ES2202801T3 - Peroxihidrato de carbonato sodico estabilizado. - Google Patents
Peroxihidrato de carbonato sodico estabilizado.Info
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Abstract
La invención se refiere a un peroxihidrato de carbonato sódico estable que puede utilizarse junto con detergentes a base de silicatos cristalinos sintéticos y que está recubierto con un sulfato de un metal alcalino y un copolímero o terpolímero de vinilpirrolidona.
Description
Peroxihidrato de carbonato sódico
estabilizado.
La invención trata de un carbonato sódico
peroxihidrato estabilizado adecuado para su uso junto con polvos
detergentes basados en silicato sintético cristalino.
Durante mucho tiempo se ha usado el perborato
sódico como agente blanqueante en detergentes de lavado. El
principal producto comercial era perborato sódico tetrahidrato
(PB4). El inconveniente del PB4 es su baja solubilidad en agua.
Cuando se introdujeron temperaturas más bajas y el uso de
activadores de peróxido de hidrógeno como TAED en el lavado de
lavandería, hubo un cambio en los detergentes de lavado hacia el
perborato sódico monohidrato (PB1), más soluble. Más tarde se lanzó
el perborato sódico también en detergentes para lavavajillas, en
lugar de compuestos clorados, y en sales eliminadoras de
manchas.
El perborato sódico es un producto bastante
asequible y relativamente estable en detergentes libres de
fosfatos, que se han hecho más populares, especialmente en países
que no tienen un tratamiento de aguas residuales extendido y eficaz.
Quizás la principal desventaja del perborato sódico es que contiene
boro. Se ha asumido que el boro presenta riesgos para la salud, y
por tanto, por ejemplo, se han establecido límites máximos para la
cantidad de boro en el agua potable, y en muchos sitios estas
limitaciones se están haciendo más estrictas. Hay por lo tanto una
necesidad de tener un agente blanqueante libre de boro que no sea
peligroso para los cursos de agua ni para los seres humanos.
Además, la solubilidad del perborato sódico no es óptima para todos
los productos.
El carbonato sódico peroxihidrato
(2Na_{2}CO_{3}\cdot3 H_{2}O_{2}) sería teóricamente un
producto relativamente deseable, dado que este agente blanqueante no
genera productos de degradación no deseables para el medio ambiente.
Además, su solubilidad es muy buena. El carbonato sódico
peroxihidrato se conoce comúnmente con el equivocado nombre de
"percarbonato sódico", sugiriendo que el compuesto en cuestión
es simplemente un así llamado percompuesto o persal. Tal y como
muestra la fórmula anterior, el carbonato sódico peroxihidrato es
simplemente un así llamado producto de adición, en el que el
peróxido de hidrógeno está unido bastante débilmente, y no contiene
ningún grupo correspondiente a la estructura real de percompuestos,
como sí lo hacen, por ejemplo, el perborato sódico, el
monopersulfato sódico o los persulfatos alcalinos. Existe un
verdadero percarbonato sódico, pero es un producto peligroso que no
puede usarse en productos domésticos. Evidentemente, debido
parcialmente a su estructura de adición, el carbonato sódico
peroxihidrato no es muy estable, y se establecen por tanto altos
requerimientos técnicos para un procedimiento para la producción de
carbonato sódico peroxihidrato.
En productos domésticos tecnoquímicos, por
ejemplo, en detergentes para lavavajillas y en eliminadores de
manchas, cuyas propiedades se están empezando a aproximar a las de
los detergentes actuales, de forma que contienen, entro otros
ingredientes, tensioactivos, enzimas, activadores de peróxido de
hidrógeno; es deseable proteger el carbonato sódico peroxihidrato
de la descomposición.
Los agentes blanqueantes se usan en productos
domésticos tecno-químicos, principalmente en
detergentes de lavado. En los detergentes de lavado se están usando
cada vez más productos basados en silicato tales como zeolitas, en
particular, la zeolita 4A, en lugar de fosfatos en forma de los
llamados builders (aditivos). No ha sido posible usar carbonato
sódico peroxihidrato en detergentes que contienen zeolita porque el
producto se descompone muy rápidamente al entrar en contacto con la
zeolita. La razón de esto no se conoce de forma precisa. Debe
tenerse en cuenta que las zeolitas contienen normalmente cantidades
bastante considerables de agua, por ejemplo, la zeolita 4A
generalmente contiene aproximadamente 20% de agua.
