ES2224220T3

ES2224220T3 - Procedimiento para preparar composiciones detergentes de alta densidad aparente.

Info

Publication number: ES2224220T3
Application number: ES97909224T
Authority: ES
Inventors: Huug Euser; Henning Wagner; Peter Willem Appel
Original assignee: Unilever NV
Current assignee: Unilever NV
Priority date: 1996-09-10
Filing date: 1997-08-19
Publication date: 2005-03-01
Anticipated expiration: 2017-08-19
Also published as: WO1998011198A1; GB9618875D0; EA199900280A1; TW517080B; EP0925354A1; DE69730222T2; ID20824A; DE69730222D1; AU731562B2; EA001705B1; AR009568A1; AU4700797A; CN1208447C; IN189094B; ZA978144B; BR9711714A; CA2263506A1; CA2263506C; CN1235632A; EP0925354B1

Abstract

SE PRESENTA UN PROCESO PARA PREPARAR UNA COMPOSICION DETERGENTE QUE COMPRENDE UN PRIMER PASO DE PREPARAR UN COMPONENTE LIQUIDO QUE COMPRENDE UN ESTRUCTURANTE. UN SEGUNDO PASO COMPRENDE LA MEZCLA DEL LIQUIDO CON UN COMPONENTE SOLIDO EN UN GRANULADOR. UN TERCER PASO OPCIONAL COMPRENDE EL SECADO Y/O ENFRIADO. EL ESTRUCTURANTE SE INCORPORA EN UNA CANTIDAD TAL QUE EL COMPONENTE LIQUIDO PUEDA SER BOMBEABLE A UNA TEMPERATURA DE 50° C O MAYOR PERO QUE PROVOQUE UNA SOLIDIFICACION SUFICIENTE PARA FORMAR UN PRODUCTO GRANULADO QUE FLUYA LIBREMENTE.

Description

Procedimiento para preparar composiciones detergentes de alta densidad aparente.

Campo de la invención

La presente invención se refiere a un procedimiento para preparar un componente o composición detergente granular mediante mezclado. Más particularmente, se refiere a un procedimiento para la preparación en continuo de tales composiciones detergentes. Adicionalmente, se refiere a una composición detergente granular obtenible mediante el procedimiento de la presente invención.

Antecedentes de la invención

Generalmente hablando, hay dos tipos principales de procedimientos mediante los que se pueden preparar polvos detergentes. El primer tipo de procedimiento implica el secado por pulverización de una suspensión detergente acuosa en una torre de secado por pulverización. En el segundo tipo de procedimiento, los distintos componentes se mezclan en seco y opcionalmente se aglomeran con líquidos, por ejemplo, no iónicos. El último tipo de procedimiento es más adecuado para la producción de polvos con una densidad aparente relativamente alta. Eso es principalmente porque la composición química de la suspensión usada en el procedimiento de secado por pulverización tiene un marcado efecto sobre la densidad aparente del producto granular. Esta densidad aparente sólo puede aumentarse de forma significativa aumentando el contenido en sulfato sódico relativamente denso. No obstante, el sulfato sódico no contribuye a la detergencia, de modo que el rendimiento global del polvo en el lavado se ve de esa forma reducido.

En los últimos años pasados, ha habido diferentes propuestas para procedimientos de mezcla mecánicos para la producción de polvos detergentes de alta densidad. Por ejemplo el documento EP-A-265 203 divulga composiciones tensioactivas líquidas que contienen una sal de sodio o potasio de un alquilbencenosulfonato o alquilsulfato, un tensioactivo etoxilado no iónico y agua. La cantidad de agua no excede el 10% en peso. Dicha composición tensioactiva líquida se puede pulverizar sobre un material sólido absorbente en forma de partículas, por ejemplo un polvo base poroso secado por pulverización que tiene una densidad aparente baja y que contiene poco o ningún activo, para formar un polvo base detergente que tiene una densidad aparente aumentada.

El documento EP-A-507 402 divulga un procedimiento para preparar una composición tensioactiva líquida que comprende un tensioactivo aniónico, un tensioactivo no iónico y que tiene un contenido de agua relativamente bajo. El principio del procedimiento es neutralizar el ácido que corresponde al tensioactivo aniónico con un agente neutralizante de una resistencia tal que lleve a concentración baja deseada de agua en el producto final añadiendo estos dos materiales a un fluido que comprende el tensioactivo no iónico y que actúa como un disolvente o diluyente para el tensioactivo aniónico neutralizado. Este procedimiento se lleva a cabo en continuo, preferiblemente en un reactor de bucle.

