada Este paso consiste en mezclar el polímero soluble y/o dispersable en agua y la sal inorgánica soluble en agua para formar una mezcla que está en forma de una lechada. La mezcla en forma de lechada comprende, por lo general, una fase de solución continua que contiene el polímero y una fase de solución discontinua que contiene la sal. Opcionalmente, en este paso se puede agregar un surfactante a la sal y al polímero e integrarlo en la mezcla en forma de lechada. Por lo general, una lechada adecuada puede prepararse por suspensión de los ingredientes secos en los ingredientes líquidos, agregando opcionalmente agua. Puede ser preferible no agregar, o agregar sólo una cantidad mínima de agua en el paso (1 ), porque minimizar el agregado de agua reduce la carga de secado total en el paso de secado por aspersión, lo que disminuye el consumo de energía del proceso. Por lo general, las sales inorgánicas solubles en agua están, por lo menos en parte, en la forma de polvo (es decir, están prácticamente en forma no disuelta) que se dispersa en la lechada.

Paso (2): Secar por aspersión la mezcla en forma de lechada para obtener un polvo granular seco Este paso implica secar por aspersión la mezcla en forma de lechada obtenida en el paso (1 ) para producir un polvo granular seco. La mezcla en forma de lechada se reduce a partículas para formar gotitas atomizadas que serán secadas luego en una torre de secado por aspersión para formar un polvo granular seco, generalmente en forma de particulado de flujo libre. En este paso, por lo general, una delgada capa del polímero se seca sobre la superficie de la sal para encerrar, por lo menos parcialmente o inclusive totalmente, el material de sal.

Paso (3): Moler el polvo granular seco Este paso consiste en el molido del polvo granular seco obtenido en el paso (2) para producir una composición de sustrato que tenga un tamaño medio de partícula que varía de aproximadamente 1 micrómetro a aproximadamente 50 micrómetros. En este paso, se necesita la energía mecánica suficiente para desmenuzar el polvo granular seco que compondrá la composición de sustrato. Los tipos de molinos adecuados para moler el polvo granular seco incluyen los molinos de púas de alta velocidad, los molinos de púas contrarotatorios, molinos de martillo, molinos de clasificación por aire y molinos de chorro. Un molino preferido es un molino de púas de alta velocidad, por ejemplo, Netsch CUM, suministrado por Hosokawa Alpine.

En otra modalidad de la presente invención es posible moler la mezcla en forma de lechada obtenida en el paso (1 ) a fin de proveer una mezcla finamente dispersada para luego secarla por aspersión con una tobera de pulverización fina y formar directamente una composición de sustrato que tiene un tamaño medio de partícula que varía de aproximadamente 1 micrómetro a aproximadamente 50 micrómetros. En esta modalidad, los tipos de molinos adecuados incluyen un molino coloidal, molino de bolas y un mezclador rotor-estator de alta velocidad que puedan desmenuzar y desaglomerar la fase discontinua de la mezcla en forma de lechada. Un molino adecuado es un molino IKA, suministrado por IKA Werde GmbH, Staufen, Alemania. La mezcla finamente dispersada puede ser sometida al paso de secado por aspersión, el que provee la atomización suficiente de la mezcla finamente dispersada para formar gotitas atomizadas minúsculas que se secan luego directamente para formar una composición de sustrato que tiene un tamaño medio de partícula que varía de aproximadamente 1 micrómetro a aproximadamente 50 micrómetros. El secado por aspersión se realiza utilizando una tobera de pulverización fina, por ejemplo una tobera de combustión.

Composición detergente La composición detergente de la presente invención puede comprender de aproximadamente 10 % en peso a aproximadamente 60 % en peso de la composición de sustrato. La composición detergente puede además comprender un aditivo, una enzima y otros ingredientes convencionales.

Segundo surfactante La composición detergente de la presente invención puede comprender de aproximadamente 1 % en peso a aproximadamente 20 % en peso de un segundo surfactante. El segundo surfactante puede ser igual al o diferente del primer surfactante que puede agregarse a la composición de sustrato. Un segundo surfactante preferido se selecciona del grupo compuesto por surfactante aniónico, surfactante no iónico, surfactante catiónico, surfactante anfotérico y mezclas de éstos. Un segundo surfactante de mayor preferencia se selecciona del grupo compuesto por sulfonato de alquilbenceno lineal (LAS), alquilsulfato (AS), alquil-etoxi-sulfato (AES) y mezclas de éstos. Otros surfactantes adecuados para ser usados como el segundo surfactante se describen con más detalle en la patente de los EE.UU. núm. 6,391 ,839, otorgada a Addison el 21 de mayo de 2002. Puede ser preferible que el primer surfactante se seleccione a partir del grupo compuesto por AS, AES y mezclas de éstos, y preferir LAS como segundo surfactante.