Con objeto de que un polvo de lavado dé una
imagen de respeto por el medio ambiente, se está usando cada vez más
la zeolita como aditivo en lugar de fosfato. Al mismo tiempo, el
propósito ha sido cambiar al uso de carbonato sódico peroxihidrato
en lugar de perborato sódico. En este caso, los problemas
encontrados se deben a la inestabilidad del carbonato sódico
peroxihidrato. Se han desarrollado muchos procedimientos de
estabilización para resolver este problema.
Un considerable número de invenciones trata de
cubiertas que contienen en las capas de recubrimiento ácidos
bóricos o sales de boro, tales como orto- y metaboratos. También se
ha propuesto el uso de aditivos tales como silicatos y sulfato
magnésico. Las solicitudes EP 459 625 (Mitsubishi Gas Chem.) y 675
851 (Solvay Interox) proponen el uso de ácido bórico y silicatos
como cubierta; la solicitud EP 675 852 (Solvay Interox), ácido
bórico y fosfatos; la solicitud EP 487 256 (Kao Corp.), un borato;
las solicitudes EP 652 809 y 523 169 (FMC Corp.), borosilicato y
derivados del ácido fosfónico; y la patente de EE.UU. 4 526 698
(Kao Corp.), un borato y un silicato de metal alcalino o un
compuesto de Mg.
Todos esos procedimientos tienen la desventaja de
que, a pesar de que la estabilidad es relativamente buena, el boro
no ha sido completamente eliminado. Además, la solubilidad del
carbonato sódico peroxihidrato a menudo disminuye, lo que no es
necesariamente bueno. También se han usado combinaciones de sulfato
sódico y cloruro sódico para recubrir carbonato sódico
peroxihidrato, por ejemplo, en las solicitudes EP 592 969 y 624 549
(Solvay Interox). En estos procedimientos, la estabilidad puede
basarse en el hecho de que se sabe que el sulfato sódico, el cloruro
sódico y el carbonato sódico que pueden formarse tras la
degradación del carbonato sódico peroxihidrato, pueden formar un
producto de adición junto con peróxido de hidrógeno. Existe la
desventaja de que el cloruro, como se sabe, provoca la corrosión de
los aparatos de acero inoxidable, tales como los electrodomésticos.
La cantidad de cubierta también debe ser bastante grande. Además,
pueden formarse productos clorados en una reacción entre los
ingredientes orgánicos de los detergentes, el peróxido de hidrógeno
o sus productos de degradación, y cloro.
El uso de sales inorgánicas en una cubierta,
junto con técnicas especiales de recubrimiento, también parece ser
el procedimiento más común para intentar mejorar la estabilidad del
carbonato sódico peroxihidrato.
Otro grupo consiste en procedimientos de
recubrimiento basados en el uso de sustancias orgánicas monoméricas
o poliméricas.
La solicitud de patente del solicitante
WO-94/05594 describe un procedimiento mediante el
cual se obtiene un producto bastante estable como tal. El producto
es altamente adecuado para, por ejemplo, eliminadores de manchas en
los que se usa carbonato sódico peroxihidrato como tal o para
productos en los que se añade a dicho compuesto químico sustancias
relativamente inertes tales como carbonato sódico puro y
posiblemente sólo pequeñas cantidades de componentes detergentes
ordinarios.
La solicitud JP 61 36216 (Sunstar INC. y col.)
describe un agente limpiador para dentaduras que contiene sal de
Glauber al 17% y un percompuesto, por ejemplo, percarbonato sódico.
La sal de Glauber es una forma hidratada del sulfato sódico, el
sulfato sódico decahidrato. El percarbonato sódico se mezcla primero
con la sal de Glauber, después se atomiza sobre la mezcla un
polímero en una disolución alcohólica, dicho polímero puede ser,
por ejemplo, polivinilpirrolidona, y el alcohol se evapora. El
producto así obtenido se mezcla entonces con los otros componentes
del agente limpiador para obtener el agente final de limpieza para
dentaduras.