El documento EP-A-420 317 divulga un procedimiento para la producción en continuo de composiciones o componentes detergentes granulares que tienen una densidad mayor que la obtenible en procedimientos de secado mediante pulverización. El procedimiento consiste en tres etapas, una aglomeración en un mezclador de alta velocidad, una densificación en un densificador granulador de velocidad moderada en el que el material se lleva o se mantiene en un estado deformable, y el secado y/o enfriamiento del producto (por ejemplo en un lecho fluidizado). Un precursor líquido de ácido de un tensioactivo aniónico se neutraliza in situ con un material inorgánico alcalino soluble en agua (por ejemplo carbonato de sodio) en el mezclador de alta velocidad. El estado deformable del material a temperaturas superiores a 40ºC se obtiene, al menos parcialmente, por el calor de neutralización del ácido.

El documento EP-A-544 365 divulga un procedimiento para la preparación de una composición granular en el mismo equipo descrito en el documento EP-0 420 317 o de forma alternativa en una granulación por lotes. En este caso se usa una mezcla de una sal de sodio o potasio de un alquilsulfato, por ejemplo un alquilsulfato primario y un tensioactivo no iónico alquiloxilado como la fase líquida para la granulación en el mezclador de alta velocidad. Para obtener polvos detergentes con buenas propiedades de polvo, el proceso de aglomeración se controla mediante un aumento significativo de la viscosidad líquida. Esto se obtiene por la adición de dos o más componentes a la composición tensioactiva líquida. Ejemplos de tales componentes que aumentan la viscosidad son agua y ácido graso en combinación con una cantidad estequiométrica de material alcalino (por ejemplo sosa caústica) suficiente para neutralizar el ácido graso lo que resulta en la formación de jabón.

Cuando el polvo que se va a formular contiene un adyuvante de la detergencia de tipo fosfato tal como tripolifosfato de sodio, los procedimientos conocidos de mezcla tienen un número de inconvenientes que son perjudiciales para el requerimiento de producir polvos de fluido libre con buena granularidad y bajo contenido de humedad. Estos son atribuibles, en parte, probablemente a la baja capacidad de portar líquido de las partículas de adyuvante de tipo fosfato. Los problemas típicos que se pueden encontrar incluyen el desarrollo de grumos duros debido a la hidratación fuertemente exotérmica y la formación de puentes de cristales. Además, tienden a formarse en el producto resultante gránulos suaves con un pobre comportamiento de polvo debido a las bajas fuerzas de adhesión de las superficies de las partículas mojadas y por ello, una pobre estructura granular.

A. Naviglio y A. Moriconi ("Detergents Manufacture - A new, low cost, energy-saving, cool and dry process", Soap/Cosmetics/Chemical Specialities, septiembre 1987) describen un proceso en continuo con un turbo reactor y un aglomerador de tambor rotatorio para la preparación de composiciones detergentes granulares. La reacción de neutralización en seco tiene lugar en el turbo reactor en el que se dosifican los sólidos al mismo tiempo (por ejemplo sólidos: STP, polvo alcalino (por ejemplo carbonato de sodio); líquidos: solución caústica, ácido LAS, ácido graso). La mezcla en el turbo reactor se consigue mediante difusores de aire especiales que mantienen los polvos y los líquidos suspendidos. Se utiliza aire refrigerado para eliminar el calor de reacción. El reactor contiene un tornillo para transportar en continuo la etapa de aglomeración. La aglomeración se proporciona mediante pulverización sobre silicato de sodio o no iónicos en el tambor rotatorio. Este procedimiento proporciona una separación de la neutralización/hidratación y la aglomeración. La formación de grandes grumos de STP hidrato se puede evitar mediante la suspensión con una corriente de aire. Debido a la baja capacidad de absorción del STP la pulverización de no iónicos no es adecuada para preparar polvos detergentes con un alto contenido de activos.

El documento EP-A-694 608 divulga un procedimiento en el cual se produce un producto detergente granular usando una pasta tensioactiva estructurada. La pasta tiene una viscosidad elevada.

El documento EP-A-663 439 también divulga un procedimiento en el cual se produce un producto detergente granular usando una pasta tensioactiva estructurada.

El documento EP-A-622 454 describe un procedimiento a baja temperatura para producir un producto detergente granular usando detergentes no iónicos líquidos estructurados.

El documento EP-A-508 543 también divulga un procedimiento en el cual se produce un producto detergente usado una pasta tensioactiva estructurada.

Resumen de la invención

Los problemas relacionados con la inclusión de STP u otros sólidos que tengan una capacidad portadora de líquidos y/o propiedades de hidratación bajas se han superado, sin embargo, ahora mediante un procedimiento nuevo pero mucho más simple que se puede llevar a cabo usando el reactor y equipo mezclador que es ya convencional en la técnica. Sin embargo, también tiene ventajas en el procesado de otra clase de sólidos. Este nuevo procedimiento constituye la presente invención y formular un componente líquido con un estructurante de modo que permanezca bombeable a la temperatura a la cual se forma el componente líquido y a continuación mezclarlo con un componente sólido a una temperatura inferior a la que el estructurante provoca la solidificación de la mezcla.