Otros ingredientes La composición detergente de la presente invención puede además contener un aditivo, una enzima, un colorante, un perfume u otros ingredientes convencionales. Otros ingredientes adecuados se describen en la patente de los EE.UU. núm. 6,391 ,839, otorgada a Addíson el 21 de mayo de 2002.

Proceso para elaborar la composición detergente La composición detergente de la presente invención puede prepararse mediante el proceso que comprende los pasos de: (1 ) mezclar el polímero y la sal para obtener una mezcla en forma de una lechada; (2) secar por aspersión la mezcla en forma de lechada para obtener un polvo granular seco; (3) moler el polvo granular seco para reducir el tamaño de la partícula a fin de formar una composición de sustrato que tenga un tamaño medio de partícula que varíe de aproximadamente 1 micrómetro a aproximadamente 50 micrómetros; y (4) aglomerar la composición de sustrato con un aglutinante fluido para obtener una composición detergente granular. Los pasos (1), (2) y (3) requieren las mismas características, parámetros y condiciones de proceso descritos en detalle anteriormente para el proceso de elaboración de una composición de sustrato de la presente invención. El paso (4) consiste en la aglomeración de la composición de sustrato del paso (3) con un aglutinante fluido para obtener una composición detergente granular. La aglomeración puede realizarse utilizando cualquier equipo de aglomeración adecuado. Preferentemente, el equipo de aglomeración se selecciona del grupo compuesto por aglomeradores-mezcladores de alto esfuerzo cortante, aglomeradores-mezcladores de moderado esfuerzo cortante, sistemas de aglomeración de lecho fluidizado de bajo esfuerzo cortante y combinaciones de éstos.

Aglutinante fluido El aglutinante fluido puede ser cualquier fluido adecuado para aglomerar la composición de sustrato. Preferentemente, el aglutinante fluido comprende agua, el segundo surfactante, precursores ácidos del segundo surfactante o mezclas de éstos.

EJEMPLOS EJEMPLO 1 Proceso para elaborar una composición de sustrato Paso 1 (mezcla) Se dosifican una pasta de sulfonato alquilbenceno de sodio lineal C10.13 (NaLAS) (50 % solución acuosa), solución de poliacrilato de sodio (44 % solución acuosa), silicato de sodio 1.6R (47 % solución acuosa) y polvo de carbonato de sodio en un vaso mezclador de bajo esfuerzo cortante para formar una lechada acuosa.

Paso 2 (secado por aspersión) Se calienta la mezcla en forma de lechada a 80 °C y ésta se alimenta bajo alta presión (6,000-7,000 kPa) en una torre de secado por aspersión de contracorriente convencional con una entrada de aire a una temperatura de 300-310 °C. Se seca la mezcla en forma de lechada atomizada para producir un polvo granular seco.

Paso 3 (molido) Se muele el polvo granular seco en un molino de púas de alta velocidad (por ejemplo, el molino Netsch CUM, con rotor de disco de púas, que funciona a 1570.8 rad/s (15,000 RPM) con una velocidad de alimentación de 300 kg/hr) para producir una composición de sustrato con un promedio ponderado de tamaño de partícula que varíe de 1 micrómetro a 50 micrómetros y que comprende 4 % en peso de NaLAS, 35 % en peso de poliacrilato de sodio, 14 % en peso de silicato de sodio 1.6R, 43 % en peso de carbonato de sodio y humedad de la csp.

EJEMPLO 2 Composición de sustrato Las cantidades de los ingredientes que se detallan más adelante se consignan en porcentaje del peso.