La solicitud JP 60 30723 (Matsamura Kagaku Kogyo)
describe un producto para la limpieza de tejidos manchados de
orina. El carbonato sódico peroxihidrato y ciertos compuestos
peroxi actuales, como percarbonato potásico y ciertos persulfatos y
perborato, se recubren mediante el espolvoreado de polvos de sales
de metales no pesados hidrosolubles, tales como sulfatos, cloruros y
fosfatos, sobre dichos compuestos de peróxido de hidrógeno o
percompuestos, y usando un adhesivo hidrosoluble como
polivinilpirrolidona y otros polímeros hidrosolubles que contienen,
entre otros, grupos maleato y acrilato, con objeto de obtener el
producto final. Es difícil obtener mediante un tratamiento de
espolvoreado una superficie de carbonato sódico peroxihidrato lo
suficientemente protectora con objeto de que el producto se pueda
usar en detergentes, y en particular, detergentes que contienen
zeolita, que descompone muy rápidamente el carbonato sódico
peroxihidrato. Al menos, la cantidad de material usado para el
tratamiento de espolvoreado debe ser bastante grande. De hecho, en
la invención se usa una sal inorgánica en una cantidad del
20-35% con respecto a la sal peroxi inorgánica.
El presente solicitante ha desarrollado un
procedimiento (solicitud de patente FI 935342) en el que se
consigue una estabilidad muy buena con una cubierta de sulfato
sódico en, por ejemplo, una atmósfera de dióxido de carbono, cuando
el producto se ensaya en una mezcla con zeolita. El procedimiento
tiene la desventaja de que generalmente se necesita una cantidad de
sulfato sódico bastante grande con objeto de conseguir una elevada
estabilidad en ensayos a largo plazo y bajo condiciones drásticas.
Para conseguir una elevada estabilidad se requiere un contenido en
sulfato sódico de aproximadamente el 25%. En este caso, el
contenido en oxígeno activo del producto cae desde un
13-14%, que es el valor práctico para el carbonato
sódico peroxihidrato, hasta por debajo del 11%. En ciertas
aplicaciones detergentes este es un valor demasiado bajo como para
tener un detergente óptimamente formulado sin contener demasiado
componente que contenga un agente blanqueante. Por esta razón sería
deseable disminuir la cantidad de cubierta.
Es un objeto de la presente invención
proporcionar un carbonato sódico peroxihidrato estable al
almacenamiento que, cuando entre en contacto con detergentes
basados en silicato, permanezca sin descomponerse durante bastante
tiempo. También es un objeto de la invención hacer posible la
producción de composiciones detergentes cuyos ingredientes sean
respetuosos con el medio ambiente.
Estos objetos se consiguen, de acuerdo con la
invención, con un carbonato sódico peroxihidrato estable, que se
recubre con un sulfato de un metal alcalino y un copolímero o
terpolímero de vinilpirrolidona.
Sorprendentemente se encontró que usando ciertos
copolímeros o terpolímeros de vinilpirrolidona junto con un sulfato
de un metal alcalino para recubrir carbonato sódico peroxihidrato,
se obtenía un producto muy estable que es adecuado para su uso con
detergentes basados en silicatos, como zeolitas y silicatos
estratificados. Además, se encontró que, con objeto de conseguir la
misma estabilidad que la que tiene el producto recubierto sólo con
sulfato sódico, el uso de copolímeros o terpolímeros hace posible
disminuir la cantidad de sulfato sódico. Por tanto, el contenido en
oxígeno activo del carbonato sódico peroxihidrato se mantiene, y se
facilita una formulación óptima para aplicaciones detergentes, dado
que el agente blanqueante no necesita ser usado en cantidades
excesivas.
El recubrimiento puede llevarse a cabo mediante
procedimientos conocidos, preferiblemente mediante la técnica de
fluidización, en la que el sulfato sódico y la disolución que
contiene el polímero de acuerdo con la invención, se atomizan en un
secador de lecho fluido en un orden elegido. La atomización también
puede llevarse a cabo de forma que el polímero y el sulfato sódico
se mezclen para formar una disolución. En tal caso, a menudo debe
realizarse la disolución inmediatamente antes de la atomización, con
objeto de que no se produzca precipitación. El recubrimiento
también puede llevarse a cabo mezclando el carbonato sódico
peroxihidrato en dicha mezcla. Esto es muy factible si el carbonato
sódico usado como sustancia inicial está finamente dividido, en
cuyo caso también se consigue un aumento del tamaño de partícula
mediante granulación.
Dado que el carbonato sódico peroxihidrato es un
producto alcalino que es catalizado por todos los iones de metales
pesados, sus hidróxidos, óxidos u oxihidróxidos, está claro que
puede mejorarse la estabilización usando quelantes conocidos de
metales, como derivados del ácido fosfónico, ácidos
aminopolicarboxílicos, antioxidantes, etc., que se usan para
estabilizar el peróxido de hidrógeno en condiciones alcalinas.