La memoria descriptiva de patente internacional nº 95/32276 divulga un procedimiento en el que los componentes "líquidos" se formulan como una pasta (preferiblemente acuosa) que tiene una viscosidad de entre 5 y 100 Pas a 70ºC y a continuación se granulan con un componente sólido. Sin embargo, este procedimiento no divulga el uso con adyuvantes de tipo fosfato u otras sales inorgánicas con propiedades portadoras de líquidos/hidratación similares y, por ello, no se abordan los problemas que resultos mediante la presente invención. Además, no satisface la conveniencia de ser capaz de bombear el componente líquido y tampoco aborda la solución para proporcionar productos de humedad relativa baja. Por ejemplo, el procedimiento de la presente invención también produce beneficios inesperados con diferentes adyuvantes de la detergencia tales como zeolitas, permitiendo la fabricación de productos granulares con una baja humedad relativa sin secado hasta la fecha. Esta baja humedad permite que los blanqueadores de percarbonato sean dosificados a posteriori, siendo éstos preferidos sobre los perboratos por motivos medioambientales.

El producto granulado resultante que cuando es hecho pastillas, produce pastillas que tienen un alto grado de dureza medida mediante la resistencia de ruptura (P_{max}) y el módulo E (E_{mod}). Estos parámetros se pueden usar opcionalmente también para caracterizar la mezcla solidificada en el granulador.

Por tanto, en un primer aspecto, la presente invención proporciona un proceso como el definido en la reivindicación 1.

En un segundo aspecto, la invención proporciona una composición o componente detergente granular preparado por este procedimiento.

Descripción detallada de las realizaciones preferidas

Se puede considerar que el producto granular así preparado fluye libremente si tiene una velocidad dinámica de flujo (DFR) de preferiblemente más de 90 ml/s. Convenientemente, la DFR se puede medir por una técnica en la que se permite que fluya un volumen conocido de polvo a través de un orificio y tubo calibrados. El tiempo de flujo entre dos sensores de luz se registra automáticamente y se calcula la DFR con el volumen conocido y el tiempo de flujo registrado.

Las composiciones detergentes granulares de acuerdo con la presente invención puede estar en la forma de productos completos listos para la venta al consumidor. Alternativamente, se pueden formular como polvos base o añadidos para mezcla con otros ingredientes. En cualquier caso tales composiciones pueden tener una densidad aparente de 550 g/l, más preferiblemente al menos 650 g/l. Sin embargo, estos productos también se pueden producir con densidades aparentes menores.

Realizaciones preferidas de procedimientos y composiciones de acuerdo con la presente invención se pueden caracterizar por la resistencia y el módulo E de una muestra de

(a) composición en pastillas producida por el procedimiento; y/o

(b) pastilla formada por refrigeración del componente líquido hasta que solidifica.

La medida de la resistencia (dureza) se puede obtener mediante un aparato de presión Instron. El polvo se hace pastillas en un taladro y troquel para formar una pastilla de 9 mm de diámetro y 16 mm de altura, formada ejerciendo una presión máxima de 10 toneladas sobre la superficie de la pastilla. En el caso de un componente líquido solidificado retirado del procedimiento antes de que contacte con el componente sólido, el diámetro de pastilla es 14 mm y su altura 19 mm.

La pastilla (componente polvo o líquido) se destruye entre una placa fija y una móvil. La velocidad de la placa móvil se ajusta a 5 mm/min, lo que provoca un tiempo de medida de alrededor de 2 s. La curva de presión se registra en un ordenador. Así, se obtiene la presión máxima (en el momento de la ruptura de la pastilla) y el módulo E se calcula a partir de la pendiente.

Para el producto granular, el valor mínimo de P_{max} es preferiblemente 0,5 MPa, lo más preferiblemente 2 MPa y el valor mínimo de E_{mod} es preferiblemente 20 MPa, lo más preferiblemente 50 MPa. Sin embargo, para el componente líquido solidificado, P_{max} a 20ºC es preferiblemente como mínimo de 0,2 MPa, por ejemplo de 0,3 a 0,5 MPa. A 55ºC, un intervalo típico es de 0,05 a 0,25 MPa. A 20ºC, E_{mod} para la mezcla es preferiblemente como mínimo de 3 MPa, por ejemplo de 5 a 10 MPa.

El componente líquido se prepara preferiblemente en un mezclador dinámico de cizalla para pre-mezclar los componentes del mismo y realizar cualquier neutralización del precursor del ácido aniónico. El mezclador dinámico se localiza preferiblemente en un bucle con un intercambio de calor para eliminar el calor de reacción de dicha neutralización.

En el contexto de la presente invención, el término "estructurante" significa cualquier componente que permita al componente líquido conseguir la solidificación en el granulador y por tanto una buena granulación, incluso si el componente sólido tiene una capacidad portadora de líquido baja.