Ingredientes (A) (B) (C) (D) (E) (F) (G) C,0.13 sulfonato de alquilbenceno 4.0 4.0 12.0 0.0 0.0 0.0 4.0 lineal, sal sódica C14-15 alquilsulfato, sal sódica 0.0 0.0 0.0 20.0 20.0 0.0 0.0 Polímero de poliacrilato de sodio 35.0 36.0 36.0 26.0 36.0 49.8 28.0 Silicato de sodio 1.6R 14.0 0.0 0.0 10.4 0.0 0.0 20.0 Carbonato de sodio 43.2 55.1 47.8 40.0 40.4 27.5 20.0 Sulfato de sodio 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 20.0 25.7 Humedad 3.0 3.9 3.3 2.8 2.8 1.9 1.4 Misceláneos 0.8 1.0 0.9 0.8 0.8 0.8 0.9 Total 100.0 100.0 100.0 100.0 100.0 100.0 100.0 EJEMPLO 3 Proceso para fabricar una composición detergente granular para lavandería mediante aglomeración de la pasta La composición de sustrato que se prepara de conformidad con el ejemplo 1 se dosifica en un mezclador de alto esfuerzo cortante (CB100 Loedige) opcionalmente con otros polvos secos, por ejemplo zeolita A y/o carbonato de sodio. Se dosifica una pasta surfactante muy activa (por ejemplo, 72 % en peso de sulfonato de alquilbenceno de sodio lineal activo (NaLAS)) en un mezclador de alta velocidad y los elementos mezclados se dispersan con los polvos para formar una mezcla. Se dosifica la mezcla en un aglomerador de moderado esfuerzo cortante (KM1500 Loedige). Se rocía opcionalmente un aglutinante secundario (por ejemplo, agua) en el aglomerador de moderado esfuerzo cortante para formar el tamaño de la partícula, se densifica la mezcla y se la aglomera para formar aglomerados húmedos. Se tamizan los aglomerados húmedos para eliminar el material demasiado grande (>2250 micrómetros), y se secan en un secador de lecho fluidizado. Se tamizan los aglomerados secos resultantes para eliminar el material demasiado grande (>1180 micrómetros) para producir una composición detergente granular para lavandería.

EJEMPLO 4 Proceso para fabricar una composición detergente granular para lavandería mediante neutralización seca Se dosifica la composición de sustrato que se prepara de conformidad con el ejemplo 1 en un mezclador de alto esfuerzo cortante (CB100 Loedige) junto con polvo de carbonato de sodio y, opcionalmente, con polvo de zeolita. Se dosifica el ácido sulfónico alquilbenceno lineal (HLAS) como aglutinante líquido en un mezclador de alta velocidad y se dispersa con los polvos al mezclar los elementos para formar una mezcla. Se dosifica la mezcla en un aglomerador de moderado esfuerzo cortante (KM1500 Loedige). Se rocía opcionalmente un aglutinante secundario (p. ej., agua) en el aglomerador de moderado esfuerzo cortante para formar el tamaño de la partícula, se densifica la mezcla y se la aglomera para formar aglomerados húmedos. Se tamizan los aglomerados para eliminar el material demasiado grande (>2250 micrómetros) y se secan, opcionalmente, en un secador de lecho fluidízado. Se tamizan los aglomerados secos resultantes para eliminar el material demasiado grande (>1 180 micrómetros) para producir una composición detergente granular para lavandería.

EJEMPLO 5 Proceso para elaborar una composición detergente granular para lavandería mediante la combinación de neutralización seca y aglomeración de la pasta Se toma la composición de sustrato preparada de acuerdo con el ejemplo 1 y ésta se dosifica en un mezclador de alto esfuerzo cortante (CB100 Loedige) junto con un polvo de carbonato de sodio y, opcionalmente, con polvo de zeolita. Se dosifica el ácido sulfónico de alquilbenceno lineal (HLAS) como aglutinante líquido en un mezclador de alta velocidad y éste se dispersa con los polvos al mezclar los elementos para formar una mezcla. Se dosifica la mezcla en un aglomerador de moderado esfuerzo cortante (KM1500 Loedige). Se agrega un aglutinante muy activo de pasta surfactante (72 % en peso de pasta acuosa de alquil sulfato de sodio). Opcionalmente, se agrega más agua al aglomerador de moderado esfuerzo cortante para formar el tamaño de la partícula, se densifica la mezcla y ésta se aglomera para formar aglomerados húmedos. Se tamizan los aglomerados para eliminar el material demasiado grande (>2250 micrómetros) y se secan, opcionalmente, en un secador de lecho fluidizado. Se tamizan los aglomerados secos resultantes para eliminar el material demasiado grande (>1180 micrómetros) para producir una composición detergente granular para lavandería.

EJEMPLO 6 Aglomerados detergentes elaborados utilizando el sustrato de liberación de acuerdo con el Ejemplo 5 Ingredientes dosificados en un mezclador CB Cantidad Zeolita 17.2 % Polvo de carbonato de sodio 12.1 % Sustrato (A) del ejemplo 2, anterior 45.2 % Mezcla de HLAS 25.1 % C02 (pérdida por rxn) -1.8 % Ingredientes dosificados en un aglomerador KM 15000 Cantidad Pasta de NaAS 2.2 Total 100.0 % EJEMPLO 7 Composición detergente granular para lavandería, composiciones totales de producto gue contienen aglomerados hechos con polvos de sustratos Las cantidades de los ingredientes que se detallan más adelante se consignan en porcentaje del peso.

