ES2234115T3 - Composiciones detergentes. - Google Patents

Abstract

La invención se refiere a pastillas de composición detergente comprimidas hasta una tensión de rotura diametral de 8 a 60 KPa mediante moldes en un de cuyas partes se coloca una capa de elastómero que se pone en contacto con la composición. Esto aumenta la permeabilidad de la superficie de la tableta y por lo tanto aumenta la velocidad de absorción de agua y la velocidad de disolución/ desintegración en el momento del empleo.

Description

Composiciones detergentes.

La invención se refiere al uso de una capa de elastómero en un molde, con objeto de favorecer la penetración de agua a través de una superficie de pastilla de detergente en inmersión.

Composiciones detergentes en forma de pastilla se describen, por ejemplo, en los documentos GB 911204 (Unilever) y US 3953350 (Kao). Se venden comercialmente en España. Las pastillas tienen varias ventajas sobre los productos en polvo: no requieren medida y por ello son más fáciles de manejar y dispensar en la carga de lavado y son más compactas facilitando así un almacenaje más económico. Estas pastillas de detergente están destinadas a ser consumidas completamente cuando se lava una única carga. Por ello, deberían dispersarse/disolverse completamente cuando se añaden al agua.

Las pastillas de detergente se hacen generalmente comprimiendo o compactando polvo detergente, que incluye activo detergente y adyuvante de la detergencia. Es deseable que las pastillas tengan una resistencia adecuada cuando están secas, pero que se dispersen y disuelvan rápidamente cuando se añaden al agua de lavado.

Tales pastillas se pueden fabricar estampando una cantidad elegida de composición detergente usando una prensa con troqueles de acero (también denominados estampas) que contactan con el polvo y aplican presión como para compactar el polvo en una pastilla. Tal prensa puede tener, por ejemplo, dos troqueles que se mueven juntos dentro de un manguito circundante o un troquel que es dirigido hacia un yunque fijo, de nuevo dentro de un manguito circundante.

Cuando se hacen pastillas, con cualquier clase de material no necesariamente detergente, un problema que puede surgir es la adhesión de la composición a las partes de acero del molde. La adhesión de material a partes del molde es desfavorable, ya que el material acumulado daña el acabado superficial de los artículos compactados en el molde. La solución tradicional a este problema ha sido proporcionar una superficie de fricción pequeña en las partes del molde, por ejemplo, un recubrimiento convencional no pegado de politetrafluoroetileno o si no aplicar un agente de liberación, por ejemplo estearato de magnesio.

El documento US-A-3081267 enseña que los troqueles deberían rotar uno en relación a otro mientras se comprime la composición, para impedir que la composición se adhiera a ellos.

El documento GB-A-2276345 enseña la estampación de artículos, incluyendo pastillas de polvo detergente compactado, usando partes de molde recubiertas superficialmente con un material elastómero de algún espesor. Esto se indica para reducir la adhesión no deseada a partes del molde siempre que el molde recubierto superficialmente por elastómero exhiba un módulo de elasticidad global deseado. El documento explica que un módulo de elasticidad adecuado se puede conseguir con un recubrimiento superficial de elastómero que es al menos de espesor de 0,5 mm. Se divulga un intervalo de 0,5 a 7 mm.

Los espesores que se ejemplifican son de aproximadamente 4 mm.

En el documento WO97/20028, publicado en junio de 1997, se ha divulgado la estampación de pastillas usando troqueles que llevan un recubrimiento delgado de elastómero, que tiene un espesor que no excede de 0,5 mmm sobre mucho o todo de su área. Esto supera el problema de la adhesión a los troqueles y produce pastillas, con una superficie suave.

Por contraste, usando troqueles que llevan un recubrimiento más grueso de elastómero, se ha encontrado que la penetración del agua en las pastillas en inmersión se aumenta, acelerando por ello la dispersión/disolución de las pastillas en el momento de uso.

Por consiguiente, la presente invención proporciona el uso de una capa de elastómero, de más de 0,5 mm de espesor, sobre un área superficial de al menos una parte de molde en una prensa para compactar composición detergente en partículas, cuyo área superficial contacta con la composición durante la compactación; con objeto de favorecer la penetración del agua a través de la superficie de la pastilla en inmersión.

Se prevé que el uso de tal capa de elastómero en particular será aplicado a la compactación de composiciones detergentes en partículas que tienen una densidad aparente de al menos 650 g/l. El partir de una composición en partículas de densidad aparente relativamente elevada disminuye el espacio vacío entre las partículas. Esto es deseable ya que la porosidad inter-partícula es más accesible al agua en inmersión.

La etapa de compactar las partículas reduce la porosidad de la composición. La porosidad se expresa convenientemente como el porcentaje de volumen que es aire.

El contenido de aire de una pastilla se puede calcular a partir del volumen y del peso de la pastilla, siempre que se conozca la densidad libre de aire del contenido sólido. Lo último se puede medir comprimiendo una muestra del material en vacío con una fuerza aplicada muy elevada, midiendo a continuación el peso y volumen del sólido resultante.