Los polímeros de acuerdo con la invención pueden
usarse ventajosamente tanto en la capa intermedia como en la capa
superficial, es decir, el sulfato sódico puede añadirse antes o
después del tratamiento con el polímero. En este caso, también es
posible el uso de mezclas de polímeros y sulfato sódico.
Los polímeros utilizables en el recubrimiento de
acuerdo con la invención incluyen los copolímeros y terpolímeros de
vinilpirrolidona. El copolímero o el terpolímero se forma mediante
la polimerización conjunta de N-vinilpirrolidona y
un monómero que contiene al menos un grupo vinilo.
El monómero que contiene un grupo vinilo puede
ser una \alpha-olefina que contenga
2-20 átomos de carbono, un monómero aromático, un
monómero de éster, un derivado de monómero de éster, un derivado de
ácido (met)acrílico o un monómero heterocíclico. La
\alpha-olefina puede ser, por ejemplo, etileno,
propileno, 1-buteno, 1-penteno,
1-hexeno, 1-hepteno,
1-octeno, 1-deceno,
1-hexadeceno o 1-eicoceno. El
monómero aromático puede ser un estireno o un metilestireno. El
monómero de éster puede elegirse, por ejemplo, entre el grupo
formado por vinilacetato, éster N-alquilaminoalquil
de ácido (met)acrílico, o una sal cuaternaria de éstos. El
derivado del ácido (met)acrílico puede ser, por ejemplo, un
derivado amida de ácido (met)acrílico. El monómero
heterocíclico puede ser, por ejemplo, vinilcaprolactamo. El
terpolímero puede formarse, por ejemplo, mediante polimerización
conjunta de N-vinilpirrolidona, vinilcaprolactamo y
monómero de dimetilaminoetil(met)acrilato. Los
polímeros preferibles incluyen copolímero
N-vinilpirrolidona, 1-butilo o
copolímero de N-vinilpirrolidona
1-hexadecano. Los copolímeros que se han formado
mediante polimerización de N-vinilpirrolidona con
estireno, metilestireno, vinilacetato, di-(átomo de carbono
1-3)alquilamino(átomo de carbono
2-6)alquil(met)acrilato,
vinilcaprolactamo o derivado amida del ácido (met)acrílico,
como el cloruro de
(3-(metacriloilamino)propil)trimetilamonio.
También es posible usar homopolímeros de
vinilpirrolidona, como polivinilpirrolidona (PVP) como aditivo en la
cubierta de carbonato sódico peroxihidrato.
Sin embargo, tales aditivos no proporcionan
ventajas significativas sobre el sulfato sódico solo cuando se
ensayan carbonatos sódicos peroxihidratos recubiertos en una mezcla
con detergentes basados en silicato. Sin embargo, los productos son
bastante convenientes para mezclas en las que no se usa un
detergente basado en silicato como componente de la mezcla, como
las sales eliminadores de manchas.
El carbonato sódico peroxihidrato de acuerdo con
la invención, que contiene sulfato sódico y un polímero, es
adecuado para su uso junto con polvos detergentes basados en
silicatos, como las zeolitas y los silicatos estratificados.
El uso de cubiertas no se limita únicamente a
productos que contienen zeolita 4A. Se sabe que, por ejemplo, la
zeolita 24A contiene menos agua que la zeolita 4A, y el carbonato
sódico peroxihidrato se descompone más lentamente en contacto con la
zeolita 24A que con la zeolita 4A. En productos que contienen
zeolita 24A (Grupo Crosfield) también es posible usar cubiertas de
acuerdo con la invención para mejorar adicionalmente la estabilidad
del carbonato sódico peroxihidrato. Las cubiertas de acuerdo con la
invención también son adecuadas para productos que contienen los
llamados silicatos en lámina, que son producidos, por ejemplo, por
Hoechst AG.
Se ha asumido que la descomposición del carbonato
sódico peroxihidrato es debida al efecto del agua. Este agua puede
proceder de fuera o de la descomposición del producto. La hipótesis
ha sido que dicha agua debe estar unida si se forma entre el
percarbonato y la cubierta, o será necesario evitar su acceso para
disolver el producto, con lo cual el peróxido de hidrógeno se
libera y pasa a la disolución alcalina, en la que se sabe que el
peróxido de hidrógeno se descompone rápidamente, y especialmente en
presencia de iones de metales pesados, sus hidróxidos, óxidos u
oxihidróxidos. En lo que respecta a las zeolitas, una hipótesis es
que la zeolita 4A contiene normalmente un 20% de agua adsorbida.