Los estructurantes se pueden clasificar como aquellos que se cree que ejercen su efecto estructurante (solidificante) mediante uno de los siguientes mecanismos, a saber: recristalización (por ejemplo silicato o fosfatos); creación de una red de partículas sólidas finamente divididas (por ejemplo sílices o arcillas); y aquellos que ejercen efectos estéricos a nivel molecular (por ejemplo jabones o polímeros) tales como aquellos tipos normalmente utilizados como adyuvantes de la detergencia. Se pueden usar uno o más estructurantes.

Los jabones representan una clase preferida de estructurante, especialmente cuando el componente líquido comprende un tensioactivo líquido no iónico. En muchos casos puede ser deseable para el jabón tener una longitud de cadena media mayor que la longitud de cadena media del tensioactivo líquido no iónico pero menor que el doble de la longitud media de cadena del último.

Si se desea, los componentes sólidos se pueden disolver o dispersar en el componente líquido. Cantidades típicas de los componentes esenciales de los ingredientes de la fase líquida son como sigue.

El componente líquido comprende de 98% a 10 en peso del tensioactivo aniónico, más preferiblemente de 70% a 30% y especialmente de 50% a 40% en peso. La cantidad total de estructurante es preferiblemente de 2% a 30% en peso del componente líquido, más preferiblemente de 5% a 20% ó 5% a 15% en peso y especialmente de 10% a 15% en peso. Se prefiere generalmente (aunque no es absolutamente obligatorio) que el componente líquido comprenda al menos tensioactivo líquido no iónico al 10% en peso, más preferiblemente de 30% a 70% en peso y especialmente de 40% a 50% en peso. Sin embargo, en general, se pueden usar otros disolventes orgánicos en vez de o además del no iónico líquido.

El componente líquido es también preferiblemente sustancialmente no acuoso. Es decir, la cantidad total de agua en él no es más del 15% en peso de la fase líquida, preferiblemente no más del 10% en peso, típicamente de 5% a 8%, especialmente de 6% a 7%.

Típicamente, de 3% a 4% en peso del componente líquido puede ser agua como sub-producto de reacción y el resto del agua presente será el disolvente en el que se disuelve el material alcalino. La fase líquida está desprovista, muy preferiblemente, de todo el agua que no sea el de las últimas fuentes mencionadas, excepto quizás por cantidades traza/impurezas.

Es muy preferido formar todo o parte de cualquier tensioactivo aniónico in situ en el componente líquido por reacción de un precursor de ácido adecuado y un material alcalino tal como un hidróxido de metal alcalino, por ejemplo NaOH. Ya que el último normalmente tiene que ser dosificado en una disolución acuosa, eso inevitablemente incorpora algo de agua.

Igualmente, la reacción de un hidróxido de metal alcalino y un precursor de ácido también da algo de agua como sub-producto.

Sin embargo, en principio, se puede usar cualquier material inorgánico alcalino para la neutralización pero se prefieren los materiales inorgánicos alcalinos solubles en agua. Otro material preferido es el carbonato de sodio, solo o en combinación con uno o más de otros materiales inorgánicos solubles en agua, por ejemplo, bicarbonato o silicato de sodio. Como se aludió anteriormente, el carbonato de sodio puede proporcionar la alcalinidad necesaria para el procedimiento de lavado, pero puede servir adicionalmente como adyuvante de la detergencia. En este caso la invención se puede usar ventajosamente para la preparación de polvos detergentes en los cuales el carbonato de sodio en el adyuvante único o principal. Entonces, estará presente, sustancialmente, más carbonato que el requerido para la reacción de neutralización con el precursor tensioactivo de ácido aniónico.

El componente líquido puede comprender opcionalmente sólidos disueltos y/o sólidos finamente divididos que están dispersados en él. La única limitación es que con o sin sólidos disueltos o dispersados, el componente líquido debe ser bombeable a 75ºC, preferiblemente a 60ºC y más preferiblemente a 50ºC. Es sólido a 25ºC, preferiblemente a 50ºC. Generalmente hablando, los componentes líquidos bombeables tienen un viscosidad no superior a 1 Pa a la velocidad de cizalla del bombeado. Los estructurantes provocan la solidificación en el mezclador preferiblemente para producir la resistencia de la mezcla y la pastilla según se describió anteriormente en la presente. Típicamente, la temperatura en la granulación es más de 10ºC, preferiblemente más de 20ºC por debajo de la temperatura a la cual se prepara la mezcla y se bombea al granulador.

Si el componente sólido comprende o consiste sustancialmente en un adyuvante fosfato la relación en peso del componente líquido al componente sólido cuando se ponen los dos en contacto para el mezclado es de 0,25:1 a 0,5:1. Si el componente sólido comprende o consiste sustancialmente en un adyuvante aluminosilicato, esta relación es preferiblemente de 0,4:1 a 0,7:1.