El porcentaje de contenido de aire de la pastilla varía inversamente con la presión aplicada para compactar la composición en pastillas mientras que la resistencia de las pastillas varía con la presión aplicada para compactarlas en pastillas. Por ello, a mayor presión de compactación, más fuertes son las pastillas, pero menor es el volumen de aire dentro de ellas.

Se ha preferido hacer pastillas con forma cilíndrica en las que la altura del cilindro generalmente es menor que su diámetro. Un ensayo de la resistencia de tales pastillas es la tensión de fractura diametral (DFS) determinada usando una máquina de ensayo que puede requerir un par de caras enfrentándose juntas con una fuerza medida. Un ejemplo es una Máquina de Ensayo Universal Instron. El ensayo se lleva a cabo colocando la pastilla cilíndrica entre los platos (caras aplanadoras enfrentadas) de la Máquina de Ensayo, de modo que los platos contactan con la superficie curvada del cilindro en cualquier extremo de un diámetro a través de la pastilla. A continuación, la pastilla probeta se comprime diametralmente, adecuadamente avanzado los platos de la máquina uno hacia el otro a una velocidad lenta tal como 1 cm/min hasta que ocurre la fractura de la pastilla en cuyo punto se registra la carga aplicada requerida para provocar fractura. La tensión de fractura diametral entonces se calcula a partir de la siguiente ecuación:

\delta_{o} = \frac{2P}{\pi Dt}

donde \delta_{o} es la tensión de fractura diametral en Pascales (Pa), P es la carga aplicada en Newtons (N) para provocar fractura, D es el diámetro de la pastilla en metros (m) y t es el espesor de la pastilla también en metros (m).

Para cualquier composición dada de pastilla, la resistencia de la pastilla varía inversamente al volumen de aire expresado como porcentaje del volumen total. Si las pastillas tienen una forma que no es cilíndrica, su tensión de fractura diametral se define como la tensión de fractura diametral de pastillas cilíndricas que tienen la misma composición y el mismo porcentaje de volumen de aire y por ello la misma densidad.

La presente invención se muestra particularmente útil compactando pastillas con presión suficiente para conseguir una tensión de fractura diametral o parámetro equivalente de al menos 8 kPa, mejor al menos 10 kPa y preferiblemente no más de 60 kPa. A menudo será adecuado un valor que no exceda 25 ó 30 kPa, pero se pueden usar valores mayores en un intervalo de 20 ó 25 kPa hasta 60 kPa.

La cantidad de presión de compactación necesaria para conseguir un valor deseado de tensión de fractura diametral se puede encontrar haciendo pastillas de la composición elegida usando cantidades variables de fuerza aplicada y a continuación midiendo la resistencia de las pastillas resultantes.

Como se mencionó anteriormente, la prensa de hacer pastilla puede tener convenientemente uno o dos troqueles móviles que se conducen en una cavidad. La capa de elastómero se aplica, adecuadamente, a las caras de los troqueles móviles que aplican presión a la composición y/o a un miembro de contragolpe estacionario hacia el que se conduce un troquel.

Es concebible, pero no preferido, que la capa de elastómero pueda ser proporcionada solo sobre un troquel de un par o sobre un miembro de contragolpe estacionario que está en frente de un único troquel, pero no sobre el troquel. Se podría esperar que tales disposiciones llevasen a unas pastillas asimétricas en las que una cara fuera más permeable que la cara opuesta. Esto incluso proporcionaría el beneficio de penetración de agua mejorada en la pastilla, aunque, a través de una, no de ambas caras.

Un ejemplo de una prensa que hace pastillas usada de acuerdo con la invención será ahora descrito, con referencia a las figuras 1 a 4 de los dibujos que se acompañan, en los cuales:

La figura 1 es una sección transversal vertical a través de una prensa de pastillas que ilustra su disposición general; y

las figuras 2, 3 y 4 son secciones transversales similares que muestran etapas en el ciclo de operaciones de la prensa de pastillas.

La invención se puede llevar a cabo usando una prensa de estampación convencional. Una prensa adecuada generalmente tendrá un par de partes de molde que se mueven relativamente entre sí acercándose y alejándose para compactar el material en partículas entre ellas. Se pueden mover dentro de un manguito circundante o estructura similar.

Una disposición adecuada, según se ilustra en el documento GB-2276345 se muestra en las figuras 1 a 4 de los dibujos adjuntos. El aparato es una prensa de hacer pastillas, cuya estructura incorpora un manguito tubular 10 en el que se ajusta una estampa inferior 12 y una estampa superior 14. El manguito 10 define una cavidad 16 de molde cerrada en su parte inferior por la estampa inferior 12. En uso se proporciona una composición en partículas a esta cavidad por medio de una zapata 18 de relleno que se desliza sobre la superficie superior 20.

Inicialmente la zapata de relleno avanza hacia la posición mostrada en la figura 2 con la estampa superior 14 elevada. Una composición en partículas cae desde la zapata de relleno para llenar la cavidad 16 por encima de la estampa inferior 12.