Esta agua puede "disolver" el carbonato sódico peroxihidrato,
con lo que el peróxido de hidrógeno pasa a la disolución alcalina,
en la que se sabe que el peróxido de hidrógeno es inestable,
especialmente en presencia de iones de metales pesados y sus
hidróxidos, óxidos u oxihidróxidos. Otra hipótesis es que el
peróxido de hidrógeno es muy adecuado para intercambiarse por el
agua presente en la zeolita, con lo cual el peróxido de hidrógeno
se descompondría muy fácilmente.
En el producto de acuerdo con la invención es
sorprendente que los polímeros más higroscópicos generalmente
funcionaron mejor y, a su vez, aquellos productos cuya capacidad de
adsorción de agua era la menor, pero en ningún caso cero, dieron
los peores resultados. Así, por ejemplo, el agua presente en la
zeolita puede no haber sido como tal el factor crucial en el
proceso de descomposición; la descomposición debe ser debida, en un
grado considerable, a otros factores. Se sabe que puede prepararse
un aducto de peróxido de hidrógeno a partir de polivinilpirrolidona
a una elevada temperatura. Una hipótesis podría ser que los
productos en cuestión formarían un aducto, evitando la
descomposición del peróxido de hidrógeno al ser liberado el peróxido
de hidrógeno por el efecto del agua.
También puede ser que un anión perhidroxilo, que
se forma especialmente rápido a partir de peróxido de hidrógeno en
condiciones alcalinas, se una de alguna manera al grupo del
nitrógeno, o que un radical hidroxi, que se forma a partir del anión
perhidroxilo, y que puede provocar una reacción en cadena,
reaccione con el polímero en cuestión y que al mismo tiempo se
vuelva inactivo. Esto estaría apoyado por el hecho de que la
polivinilpirrolidona contiene nitrógeno terciario, que puede
estabilizar en parte el proceso de descomposición alcalina del
peróxido de hidrógeno.
Así, un buen aditivo debe ser lo suficientemente
higroscópico, pero no debe humedecer el producto y debe reaccionar
con el peróxido de hidrógeno o productos de reacción adicionales
del mismo.
En todos los ensayos de cubiertas de los ejemplos
1-5, el material que se recubrió fue carbonato
sódico peroxihidrato (SPH) con un contenido en oxígeno activo del
14,3%, según se midió mediante titulación convencional con
permanganagato potásico.
Para la medida de la estabilidad del SPH hay un
procedimiento de uso habitual en el que el producto se empaqueta en
una caja de cartón estrechamente cerrada, y así el procedimiento
debería ilustrar el comportamiento del producto en un envase de
consumo sin abrir. Dicho envase se coloca entonces en una cámara
climatizada, cuya temperatura y humedad relativa se establecen a
unos determinados valores, por ejemplo, 30ºC y una humedad relativa
del 70%. Si el producto es de algún modo estable, obtener la
suficiente información sobre la estabilidad del producto requerirá
largos periodos. Además, el procedimiento no proporciona información
sobre cómo se comporta el producto cuando ha sido abierto el envase
y entra en contacto con el aire. Otro procedimiento usado es
colocar el producto en un recipiente que está cerrado con una
lámina de plástico ligeramente permeable o una lámina perforada.
Esto tampoco proporciona siempre resultados fiables, dado que el
oxígeno formado tras la descomposición del SPH es capaz, al menos en
parte, de evitar que el aire ambiental entre en contacto con el
producto. Se encuentran las mismas dificultades cuando el producto
se ensaya en bolsas de plástico que no son completamente
herméticas.
El solicitante ha usado un procedimiento que ha
funcionado bien en los ensayos del solicitante, y que da resultados
fiables en lo que respecta al comportamiento del producto después
de un periodo de ensayo de una semana. Los ensayos de dos semanas
también dieron resultados fiables. Las condiciones del ensayo son,
sin embargo, bastante drásticas, dado que los productos se ensayan
en un recipiente abierto a una temperatura de 30ºC y una humedad
relativa del 70%.
Previamente se ha observado que, por ejemplo, las
zeolitas descomponen muy rápidamente el carbonato sódico
peroxihidrato. En la presente invención se usó un procedimiento en
el que se mezcló el SPH a una proporción de 1:1 con un polvo fino
de zeolita 4A comercial con un tamaño de partícula de
aproximadamente 10 micrómetros. Dicha mezcla se ensaya bajo las
mismas condiciones a las descritas anteriormente.