Los tensioactivos aniónicos adecuados son bien conocidos por aquellos expertos en la técnica. Ejemplos adecuados para la incorporación a la fase líquida incluyen alquilbencenosulfonatos, particularmente alquilbencenosulfonatos lineales que tienen una longitud de cadena alquilo de C8-C15; alquilsulfatos primarios y secundarios, particularmente alquil(C12-C15)sulfatos primarios; alquilétersulfatos; sulfonatos de olefina; alquilxilenosulfonatos; dialquilsulfosuccinatos; y éster sulfonatos de ácidos grasos. Generalmente se prefieren las sales de sodio.

El componente tensioactivo no iónico de la fase líquida puede ser uno cualquiera o más no iónicos líquidos seleccionados entre etoxilatos de alcohol primarios y secundarios, especialmente los alcoholes alifáticos C_{8}-C_{20} etoxilados con una media de 1 a 20 moles de óxido de etileno por mol de alcohol, y más especialmente alcoholes alifáticos primarios y secundarios C_{10}-C_{15} etoxilados con una media de 1 a 10 moles de óxido de etileno por mol de alcohol. Los tensioactivos no iónicos no etoxilados incluyen alquilpoliglicosidos, monoéteres de glicerol y polihidroxiamidas (glucamida).

El precursor líquido de ácido se puede seleccionar de ácidos alquilbencenosulfónicos, ácidos alfaolefinsulfónicos, ácidos olefinsulfónicos internos, ácidos éstersulfónicos de ácido graso y combinaciones de los mismos. El procedimiento de la invención es especialmente útil para producir composiciones que comprenden alquilbencenosulfonatos por reacción del correspondiente ácido alquilbencenosulfónico, por ejemplo ácido Dobanoic® de Shell.

También se pueden utilizar alquilsulfatos primarios lineales o ramificados que tienen de 10 a 15 átomos de carbono.

El componente sólido con el que se mezcla la fase líquida comprende preferiblemente un adyuvante de la detergencia. La cantidad total de adyuvante de la detergencia en las composiciones finales es adecuadamente de 10 a 80% en peso, preferiblemente de 15 a 60% en peso.

El adyuvante puede estar presente en un agregado con otros componentes o, si se desea, se pueden emplear partículas de adyuvante separadas que contienen uno o más materiales adyuvantes.

La presente invención es especialmente aplicable para utilizarse cuando el componente sólido comprende sales hidratables, preferiblemente en cantidades sustanciales tales como al menos 25% en peso del componente sólido, preferiblemente al menos 10% en peso. Los sólidos hidratables incluyen sulfatos y carbonatos inorgánicos, así como adyuvantes fosfatos inorgánicos, por ejemplo, ortofosfato, pirofosfato y tripolifosfato de sodio.

Otros adyuvantes adecuados incluyen aluminosilicatos amorfos y cristalinos, por ejemplo zeolitas, como se divulga en el documento GB-A-1473201; aluminosilicatos amorfos como se divulga en el documento GB-A-1473202; y aluminosilicatos cristalinos/amorfos mezclados como se divulga en el documento GB-A-1470250; y silicatos estratificados como se divulga en el documento EP-B-164 514.

Los aluminosilicatos pueden estar presente de forma adecuada en una cantidad total de desde 10 a 60% en peso y preferiblemente una cantidad de desde 15 a 50% en peso. La zeolita usada en la mayoría de las composiciones detergentes comerciales, en partículas, es la zeolita A. Ventajosamente, sin embargo, se puede usar la zeolita P de máximo contenido de aluminio (zeolita MAP), descrita y reivindicada en el documento EP 384.070. La zeolita MAP es un aluminosilicato de metal alcalino de tipo P que tiene una relación de silicio a aluminio que no excede 1,33, preferiblemente no excede 1,15, y más preferiblemente no excede 1,07.

Otros adyuvantes inorgánicos que pueden estar presentes incluyen carbonato de sodio (como se mencionó anteriormente, un ejemplo de un sólido hidratable), si se desea en combinación con una semilla de cristalización para carbonato de calcio como se divulga en el documento GB-A-1437950. Como se mencionó anteriormente, dicho carbonato de sodio puede ser el residuo de un agente alcalino inorgánico neutralizante usado para formar in situ un estructurante no iónico.