Seguidamente, como se ve en la figura 3, la zapata de relleno se retira y la estampa superior 14 se presiona hacia abajo en la cavidad 16 compactando de este modo la composición en partículas en la cavidad para formar un artículo con forma tal como una pastilla. A continuación, como se muestra en la figura 4, la estampa superior 14 se eleva y la estampa inferior 12 también se eleva hasta que la pastilla 22 está a nivel con la superficie 20. Después de esto, la zapata 18 de relleno avanza, empujando la pastilla 22 a fuera como ella mientras que la estampa inferior desciende a la posición mostrada en la figura 2 para que el ciclo de operaciones se repita.

De acuerdo con esta invención, la estampa superior 12 y la estampa inferior 14 tiene, cada una, una capa de elastómero sobre sus caras que entra en contacto con la composición detergente.

El manguito 10, que también forma parte del molde, está hecho de acero y no se recubre superficialmente por el elastómero. Las estampas 12 y 14 y también las pastillas compactadas en el molde hacen contacto deslizante con este manguito.

Los elastómeros son polímeros que son deformables, pero vuelven aproximadamente a sus dimensiones y forma iniciales después de la liberación de la fuerza de deformación. En general, son polímeros con largas cadenas flexibles, con alguna reticulación entre cadenas, de modo que forman una estructura de red reticulada. La estructura de red restringe el movimiento de las moléculas de las cadenas macro-moleculares y como resultado se recupera fácilmente después de la deformación.

La expresión "elastómero" como se usa para definir esta invención incluye materiales como se definió en la ISO (International Estándar Organisation - Organización de Estándares Internacional) 1982 como un "elastómero" o "caucho". También se incluye en la definición de materiales "elastómeros" de acuerdo con la invención elastómeros termoplásticos y copolímeros y mezclas de elastómeros, elastómeros termoplásticos y cauchos.

A baja temperatura, los elastómeros son duros y frágiles. Entonces cuando se aumenta la temperatura un elastómero pasa a una fase gomosa después de suavizarse y retener su elasticidad y módulo elástico hasta que se alcanza su temperatura de descomposición. Desde luego, el material debe estar en su estado gomoso a la temperatura de trabajo de la prensa.

Preferiblemente el material elastómero de acuerdo con la invención se selecciona de aquellas clases descritas en "American Society for Testing and Materiales" D1418 que incluyen:

1.

Elastómeros de cadena de carbono no saturada (clase R) que incluyen cauchos naturales y copolímero butadieno/acrilonitrilo, por ejemplo "Perbunan" de Bayer.

2.

Elastómeros de cadena de carbono saturada (clase M) que incluyen tipos de etileno-propileno, por ejemplo "Nordel" de DuPont y tipos que contienen flúor, por ejemplo "Viton" de DuPont.

3.

Elastómeros de silicona sustituidos (clase Q), por ejemplo disponibles de Dow Corning.

4.

Elastómeros que contienen carbono, nitrógeno y oxígeno en la cadena de polímero (clase U), por ejemplo poliuretano de Belzona.

Se pueden incorporar materiales adicionales, por ejemplo de relleno, en el material elastómero para modificar su propiedades mecánicas y de procesado. Los efectos de la adición de materiales de relleno dependen de la interacción física y química entre el material elastómero y el material de relleno.

Se pueden usar materiales de relleno para mejorar la resistencia al desgarro, por ejemplo. Materiales de relleno adecuados incluyen negros de humo de gas natural; sílices; silicatos y materiales de relleno orgánicos tales como estireno o resinas fenólicas. Otros aditivos opcionales incluyen modificadores de fricción y antioxidantes.

Materiales adecuados para la capa de elastómero en la presente invención tendrán preferiblemente un módulo de elasticidad, en el intervalo de 0,1 a 50 MPa, lo más preferiblemente de 1 a 35 MPa. El espesor de la capa es preferiblemente al menos 0,7 mm y a menudo estará en el intervalo de 0,7 a aproximadamente 2,0 mm, aunque se pueden emplear capas de espesor mayor, por ejemplo hasta de aproximadamente 3 mm de espesor.

La capa de elastómero puede ser una pieza, tal como un disco, cortada de una lámina de elastómero y asegurada a la superficie del troquel con adhesivo. Algunos elastómeros se pueden aplicar como recubrimiento sobre el troquel, pero esto no se prefiere como ruta para producir capas de más de 0,5 mm de espesor.

Las partes del molde, a las que se aplica una capa de elastómero de acuerdo con esta invención, serán generalmente metálicas, lo más usual de acero. También quizás se pueden usar otros materiales rígidos tales como cerámicas.

Una superficie de molde se puede someter a un pre-tratamiento para mejorar la resistencia de unión entre la superficie y la capa de elastómero. El objeto del pre-tratamiento es eliminar las capas límites débiles, por ejemplo óxidos débiles sobre metales; optimizar el grado de contacto entre la superficie y el recubrimiento y/o alterar la topografía de la superficie de modo que se aumente el área superficial enlazable, y para proteger la superficie antes de unirla a él.