El procedimiento es globalmente como sigue: si se
trata de SPH puro, se pesan de forma precisa 4-5 g
de SPH en un envase de vidrio abierto de fondo plano con bordes y
una capacidad de 15 ml. Este recipiente se coloca en una cámara
climatizada con las condiciones descritas anteriormente. Después de
un periodo predeterminado, se saca el recipiente de la cámara
climatizada. Se determinan los contenidos y la concentración de
peróxido de hidrógeno mediante un procedimiento con permanganato
potásico conocido. Si se está examinando el efecto de la zeolita,
se mezcla bien NPH con una cantidad igual en peso de una zeolita 4A
comercial, en total 4-5 gramos.
La Tabla 1 muestra la estabilidad de SPH solo y
mezclado con zeolita.
Disminución del contenido en oxígeno activo de SPH solo y en una mezcla con zeolita, medida en porcentajes | ||||
Producto / tiempo / % de descomposición | ||||
1 semana | 2 semanas | 3 semanas | 4 semanas | |
SPH | 5,7 | 7,0 | 8,7 | 10,4 |
SPH + zeolita | 44,0 | 65,5 | 80,0 | 87,0 |
A partir de los resultados puede observarse que
la estabilidad del SPH es aún bastante buena después de dos
semanas, pero en una mezcla con zeolita su estabilidad es muy
baja.
La Tabla 2 muestra los resultados de
descomposición, a diferentes concentraciones de sulfato sódico, de
muestras de SPH recubiertas por el procedimiento descrito en la
solicitud FI 935342 del solicitante.
Descomposición de muestras de SPH cubiertas con diferentes concentraciones de sulfato sódico (SOS) en una | |||||
mezcla con zeolita 4A en ensayos de 2 semanas | |||||
Producto / contenido en SOS / % de descomposición | |||||
25% | 20% | 15% | 10% | 5% | |
SPH + zeolita | 14,3 | 16,0 | 17,8 | 20,8 | 25,0 |
Los SPH recubiertos de acuerdo con la invención
se describen en los siguientes ejemplos:
Los ensayos de cubiertas se llevaron a cabo
usando un equipo Aeromatic Strea 1. Los polímeros se disolvieron en
agua para formar disoluciones saturadas de hasta un máximo de 10
por ciento de concentración. Se usó una disolución acuosa de
sulfato sódico aproximadamente al 29 por ciento como disolución de
sulfato sódico. Las disoluciones se atomizaron en un orden escogido
mediante un atomizador de 2 fases usando aire como gas de
atomización. Las cantidades de cubierta, y por tanto, el grosor de
la cubierta, podían modificarse cambiando la cantidad de disolución
cargada.
Si la disolución de sulfato sódico contenía
también una disolución de polímero, esta disolución tuvo que ser
atomizada inmediatamente con objeto de evitar la precipitación, de
otro modo se habría formado una cubierta desigual.
Cuando el objetivo era producir una cubierta que
contuviera polímero con una concentración de sulfato sódico del 20
por ciento, se usaron las siguientes cantidades de materiales:
- 300 g de SPH
- 6 ó 12 g de polímero (concentración
1,6-3,1%) (formulaciones 1 y 2)
- 75 g de sulfato sódico (contenido en SOS
19,7-19,4% = aprox. 20%)
Cuando el polímero se cargó al final, la carga de
polímero usada fue 15 g (3,8%), formulación 3.
Mediante la carga de pequeñas cantidades de
disolución, fue posible reducir la cantidad de sulfato sódico y de
polímero en el producto recubierto final.
En el siguiente ensayo se usaron los siguientes
homopolímeros de vinilpirrolidona:
K-30 de International Specialty
Products (ISP), peso molecular 38.000
K-90 de ISP, peso molecular
630.000
PVP de Aldrich Chemicals, número de catálogo 85,
654-2, peso molecular 10.000, denominado en la
tabla
\hbox{PVP A}.