Los adyuvantes orgánicos que pueden estar presentes incluyen polímeros de policarboxilato como poliacrilatos, copolímeros acrílico/maleico, y fosfinatos acrílicos; policarboxilatos monoméricos como citratos, gluconatos, oxidisuccinatos, mono- di y trisuccinatos de glicerol, carboximetiloxisuccinatos, carboximetiloximalonatos, dipicolinatos y diacetatos de hidroxietilimino, aminopolicarboxilatos como nitrilotriacetatos (NTA), etilendiaminotetraacetato (EDTA) e iminodiacetatos, alquil- y alquenilmalonatos y succinatos; y sales sulfonadas de ácidos grasos. Es especialmente preferido un copolímero de ácido maleico, ácido acrílico y acetato de vinilo ya que es biodegradable y por ello deseable desde el punto de vista medioambiental. No se pretende que esta lista sea exhaustiva.

Adyuvantes orgánicos especialmente preferidos son citratos, usados adecuadamente en cantidades de desde 5 a 30% en peso, preferiblemente desde 10 a 25% en peso; y polímeros acrílicos, más especialmente copolímeros acrílico/maleico, usados adecuadamente en cantidades de desde 0,5 a 15% en peso, preferiblemente desde 1 a 10% en peso. El adyuvante está presente preferiblemente en la forma de sal de metal alcalino, especialmente de sal de sodio.

Las composiciones detergentes granulares de la invención pueden contener, además de los tensioactivos no iónicos e iónicos de la mezcla líquida, uno o más de otros compuestos detergentes activos (tensioactivos) que se pueden elegir entre compuestos detergentes activos jabonosos y no jabonosos aniónicos, catiónicos, no iónicos, anfóteros y bipolares y mezclas de los mismos. Estos se pueden dosificar en cualquier etapa apropiada antes o durante el procedimiento. Muchos compuestos detergentes activos adecuados están disponibles y se describen completamente en la bibliografía, por ejemplo en "Surface Active Agents and Detergents", volúmenes I y II, por Schwartz, Perry y Berch. Los compuestos detergentes activos preferidos que se pueden usar son compuestos aniónicos y no iónicos jabonosos y no jabonosos sintéticos.

Las composiciones detergentes de acuerdo con la invención pueden contener también un sistema de blanqueo, deseablemente un compuesto de blanqueo de tipo peroxi, por ejemplo, una persal inorgánica o peroxiácido orgánico, capaz de dar peróxido de hidrógeno en disolución acuosa. El compuesto de blanqueo de tipo peroxi se puede usar en unión con un activador de blanqueo (precursor de blanqueo) para mejorar la acción blanqueadora a bajas temperaturas de lavado. Un sistema de blanqueo especialmente preferido comprende un compuesto de blanqueo de tipo peroxi (preferiblemente percarbonato de sodio opcionalmente junto con un activador de blanqueo), y un catalizador de blanqueo de metal de transición como se describe y reivindica en los documentos EP 458 397A y EP-A-509 787.

Normalmente, cualquier blanqueador y otros ingredientes sensibles tales como enzimas y perfumes se dosificarán después de la granulación ya que serán ingredientes minoritarios.

Ingredientes minoritarios típicos incluyen silicato de sodio; inhibidores de la corrosión que incluyen silicatos; agentes antirredeposición tales como polímeros celulósicos; agentes fluorescentes; sales inorgánicas tales como sulfato de sodio; agentes de control de espuma o potenciadores de espuma según sea apropiado; enzimas proteolíticas y lipolíticas; tintes; motas coloreadas; perfumes; controladores de espuma; y compuestos suavizantes de tejidos. No se pretende que esta lista sea exhaustiva.

El flujo de polvo se puede mejorar mediante la incorporación de una pequeña cantidad de estructurante de polvo adicional, por ejemplo, un ácido graso (o jabón de ácido graso), un azúcar, un acrilato o polímero acrilato/maleato, o silicato de sodio que está presente adecuadamente en una cantidad del 1 a 5% en peso.

Con respecto al equipo usado para la(s) etapa(s) de mezclado del procedimiento (es decir después de la mezcla de los componentes líquido y sólidos), el componente líquido se mezcla preferiblemente con los componentes sólidos en una primera etapa de mezclado en un mezclador/densificador de alta velocidad para formar un material detergente granular. Opcionalmente, el material detergente granular de la primera etapa de mezclado se puede tratar posteriormente en una segunda etapa de mezclado en un mezclador/densificador de velocidad moderada. Si se desea un producto de densidad aparente elevada, en esta etapa se puede llevar a o mantener en el estado deformable requerido. En cualquier caso, el producto de la primera etapa de mezclado o de la segunda etapa de mezclado se puede, a continuación, refrigerar y/o secar.

El tiempo de residencia en el mezclador/densificador de alta velocidad en la primera etapa de mezclado es preferiblemente de alrededor de 5 a 30 segundos. El tiempo de residencia en el mezclador/densificador de velocidad moderada durante cualquier segunda etapa (opcional) de mezclado es preferiblemente de alrededor de 1 a 10 minutos. Se prefiere llevar a cabo cualquiera de dichos procedimientos como un procedimiento continuo pero se podría llevar a cabo como un procedimiento por lotes en un modo de alta cizalla o baja cizalla.