De manera destacable, una superficie puede ser tratada mediante abrasión mecánica (las técnicas incluyen papeles de abrasión de cepillado con alambres y técnicas de chorro tales como chorros de lecho de vidrio, arena, tierra o agua).

La aplicación de capas de elastómero a troqueles en general involucrará sacar los troqueles de la prensa y puede ser conveniente mantener un surtido de troqueles listos para uso, que es razonablemente práctico para producción industrial.

Adhesivos adecuados para asegurar una capa de elastómero a una superficie rígida de molde incluyen resina epoxi en dos partes y tipos de cianoacrilato en una parte. El adhesivo de resina epoxi en dos partes se vende bajo la marca comercial "Araldite" por Ciba-Geigy Plastics, Duxford, Inglaterra.

La composición en partículas que se compacta puede ser una mezcla de partículas de ingredientes individuales o puede comprender partículas que en sí mismas contienen una mezcla de ingredientes. Tales partículas que contienen una mezcla de ingredientes se pueden producir mediante un procedimiento de granulación y se pueden usar solas o junto con partículas o ingredientes únicos.

Una composición detergente que se va a preparar en pastillas normalmente contendrá activos detergentes y adyuvante de la detergencia. Otros ingredientes son opcionales pero normalmente habrá algunos otros ingredientes además del activo detergente y el adyuvante de la detergencia.

La cantidad de activo detergente en una barra o pastilla es adecuadamente de 2 a 60% en peso y es preferiblemente de 5 a 80% en peso hasta 40 a 50% en peso. El material activo detergente puede ser aniónico (jabonoso o no jabonoso), catiónico, bipolar, anfótero, no iónico o cualquier combinación de éstos.

Los compuestos activos detergentes aniónicos pueden estar presentes en una cantidad de desde 0,5 hasta 40% en peso, preferiblemente desde 2 ó 4% hasta 30 ó 40% en peso, incluso más preferiblemente desde 8 hasta 30% en peso.

Los tensioactivos aniónicos sintéticos (es decir no jabonosos) son bien conocidos por aquellos expertos en la técnica. Los ejemplos incluyen alquilbencenosulfonatos, olefinsulfonatos, alcanosulfonatos, dialquilsulfosuccinatos y éstersulfonatos de ácidos grasos.

El alquilsulfato primario que tiene la formula

ROSO_{3}^{-} M^{+}

en la que R es una cadena de alquilo o alquenilo de 8 a 18 átomos de carbono, especialmente 10 a 14 átomos de carbono, y M^{+} es un catión solubilizante, especialmente sodio, es comercialmente significativo como un activo detergente aniónico. El alquilbencenosulfonato lineal de fórmula

1

en la que R es alquilo lineal de 8 a 15 átomos de carbono y M^{+} es un catión solubilizante, especialmente sodio, es también un activo detergente aniónico comercialmente significativo.

Frecuentemente, tal alquilbencenosulfonato lineal o alquilsulfato primario de la fórmula anterior, o una mezcla de los mismos, será el detergente aniónico deseado y puede proporcionar del 75 al 100% en peso de cualquier detergente no jabonoso aniónico en la composición.

En algunas formas de esta invención, la cantidad de detergente aniónico no jabonoso está en un intervalo de 0,5 a 15% en peso de la composición.

También puede ser deseable incluir uno o más jabones de ácidos grasos naturales, por ejemplo, los ácidos grasos de aceite de coco, sebo de ternera, aceite de girasol o de colza endurecido.

Compuestos detergentes no iónicos adecuados que se pueden usar incluyen en particular los productos de reacción de compuestos que tienen un grupo hidrófobo y un átomo de hidrógeno reactivo, por ejemplo, alcoholes alifáticos, ácidos, amidas o alquilfenoles con óxidos de alquileno, especialmente óxido de etileno solo o con óxido de propileno.

Los compuestos detergentes no iónicos específicos son condensados de alquil(C_{8-22})fenol-óxido de etileno, los productos de condensación de alcoholes primarios o secundarios alifáticos, lineales o ramificados de C_{8-20} con óxido de etileno, copolímeros de óxido de etileno y óxido de propileno y productos preparados mediante la condensación de óxido de etileno con los productos de reacción de óxido de propileno y etilendiamina. Otros compuestos detergentes también llamados no iónicos incluyen óxidos de amina de cadena larga, óxido de fosfina terciaria y dialquilsulfóxidos.

Son especialmente preferidos los etoxilatos de alcoholes primarios y secundarios, especialmente los alcoholes primarios y secundarios de C_{10-15} etoxilados con una media de 5 a 20 moles de oxido de etileno por mol de alcohol.

En ciertas formas de esta invención la cantidad de detergente no iónico se encuentra en un intervalo de 2 a 40%, mejor de 3, 4 ó 5% a 30% en peso de la composición, aún más preferiblemente de 3, 4 ó 5% a 10 ó 15% en peso de la composición.