(Tabla pasa a página
siguiente)
Ensayos comparativos con muestras de SPH cubiertas con aproximadamente un 20 por ciento de SOS | ||
y un polímero, porcentaje de descomposición después de dos semanas en una mezcla con zeolita 4A | ||
Polímero usado | Formulación | Descomposición |
K-30 | 1 | 15,3% |
K-30 | 2 | 20,8% |
K-30 | 3 | 13,3% |
K-90 | 1 | 15,4% |
K-90 | 2 | 18,8% |
K-90 | 3 | 22,7% |
PVP A | 1 | 15,0% |
PVP A | 2 | 19,6% |
PVP A | 3 | 15,1% |
En los siguientes ensayos se usaron los
siguientes polímeros de vinilpirrolidona:
Antara® 430 = copolímero de
vinilpirrolidona-estireno (producto de ISP)
Antaron® P 904 = polivinilpirrolidona butilada
(producto de ISP)
ACP = copolímero de vinilpirrolidona y ácido
acrílico (VP/AC) (producto de ISP)
ACP 1005 VP/AC 25:75, peso molecular alto
ACP 1033 VP/AC 75:25, peso molecular medio
ACP 1042 VP/AC 25:75, peso molecular medio
Los productos ACP fueron los polímeros menos
higroscópicos usados en el ensayo.
Resultados obtenidos con diferentes productos y formulaciones, siendo la cantidad de SOS | |||
de aproximadamente el 20% | |||
Polímero | Formulación | Descomposición | |
solo | con zeolita | ||
2 semanas | 2 semanas | ||
Antara® 430 | 1 | 4,8% | 8,5% |
Antaron® P 904 | 1 | 4,0% | 10,0% |
Antaron® P 904 | 3 | 7,3% | 9,8% |
ACP 1005 | 1 | 8,3% | 22,8% |
ACP 1033 | 1 | 7,0% | 39,8% |
ACP 1042 | 1 | 7,7% | 17,5% |
\newpage
En la siguiente serie se examinó el efecto de la
cantidad de cubierta, siendo la cantidad de polímero de
1,6-2,0% (6 g) de la cantidad de producto final
total.
Efecto de las diferentes cantidades de cubierta | ||
Polímero | SOS | Descomposición con zeolita |
2 semanas | ||
PVP A | 0% | 51,0% |
PVP A | 5% | 34,4% |
PVP A | 10% | 25,0% |
PVP A | 20% | 16,7% |
Antara® 430 | 0% | 42,2% |
Antara® 430 | 5% | 41,4% |
Antara® 430 | 10% | 12,5% |
Antara® 430 | 20% | 7,9% |
Antaron® P 904 | 0% | 45,8% |
Antaron® P 904 | 5% | 33,6% |
Antaron® P 904 | 10% | 11,0% |
Antaron® P 904 | 20% | 6,0% |
En el siguiente se ensayó la estabilidad de un
SPH de grado bajo, estando el SPH cubierto con un copolímero o
terpolímero de vinilpirrolidona junto con sulfato sódico. El
producto se puso en contacto con zeolita (4A) a 30ºC y una humedad
relativa del 70%. Los porcentajes de descomposición relativa
mostrados en la tabla se obtuvieron por comparación con SPH
cubierto únicamente con sulfato sódico bajo las condiciones
correspondientes.
(Tabla pasa a página
siguiente)
Antaron® P-904 = | PVP butilado |
Antaron® V-206 = | copolímero PVP/hexadeceno |
Antara® 430 = | copolímero vinilpirrolidona/estireno |
PVP/VA 735W = | poli(copolímero vinilpirrolidona/vinilacetato) |
Copolímero 845 = | poli(metacrilato vinilpirrolidona/dimetilaminoetilo) |
Copolímero 937 = | poli(metacrilato vinilpirrolidona/dimetilaminoetilo) |
Copolímero 958 = | poli(metacrilato vinilpirrolidona/dimetilaminoetilo) |
H2OLD® EP-1 = | terpolímero de vinilcaprolactamo, vinilpirrolidona y |
dimetilaminoetil metacrilato | |
Gafquat® HS-100 = | copolímero de vinilpirrolidona y cloruro de |
metacrilamidopropiltrimetil amonio | |
Gafquat® 734 y 755N = | copolímero cuaternario de vinilpirrolidona y |
dimetilaminoetil metacrilato |
Otra leyenda:
PVP = | copolímero o terpolímero de vinilpirrolidona |
PVP-SOS = | recubierto primero con PVP y después con sulfato sódico |
SOS-PVP = | recubierto primero con sulfato sódico y después con PVP |
PVP (X %) = | usado un X por ciento de disolución de polímero |
% de cubierta = | proporción de polímero sobre la cantidad de SPH |
% de descomposición = | descomposición como porcentaje de la descomposición |
de SPH recubierto solo con sulfato sódico |
Puede verse que con el uso de copolímeros o
terpolímeros de vinilpirrolidona en una cantidad del
0,5-1,5% (el acrónimo PVP se usa para los polímeros
de la tabla a pesar de que el homopolímero real de
vinilpirrolidona, PVP, no se usó), la descomposición de SPH se
reduce al 40-60% de lo que se consigue con una
cubierta de sulfato sódico solo.