En la primera etapa de mezclado, los componentes sólidos de la alimentación se mezclan muy vigorosamente con la mezcla líquida por medio de un mezclador/densificador de alta velocidad. Dicho mezclador proporciona una entrada de movimiento de alta energía y logra el mezclado minucioso en un tiempo muy corto.

Como mezclador/densificador de alta velocidad se puede usar ventajosamente el Lödige (marca comercial) CB 30 Recycler. Este aparato consiste esencialmente en un cilindro hueco estático, grande, que tiene un diámetro de alrededor de 30 cm, que está colocado horizontalmente. En el medio tiene un árbol rotatorio con varios tipos diferentes de paletas montadas en el mismo. Puede hacerse rotar a velocidades de entre 100 y 2500 rpm, dependiendo del grado de densificación y el tamaño de partícula deseados. Las paletas del árbol proporcionan una acción de mezcla minuciosa de los sólidos y los líquidos que pueden mezclarse por adición en esta etapa. El tiempo de residencia medio depende de algún modo de la velocidad de rotación del árbol, la posición de las paletas y el vertedero en la abertura de
salida.

Pueden contemplarse también otros tipos de mezcladores/densificadores de alta velocidad con un efecto comparable sobre los polvos detergentes. Por ejemplo, pueden usarse un Shugi (marca comercial) Granulator o un Drais (marca comercial) K-TTP 80.

En la primera etapa de mezclado, los componentes de la materia prima se mezclan minuciosamente en un mezclador/densificador de alta velocidad durante un tiempo relativamente corto de aproximadamente 5-30 segundos, preferiblemente en condiciones en las que el material de partida se lleva a, o se mantiene en, un estado deformable que se definirá más adelante.

En el caso de producción de productos de alta densidad aparente, después de la etapa de mezclado, si el material detergente resultante aún posee una porosidad considerable, entonces en lugar de elegir un tiempo de residencia más largo en el mezclador/densificador de alta velocidad para obtener un aumento adicional de la densidad aparente, puede ser sometido a una segunda etapa opcional en la que el material detergente se trata durante 1 a 10 minutos, preferiblemente de 2 a 5 minutos, en un granulador/densificador de velocidad moderada. Durante esta segunda etapa de procesado, las condiciones son tales que el polvo se lleva a, o se mantiene en, un estado deformable. Como consecuencia, se reducirá adicionalmente la porosidad de la partícula. Las principales diferencias con la primera etapa residen en la menor velocidad de mezclado y el mayor tiempo de residencia de 1-10 minutos, y la necesidad de que el polvo sea deformable.

La segunda etapa de mezclado opcional puede llevarse a cabo satisfactoriamente en un mezclador Lödige (marca comercial) KM 300, también denominado reja de arado Lödige. Este aparato consiste esencialmente en un cilindro estático hueco que tiene un árbol rotatorio en el medio. En ese árbol se montan varias paletas con forma de arado. Puede hacerse rotar a velocidades de 40 a 160 rpm. Opcionalmente, pueden usarse uno o más cortadores de alta velocidad para evitar una aglomeración excesiva. Otra máquina adecuada para esta etapa es, por ejemplo, la Drais (marca comercial) K-T 160.

Sin embargo, en vez de usar una máquina mezcladora densificadora de alta velocidad seguida de una máquina mezcladora densificadora de velocidad moderada distinta, se podría obtener el mismo efecto usando una única máquina operada a dos velocidades. Se podría operar primero a velocidad elevada para mezcla/densificación y después a velocidad moderada para granulación/densificación. Máquinas adecuadas incluyen mezcladoras de la serie Fukae® FS-G; de la serie Diosna ® V de Dierks & Sohne, Alemania; Pharma Matriz® de T.K. Fielder Ltd; Inglaterra; serie Fuji® VG-C de Fuji Sangyo Co., Japón; la Roto® de Zanchetta & Co. Srl, Italia y el granulador Schugi®
Flexomix.

Para su uso, manipulación y almacenamiento, el polvo detergente densificado debe estar en un estado de fluido libre. Por tanto, en una etapa final el polvo se puede secar y/o enfriar si es necesario. Esta etapa puede llevarse a cabo de una manera conocida, por ejemplo en un aparato de lecho fluidizado (secado, enfriamiento) o en un aerotransportador (enfriamiento). Resulta ventajoso que el polvo necesite únicamente una etapa de enfriamiento, puesto que el equipo requerido es relativamente simple y más económico.

Para la producción de productos de alta densidad, en cualquier segunda etapa opcional de mezclado y preferiblemente también en la primera etapa de mezclado, el polvo detergente debe llevarse a un estado deformable con el fin de obtener una densificación óptima. El mezclador/densificador de alta velocidad y/o el granulador/densificador de velocidad moderada son entonces capaces de deformar de manera eficaz el material en partículas de tal modo que la porosidad de las partículas se reduzca considerablemente o se mantenga en un nivel bajo, aumentando consecuentemente la densidad aparente.