Puesto que los compuestos detergentes no iónicos son generalmente líquidos, éstos pueden ser absorbidos sobre un portador poroso. Portadores preferidos incluyen zeolita, perborato de sodio monohidratado y Burkeita (carbonato de sodio y sulfato de sodio pulverizados en seco como se divulga en el documento EP 221776 (Unilever)).

Los productos de esta invención también incluyen adyuvante de la detergencia y éste se puede proporcionar mediante sales solubles en agua o mediante material insoluble en agua.

Ejemplos de adyuvantes solubles en agua son tripolifosfato, pirofosfato y ortofosfato de sodio; carbonatos solubles, por ejemplo carbonato de sodio; y adyuvantes orgánicos que contienen hasta seis átomos de carbono, por ejemplo tartrato de sodio, citrato de sodio, carboximetiloxisuccinato de trisodio.

En particular, el adyuvante de la detergencia fosfato o polifosfato puede proporcionar al menos el 5% en peso, a menudo al menos el 10% en peso de la composición total.

Los aluminosilicatos de metal alcalino (preferiblemente sodio) son adyuvantes insolubles en agua. Se pueden incorporar en cantidades de hasta el 60% en peso (base anhidra) de la composición, y pueden ser de composición cristalina o amorfa, y pueden ser cristalinos o amorfos o mezclas de los mismos, que tienen la fórmula general:

0,8-1,5 Na_{2}O.Al_{2}O_{3}. 0,8-6 SiO_{2}

Estos materiales contienen algo de agua enlazada y se requiere que tengan una capacidad de intercambio de iones de calcio de al menos 50 mg CaO/g. Los aluminosilicatos de sodio preferidos contienen 1,5-3,5 unidades de SiO_{2} (en la formula anterior).

Adyuvantes de la detergencia de intercambio iónico de aluminosilicato de sodio cristalino adecuados están descritos, por ejemplo, en el documento GB 1429143 (Procter & Gamble). Los aluminosilicatos de sodio preferidos de este tipo son las bien conocidas zeolitas A y X disponibles en el comercio y mezclas de las mismas. También de interés es la zeolita novedosa P descrita y reivindicada en el documento EP 348070 (Unilever). La zeolita P de este tipo es suministrada por Crosfields, Warrington, Reino Unido, bajo la denominación "Zeolita A24".

Otra categoría de material insoluble en agua que puede funcionar como agente suavizante en agua y adyuvante de la detergencia es los adyuvantes de silicato de sodio en capas como se divulga en los documentos US-A-4464839 y US-A-4820439 y también referido en el documento EP-A-551375.

Estos materiales se definen en el documento US-A-4820439 como silicato de sodio cristalino en capas de fórmula general:

NaMSiO_{2X+1}.YH_{2}O

donde M denota sodio o hidrógeno, x es de 1,9 a 4 e y es de 0 a 20.

También se pueden incluir otros adyuvantes en la composición detergente como sea necesario o deseado. Los adyuvantes solubles en agua pueden ser orgánicos o inorgánicos. Los adyuvantes inorgánicos que pueden estar presentes incluyen carbonato de metal alcalino (generalmente sodio); mientras que los adyuvantes orgánicos incluyen polímeros de policarboxilatos, tales como poliacrilatos, copolímeros acrílico/maleico y fosfonatos acrílicos, policarboxilatos monoméricos tales como citratos, gluconatos, oxidisuccinatos, mono-, di- y trisuccinatos de glicerol, carboximetiloxisuccinatos, carboximetiloximalonatos, dipicolinatos, hidroxietiliminodiacetatos; y adyuvantes orgánicos que precipitan tales como alquil- y alquenilmalonatos y succinatos y sales de ácidos grasos sulfonados.

Adyuvantes suplementarios especialmente preferidos son los polímeros de policarboxilatos, más especialmente poliacrilatos y copolímeros acrílico/maleico, usados adecuadamente en cantidades de desde 0,5 hasta 15% en peso, especialmente de 1 a 10% en peso; y policarboxilatos monoméricos, más especialmente ácido cítrico y sus sales.

La cantidad total de adyuvante de la detergencia estará en general en un intervalo del 5 al 80% en peso de la composición. La cantidad puede ser al menos 10 ó 15% en peso y puede estar en un intervalo de hasta el 50 ó 60% en peso.

Las pastillas para la adición a una máquina lavadora preferiblemente incluyen un material aglutinante que es soluble en agua y también sirve como desintegrante afectando a la estructura de la pastilla cuando la pastilla está inmersa en agua, como se enseña en el documento de los solicitantes EP-A-522766.

Se prefiere que al menos algunas de las partículas de la composición detergente estén recubiertas individualmente con el material aglutinante. Entonces, cuando la composición se compacta, este recubrimiento sirve como un aglutinante distribuido dentro de la composición.