Ingredientes (A) (B) (C) (D) (E) NaLAS activo 23.8 % 16.3 % 25.0 % 18.8 % 18.8 % NaAS activo 1.3 % 8.8 % 0.0 % 6.3 % 6.3 % Poliacrilato de sodio, peso molecular 4500 10.0 % 10.0 % 12.0 % Poliacrilato de sodio -copolímero polimaléico, peso molecular 2000 10.0 % Poliacrilato de sodio -copolímero polimaléico, peso molecular 70000 8.0 % Carbonato de sodio 20.5 % 25.0 % 25.0 % 25.0 % 25.0 % Zeolita 10.9 % 3.0 % 8.0 % 8.0 % 8.0 % Sulfato de sodio 15.2 % 17.0 % 15.0 % 15.0 % 15.0 % Otros 18.4 % 20.0 % 15.0 % 17.0 % 19.0 % Total 100.0 % 100.0 % 100.0 % 100.0 % 100.0 % Si bien se han ilustrado y descrito modalidades particulares de la presente invención, será evidente para aquellos con conocimiento en la industria que se pueden hacer varios cambios y modificaciones sin desviarse del espíritu y alcance de la invención. Se ha pretendido, por consiguiente, cubrir en las reivindicaciones anexas todos los cambios y modificaciones que están dentro del alcance de la invención. Todos los documentos citados en este documento se consideran incorporados en su parte relevante como referencia. La mención de cualquier documento no deberá interpretarse como una admisión de que el mismo constituye una industria anterior con respecto a la presente invención.

Claims (11)

NOVEDAD DE LA INVENCIÓN REIVINDICACIONES

1. Una composición de sustrato que comprende de 20 % a 60 % en peso de un polímero soluble y/o dispersable en agua y de 20 % a 80 % en peso de una sal inorgánica soluble en agua, caracterizada porque la composición de sustrato tiene un tamaño medio de partícula de aproximadamente 1 micrómetro a aproximadamente 100 micrómetros, y en donde la composición de sustrato comprende menos de aproximadamente 10 % en peso de un material insoluble en agua.

2. La composición de sustrato de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizada además porque el polímero soluble y/o dispersable en agua se selecciona del grupo compuesto por polímero de ácido poliacrílico, polímero de ácido polimaléico, copolímero poliacrílico-maleico, sales de los mismos y mezclas de éstos.

3. La composición del sustrato de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizada además porque la composición comprende de 1 % a 20 % en peso de un primer surfactante.

4. La composición de sustrato de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizada además porque la sal inorgánica soluble en agua se selecciona del grupo compuesto por un sulfato, un carbonato y mezclas de éstos.

5. La composición de sustrato de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizada además porque la composición comprende un silicato de sodio que tiene una proporción molar de SiO2 y Na2O de 1.0 a 3.2.

6. La composición de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizada además porque la composición se encuentra esencialmente libre de zeolita.

7. Una composición de sustrato de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque la composición está en forma particulada y comprende una superficie externa, y en donde la concentración del polímero soluble y/o dispersable en agua en la superficie externa es mayor que la concentración del polímero soluble y/o dispersable en agua en el resto de la composición.

8. Un proceso para elaborar la composición de sustrato de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque el proceso comprende los pasos de: (1 ) mezclar el polímero soluble y/o dispersable en agua y la sal inorgánica soluble en agua para formar una mezcla que está en la forma de una lechada; (2) secar por aspersión la mezcla en forma de lechada del paso (1 ) para obtener un polvo granular seco; y (3) moler el polvo granular seco obtenido en el paso (2) para producir una composición de sustrato que tiene un tamaño medio de partícula que varía de 1 micrómetro a 50 micrómetros.

9. Una composición detergente que comprende una composición de sustrato de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7.

10. La composición detergente de conformidad con la reivindicación 9, caracterizada además porque la composición detergente contiene un segundo surfactante.

11. Un proceso para preparar una composición detergente de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 9 a 10 caracterizado porque el proceso comprende los pasos de: (1 ) mezclar el polímero soluble y/o dispersable en agua y la sal inorgánica soluble en agua para formar una mezcla que está en la forma de una lechada; (2) secar por aspersión la mezcla en forma de lechada del paso (1 ) para obtener un polvo granular seco; y (3) moler el polvo granular seco obtenido en el paso (2) para producir una composición de sustrato que tiene un tamaño medio de partícula que varía de 1 micrómetro a 50 micrómetros; y (4) aglomerar la composición de sustrato obtenida en el paso (3) con un aglutinante fluido para obtener una composición detergente granular.