La invención se explicará ahora en más detalle por medio de los siguientes ejemplos no limitativos.

Ejemplos 1. Granulación de STP

Preparación de la mezcla en el reactor de bucle con

Ácido LAS:		69,4 kg/h
Pre-mezcla tensioactivo no iónico /ácido graso
Tensioactivo no iónico 7EO		58,9 kg/h
Tensioactivo no iónico 3EO		31,7 kg/h
Ácido graso C16-C18		17,7 kg/h
Neutralización con sosa caústica a pH 11:
Disolución NaOH (50%): 22,3 kg/h

Esta mezcla (200 kg/h, contenido de agua = 10%) se usó para la granulación de STP 600 kg/h en la recicladora (Loedige CB30).

2. Granulación de STP, sulfato y carbonato

Preparación de la mezcla en el reactor de bucle con

Ácido LAS:		74,7 kg/h
Neutralización del ácido LAS con sosa caústica:
Disolución NaOH (50%): 18,4 kg/h
Disolución alcalina de silicato (45%):		38,1 kg/h

Neutralización de la alcalinidad con un pre-mezcla de tensioactivo/ácido graso

Tensioactivo no iónico 7EO		63,3 kg/h
Tensioactivo no iónico 3EO		34,1 kg/h
Ácido graso C16-C18		17,1 kg/h

Esta mezcla (245,6 kg/h, contenido de agua = 13,2%) se usó para la granulación de los siguientes polvos en la recicladora (Loedige CB30):

STP:	700 kg/h
Sulfato	350 kg/h
Carbonato	100 kg/h

A la luz de esta divulgación, resultarán ahora evidentes para las personas expertas en la técnica modificaciones de los ejemplos descritos, así como otros ejemplos, todos ellos dentro del alcance de la presente invención como se define por medio de las reivindicaciones adjuntas.

Claims

1. Un procedimiento para la preparación de una composición detergente granular, comprendiendo el procedimiento una primera etapa de preparar un componente líquido que comprende un estructurante y de 98% a 10% en peso de ese componente de tensioactivo aniónico, una segunda etapa de mezclado del componente líquido con un componente sólido en un granulador, y opcionalmente, una tercera etapa de secado y/o enfriado, siendo incorporado el estructurante en una cantidad tal que el componente líquido sea bombeable a una temperatura de 75ºC y sea sólido a 25ºC y provoque solidificación suficiente durante las segunda y/o tercera etapas para formar un producto granulado que fluye libremente.

2. Un procedimiento según la reivindicación 1, en el que el componente líquido es bombeable a una temperatura de 60ºC, preferiblemente 50ºC.

3. Un procedimiento según cualquier reivindicación anterior, en el que el componente líquido solidifica para formar una pastilla que a 20ºC tiene un valor P_{max} de al menos 0,2 MPa, preferiblemente de 0,3 a 0,5 MPa y/o un valor E_{mod} de al menos 3 MPa, preferiblemente de 5 a 10 MPa.

4. Un procedimiento según cualquier reivindicación anterior, en el que el componente líquido es sustancialmente no acuoso.

5. Un procedimiento según la reivindicación 5, en el que el componente líquido contiene no más del 15% en peso de agua.

6. Un procedimiento según cualquier reivindicación anterior, en el que la composición detergente granular producida es capaz de ser formada en una pastilla que tiene un valor P_{max} de al menos 0,5 MPa, y/o un valor E_{mod} de al menos 20 MPa.

7. Un procedimiento según cualquier reivindicación anterior, en el que el componente sólido comprende un material sólido hidratable.

8. Un procedimiento según cualquier reivindicación anterior, en el que el componente sólido comprende un material adyuvante de la detergencia.

9. Un procedimiento según la reivindicación 8, en el que el componente sólido comprende un adyuvante fosfato.

10. Un procedimiento según la reivindicación 8 o la reivindicación 9, en el que el material adyuvante de la detergencia comprende un aluminosilicato.

11. Un procedimiento según cualquier reivindicación anterior, en el que el componente líquido además comprende un tensioactivo líquido no iónico.

12. Un procedimiento según la reivindicación 11, en el que el componente líquido contiene al menos el 10% en peso de ese componente de tensioactivo líquido no iónico.

13. Un procedimiento según cualquier reivindicación anterior, en el que el componente líquido contiene hasta 30% en peso de este componente de tensioactivo.

14. Un procedimiento según cualquier reivindicación anterior, en el que la relación en peso del componente líquido al componente sólido es desde 0,25:1 a 0,7:1.

15. Una composición detergente granular preparada mediante un procedimiento según cualquier reivindicación anterior.