El uso de un aglutinante ayuda a mantener la pastilla junta, permitiendo así ser hecha usando una presión de compactación menor y haciéndola intrínsecamente más probable de desintegrarse bien en el líquido de lavado. Si el aglutinante también es un material que provoca perturbación en contacto con el agua, pueden incluso conseguirse mejores propiedades de desintegración.

Se prefiere que el material aglutinante funda a una temperatura de al menos 35ºC, mejor 40ºC o por encima, lo que está por encima de las temperaturas ambiente en muchos países templados. Para el uso en países cálidos será preferible que la temperatura de fusión esté algo por encima de 40ºC, como para estar por encima de la temperatura ambiente.

Por conveniencia la temperatura de fusión del aglutinante debería estar por debajo de 80ºC.

Materiales aglutinantes preferidos son polímeros orgánicos sintéticos de temperatura de fusión apropiada, especialmente polietilenglicol. El polietilenglicol de peso molecular medio 1500 (PEG 1500) funde a 45ºC y ha demostrado ser adecuado. También se puede usar polietilenglicol de peso molecular superior, en particular 4000 ó 6000.

Otras posibilidades son polivinilpirrolidona y poliacrilatos y copolímeros solubles en agua.

El aglutinante se puede aplicar adecuadamente a las partículas mediante pulverización, por ejemplo como disolución o dispersión. El aglutinante se usa preferiblemente en una cantidad dentro del intervalo de 0,1 a 10% en peso de la composición de la pastilla, más preferiblemente la cantidad es al menos 1% o incluso al menos 3% en peso de las pastillas. Preferiblemente la cantidad no está por encima de 8% ni incluso 6% en peso.

Las composiciones detergentes que se compactan en artículos con forma de acuerdo con la invención pueden contener un sistema de blanqueo. Este comprende preferiblemente uno o más compuestos de blanqueo peroxi, por ejemplo, persales inorgánicas o peroxiácidos orgánicos, que se pueden emplear junto con activadores para mejorar la acción blanqueadora a bajas temperaturas de lavado. Si está presente cualquier compuesto de peroxígeno, la cantidad está probablemente en un intervalo de 1 a 30% en peso de la composición.

El ácido perftalimido perhexanoico y el ácido perdodecanoico son dos ejemplos de peroxiácidos orgánicos. Típicamente se pueden usar como 1 a 6% de la composición.

Persales inorgánicas preferidas con monohidrato y tetrahidrato de perborato de sodio y percarbonato de sodio, empleadas ventajosamente juntas con un activador. Los activadores de blanqueo, también denominados como precursores de blanqueo, se han divulgado ampliamente en la técnica. Ejemplos preferidos incluyen precursores de ácido peracético, por ejemplo, tetraacetiletilendiamina (TAED), ahora en uso comercial generalizado en unión con perborato de sodio y precursores de ácido benzoico. Típicamente la persal se usa como 5 a 30% en peso de una composición, mientras que el activador es 1 a 10% en peso de la composición.

En la composición global también pueden estar presentes otros ingredientes. Estos incluyen carboximetilcelulosa de sodio, materiales colorantes, enzimas, abrillantadores fluorescentes, germicidas, perfumes y blanqueadores. Se puede incluir silicato alcalino de sodio, aunque la cantidad de éste o al menos la cantidad añadida como un líquido acuoso, está preferiblemente restringida para mantener una mezcla en partículas antes de la compactación.

La composición de partida en partículas que se compacta de acuerdo con esta invención puede, en principio, tener cualquier densidad aparente. Sin embargo, se prefiere utilizar polvos de densidad aparente relativamente alta. Así, la composición en partículas de partida puede tener adecuadamente una densidad aparente de al menos 500 g/litro, preferiblemente de al menos 600 g/litro, y ventajosamente de al menos 700 g/litro.

Las composiciones detergentes granulares de densidad aparente alta preparadas mediante granulación y densificación en un mezclador/granulador, como se describe y reivindica en los documentos EP 340013A (Unilever), EP 352135A (Unilever) y EP 425277A (Unilever) o por procedimientos en continuo de granulación/densificación descritos y reivindicados en los documentos EP 367339A (Unilever) y EP 390251A (Unilever) son intrínsecamente adecuados para uso en la presente invención.

Las más preferidas son las composiciones detergentes granulares preparadas por granulación y densificación en el mezclador/granulador de alta velocidad (mezclador Fukae), como se describe en los documentos anteriormente mencionados EP 340013A (Unilever) y EP 425277A (Unilever).