Claims (16)
1. Un carbonato sódico peroxihidrato estable,
adecuado para su uso junto con un detergente basado en silicato
sintético cristalino, caracterizado porque se recubre un
granulado de carbonato sódico peroxihidrato con un sulfato de un
metal alcalino y un copolímero o terpolímero de
vinilpirrolidona.
2. Un carbonato sódico peroxihidrato según la
Reivindicación 1, caracterizado porque el sulfato del metal
alcalino es sulfato sódico o sulfato potásico.
3. Un carbonato sódico peroxihidrato según la
Reivindicación 1, caracterizado porque el copolímero o
terpolímero se forma mediante la polimerización conjunta de
N-vinilpirrolidona y un monómero que contiene al
menos un grupo vinilo.
4. Un carbonato sódico peroxihidrato según la
Reivindicación 1 ó 3, caracterizado porque el copolímero se
forma mediante la polimerización conjunta de
N-vinilpirrolidona y un monómero de una
\alpha-olefina que contiene 2-20
átomos de carbono.
5. Un carbonato sódico peroxihidrato según la
Reivindicación 4, caracterizado porque la
\alpha-olefina que contiene 2-20
átomos de carbono se elige entre el grupo formado por etileno,
propileno, 1-buteno, 1-penteno,
1-hexeno, 1-hepteno,
1-octeno, 1-deceno,
1-hexadeceno y 1-eicoceno.
6. Un carbonato sódico peroxihidrato según la
Reivindicación 1 ó 5, caracterizado porque el copolímero es
un copolímero de N-vinilpirrolidona
1-butilo o un copolímero de
N-vinilpirrolidona 1-hexadecano.
7. Un carbonato sódico peroxihidrato según la
Reivindicación 1 ó 3, caracterizado porque el copolímero se
forma mediante la polimerización conjunta de
N-vinilpirrolidona y un monómero aromático que
contiene un grupo vinilo, como estireno y metilestireno.
8. Un carbonato sódico peroxihidrato según la
Reivindicación 1, caracterizado porque el copolímero se
forma mediante la polimerización conjunta de
N-vinilpirrolidona y un monómero de éster que
contiene un grupo vinilo, como vinilacetato.
9. Un carbonato sódico peroxihidrato según la
Reivindicación 1, caracterizado porque el copolímero se
forma mediante la polimerización conjunta de
N-vinilpirrolidona y un monómero de éster que
contiene un grupo vinilo como ésteres
N-alquilaminoalquilo de ácido acrílico o metacrílico
o sales cuaternarias de los mismos.
10. Un carbonato sódico peroxihidrato según la
Reivindicación 1 ó 9, caracterizado porque el éster
alquilaminoalquilo de ácido (met)acrílico se elige entre el
grupo formado por di-(átomo de carbono
1-3)alquilamino-(átomo de carbono
2-6)alquil(met)acrilato.
11. Un carbonato sódico peroxihidrato según la
Reivindicación 10, caracterizado porque el éster
alquilaminoalquilo de ácido (met)acrílico es
dimetilaminoetil(met)acrilato o
dietilaminoetil(met)acrilato.
12. Un carbonato sódico peroxihidrato según la
Reivindicación 1, caracterizado porque el copolímero se
forma mediante la polimerización conjunta de
N-vinilpirrolidona y un derivado amida de ácido
(met)acrílico, como cloruro de
(3-(metacriloilamino)-propil)-trimetilamonio.
13. Un carbonato sódico peroxihidrato según la
Reivindicación 1, caracterizado porque el copolímero se
forma mediante la polimerización conjunta de
N-vinilpirrolidona y un monómero heterocíclico que
contiene un grupo vinilo, como vinilcaprolactamo.
14. Un carbonato sódico peroxihidrato según la
Reivindicación 1, caracterizado porque el terpolímero se
forma mediante la polimerización conjunta de
N-vinilpirrolidona, vinilcaprolactamo y un monómero
de dimetilaminoetil(met)acrilato.
15. Uso de carbonato sódico peroxihidrato
recubierto según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en
detergentes basados en silicato sintético cristalino.
\newpage
16. Uso según la reivindicación 15,
caracterizado porque el componente silicato en el detergente
es zeolita o un silicato estratificado.
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