Ejemplo 1

Se preparó un polvo detergente con la siguiente composición:

Componentes granulados	% en peso
Alquilsulfato primario de coco	1,4
Alcohol de coco 3EO	7,6
Alcohol de coco 6EO	4,8
Zeolita A24	29,3
Jabón	2,9
Carboximetilcelulosa de sodio	0,8
Carbonato de sodio	0,3
Agua	5,3
Componentes dosificados posteriormente
PEG 1500	4,3
Percarbonato de sodio (recubierto de borosilicato)	19,5
Gránulo de TAED	4,2
Perfume	0,6
Antiespumante, fluorescente y secuestrante de metales pesados	4,0
Citrato de sodio	15,0

Los materiales listados como "componentes granulados" se mezclaron en un mezclador-granulador de alta velocidad Fukae (marca comercial) FS-100. (También se podría haber usado un equipo de granulación en continuo, así como otra maquinaria para granulación por lotes). El jabón se preparó in situ por neutralización de ácido graso con hidróxido de sodio. La mezcla se granuló y se densificó para dar un polvo de densidad aparente mayor de 750 g/litro y un tamaño de partícula medio de aproximadamente 650 \mum.

Se tamizó el polvo para eliminar partículas finas menores de 180 \mum y partículas grandes que excedan 1700 \mum. Los sólidos resultantes se mezclaron a continuación con el polvo en un mezclador rotatorio, después de lo cual se pulverizó el perfume, seguido por el PEG. El PEG se pulverizó a aproximadamente 80ºC sobre el polvo lo que fue a aproximadamente 22-26ºC (ligeramente por encima de la temperatura ambiente debido al calentamiento de fricción durante la granulación).

Las pastillas de detergente se prepararon por compactación de cantidades de 50 g de la formulación de polvo detergente usando un aparato como se ilustra en las figuras 1 a 4. Las pastillas eran de sección transversal circular con un diámetro de 4,5 cm y un espesor de aproximadamente 2,5 a 3,1 cm.

La compactación del polvo detergente, para hacer pastillas, se llevó a cabo usando o estampas superior e inferior totalmente de acero o alternativamente estampas que tenían una capa de elastómero en sus caras que contactan con la composición detergente.

Más específicamente, se dio a un grupo de estampas un recubrimiento de poliuretano pintado como una disolución de disolvente y proporcionando un espesor de aproximadamente 250 \mum después de la evaporación del disolvente. Se proporcionó otro grupo de estampas con una capa de elastómero de acuerdo con la presente invención, de 1 mm de espesor y pegada sobre las estampas de acero.

Con cada grupo de estampas se produjeron 100 pastillas después de lo cual se inspeccionó la estampa superior.

Con estampas de acero, se encontró que la estampa superior tenía de 0,3 a 0,6 g de polvo firmemente adherido a ella, y que producía hendiduras en las superficies de las pastillas.

Con ambos grupos de estampas que llevaban una capa de elastómero, se encontró que la estampa superior solo tenía aproximadamente 0,01 g de polvo adherido a ella. Esto era un ligero espolvoreo que fue fácilmente eliminado. Si se hiciera una cantidad mayor de pastillas, sería posible trabajar con la prensa durante un periodo prolongado sin necesidad de paradas frecuentes para limpiar las estampas.

En un experimento comparativo, se compactó una composición detergente similar de la misma forma, pero con un recubrimiento de politetrafluoroetileno auto-adhesivo sobre las estampas superior e inferior. Después de producir lotes de 100 pastillas se encontró que de 0,1 a 0,6 g de polvo detergente se había adherido firmemente a las superficies de las estampas.

Se inspeccionaron visualmente las superficies planas de las pastillas hechas con estas estampas. Fue aparente que cuando las pastillas se hicieron con estampas de acero, las primeras pastillas producidas tenían superficies suaves. Después de trabajar con la prensa durante algún tiempo la pastillas tenían superficies más rugosas pero la rugosidad se atribuyó enteramente al material que se había adherido a los troqueles. Por contraste, cuando se hicieron las pastillas usando troqueles recubiertos superficialmente con elastómero de espesor de 1 mm las superficies eran más rugosas que las superficies del o de las primeras pastillas hechas con troqueles de acero o pastillas hechas con troqueles que tenían un recubrimiento delgado de elastómero. En el caso de las pastillas hechas usando troqueles con el recubrimiento de elastómero grueso de acuerdo con la presente invención, las partículas individuales de la composición aún se podían distinguir en la superficie de las pastillas.

Este resultado que fue aparente de la inspección visual también se confirmó por perfilometría láser.

La resistencia de las pastillas hechas con estos distintos troqueles se midió mediante el ensayo de la tensión de fractura diametral descrito con anterioridad.

Ensayo de absorción capilar

La velocidad a la que las pastillas absorben agua en inmersión se ensayó mediante un procedimiento en el cual se revisa el peso de una pastilla y a continuación se coloca la pastilla con una de sus caras planas en un soporte de gasa horizontal en un plato. Se vierte agua, coloreada con tinta, en el plato hasta que el nivel de agua contacta con la cara inferior de la pastilla que descansa en la gasa. Después de 1 minuto se saca la pastilla, se sacude cualquier agua superficial y se pesa la pastilla. El aumento de peso de la pastilla es una indicación de la velocidad a la que se absorbe agua por acción capilar. Los resultados obtenidos fueron:

	DFS	Absorción capilar (g)
Elastómero grueso (1 mm)	12,4	4,2
Elastómero delgado (250 \mum)	12,5	3,2
Sin elastómero	10,3	3,4

Absorción de agua (parcialmente sumergida)

En otro ensayo el procedimiento es similar excepto que el agua coloreada con tinta se vierte en el plato hasta que está casi al mismo nivel que la superficie superior de la pastilla, aunque esta superficie superior no está ella misma recubierta por agua.

Después de un periodo de tiempo, que en este ejemplo fue 30 segundos, se quitó la pastilla del plato y se midió la ganancia de peso. A medida que el agua y la tinta penetran en la pastilla la pastilla toma el color oscuro de la tinta. Se observó si el color oscuro de la tinta era visible en toda la cara superior de la pastilla (que no estaba mojada directamente) o si se podía ver un disco de color claro en esta cara superior de la pastilla. Si se puede ver tal disco se mide su diámetro. Los resultados de estos ensayos se exponen en la siguiente tabla:

	DFS	Absorción de agua (g)	Diámetro de núcleo seco (mm)
Elastómero grueso (1 mm)	12,4	9,3	11,2
Elastómero delgado (250 \mum)	12,5	7,8	20,3
Sin elastómero	10,3	8,1	17,9

La absorción de agua por las pastillas hechas usando los troqueles recubiertos superficialmente con elastómero grueso se calculó ser aproximadamente el total de la porosidad disponible (espacio vacío) en las pastillas. La porosidad se calculó ser aproximadamente el 25% en volumen.

Ejemplo 2

Se preparó polvo detergente de la siguiente composición mediante el mismo procedimiento que en el ejemplo 1:

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Componentes granulados	% en peso
Alquilsulfato primario de coco	1,4
Alcohol de coco 5EO	11,7
Zeolita A24	27,7
Jabón	2,7
Carboximetilcelulosa de sodio	0,8
Carbonato de sodio	0,3
Agua	8,8
Componentes dosificados posteriormente
PEG 1500	4,0
Percarbonato de sodio tetrahidratado	18,5
Gránulo de TAED	4,0
Perfume	0,4
Antiespumante, fluorescente y secuestrante de metales pesados	4,0
Citrato de sodio	14,2
Poliacrilato de sodio	1,6

La composición detergente se tamizó para eliminar partículas menores de 200 \mum y se estampó en pastillas usando troqueles completamente de acero y (separadamente) usando troqueles recubiertos superficialmente con elastómero. Se emplearon varios niveles de fuerza de compactación con cada grupo de troqueles.

El elastómero A era de 1 mm de espesor y tenía un módulo elástico de 0,72 MPa. El elastómero B era de 1 mm de espesor y tenía un módulo elástico de 9,83 MPa.

Se ensayaron las pastillas para determinar su densidad, porosidad, resistencia y absorción de agua. Los resultados están tabulados a continuación. El ensayo de absorción de agua fue el ensayo en que la pastilla está parcialmente sumergida, dejando su cara superior expuesta al aire, como se describió en el ejemplo previo, pero con periodos de tiempo variables, como se indica.

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(Tabla pasa a página siguiente)

2

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Por comparación de resultados a porosidad y resistencia similares, se puede ver que las pastillas con densidad, porosidad y resistencia similares tienen mayor absorción de agua cuando están hechas con troqueles recubiertos superficialmente con elastómero.

Ejemplo 3

Se hicieron pastillas para uso en lavado de tejidos partiendo de un polvo base pulverizado en seco de la siguiente composición:

3

A continuación se mezcló este polvo con otros ingredientes como los tabulados a continuación. Estos incluyen partículas de tripolifosfato de sodio especificado para contener 70% de forma de fase I y contiene 3,5% de agua de hidratación (Rhodia-Phos HPA 3,5 disponible de Rhone-Poulenc).

4

Porciones de 40 g de esta composición en partículas se hicieron en pastillas cilíndricas de diámetro de 44 mm, usando una prensa adecuada con capas superficiales de elastómero en las estampas de aproximadamente 2 mm de espesor.

Se ajustó la prensa para aplicar una fuerza de compactación de aproximadamente 10 kN que corresponde a una presión de aproximadamente 6 ó 7 MPa lo que fue suficiente para producir pastillas con una tensión de fractura diametral de aproximadamente 25 kPa.

Claims (4)

1. Uso de una capa de elastómero, de más de 0,5 mm de espesor, sobre un área superficial de al menos una parte de molde en una prensa para compactar composición detergente en partículas en forma de pastilla, cuya área superficial contacta con la composición durante la compactación; con objeto de mejorar la penetración del agua a través de la superficie de la pastilla en inmersión.

2. Uso de acuerdo con la reivindicación 1, en el que la composición detergente en partículas tiene una densidad aparente, antes de la compactación, de al menos 650 g/litro.

3. Uso de acuerdo con la reivindicación 1 o la reivindicación 2, en el que las pastillas compactadas contienen entre 20 y 35% de aire por volumen.

4. Uso de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en el que las pastillas compactadas tienen una tensión de fractura diametral como se define en el presente documento en el intervalo de 8 a 60 kPa.