ES2285847T3 - Limpiador espumante paradesagues. - Google Patents
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Abstract
Una composición para limpieza que comprende: (a) un primer líquido acuoso que comprende un oxidante; y (b) un segundo líquido acuoso que comprende un agente generador de gas; que se caracteriza porque al menos uno de los líquidos primero y segundo incluye un tensioactivo de betaína y un tensioactivo de sulfonato de arilo, y en la que al menos uno de los líquidos primero y segundo que incluye un tensioactivo de betaína y un tensioactivo de sulfonato de arilo es viscoelástico, manteniéndose los líquidos primero y segundo separados antes de formar una mezcla durante la administración a una superficie a tratar, con lo que la mezcla genera una espuma suficiente para la eficacia y estabilidad de la limpieza.
Description
Limpiador espumante para desagües.
La presente invención se refiere a composiciones
espumantes de limpieza y, en particular, a una composición
espumante de limpieza in-situ que incorpora
una lejía y que se formula para que posea utilidad como limpiador
de desagües, o como limpiador de superficies duras.
La patente de Estados Unidos 5.084.546 concedida
a Hall describe un producto de cuidado personal,
específicamente un gel de ducha espumante. Como tales, los
componentes generadores de espuma deben ser biológicamente
compatibles. De acuerdo con esto, Hall instruye sólo sobre
el ácido cítrico y un carbonato o bicarbonato para generar gas
dióxido de carbono. No se menciona nada que sugiera un sistema de
peróxido/hipoclorito ni tampoco se describe su uso en limpieza de
superficies o para desatascar desagües. Las solicitudes japonesas
publicadas concedidas a Ishimatsu y col. JP
59-24798 y JP 60-32497; JP
59-164399, a Miyano y col.; y Sakuma,
JP 57-74379, todas ellas describen y reivindican un
limpiador espumante binario que poseen utilidad como desatascadores
de desagües. Miyano y col. describen específicamente las
ventajas de una espuma para desatascar desagües. Ishimatsu y
col. y Miyano y col. describe una solución de peróxido
acuoso que contiene 0,25-25% de componente activo
emparejado con una solución acuosa de 0,25-6% de
hipoclorito, y ambas referencias instruyen sobre la inclusión de
tensioactivos con una o ambas soluciones para aumentar la formación
de espuma. No obstante, ninguna de estas referencias instruyen
sugieren i descri-
ben una formulación espesada, ni tampoco ninguna de las ventajas y características de espuma asociadas con la misma.
ben una formulación espesada, ni tampoco ninguna de las ventajas y características de espuma asociadas con la misma.
En la patente de EE.UU. nº 5.767.055 concedida a
Choy y col. se describe una composición de hipoclorito junto
con un agente quelante/solución formadora en un contenedor de cámara
dual.
Los limpiadores de desagües se han formulado con
una variedad de sustancias activas en un esfuerzo para eliminar la
variedad de materiales que pueden causar obstrucción o restricción
de desagües. Tales sustancias activas pueden incluir ácidos, bases,
enzimas, disolventes, agentes reductores, oxidantes y compuestos
bioorgánicos. Tobiason, documento de EE.UU. 5.264.146,
Steer y col., documento de EE.UU. 5.630.833 y Taylor, Jr.
y col., documento de EE.UU. 4.664.836, todos ellos describen
compuestos secos que generan espuma cuando se mezclan con agua en
un desagüe. Kuenn, documento de EE.UU. 4.691.710 describe una
composición de limpieza para trituradores de basura en fregaderos,
que isa ácido atípico y bicarbonato sódico para generar gas tras el
contacto con agua. Esta composición requiere cortadura mecánica
obtenida mediante el triturador para ayudar a la generación de la
espuma. Davis, documento de EE.UU. 4,206.068 describe una
composición exotérmica para desatascar desagües que comprende un
oxidante y un agente reductor en un contenedor
compartimentalizado.
A la vista de la técnica anterior, sigue
habiendo la necesidad de una composición de limpieza generadora de
espuma capaz de liberar un elevado porcentaje de sustancia activa y
que posee un prolongado tiempo de contacto sobre las superficies
que no son horizontales. Además, sigue habiendo la necesidad de una
composición generadora de espuma in-situ
estable durante el almacenamiento y que puede formularse de forma
económica.
Es otro objeto de la presente invención
proporcionar una composición capaz de formar una espuma que porta
sustancia activa in-situ.
Es otro objeto de la presente invención
proporcionar una composición capaz de generar un limpiador activo
formador de espuma estable.
Es otro objeto de la presente invención
proporcionar una composición con dos componentes y medios de
contención que aíslan cada componente durante el
almacenamiento.
Es otro objeto proporcionar una composición para
apertura de desagües que se formula de modo que sea seguro
almacenar y usar.
Es otro objeto de la presente invención
proporcionar una composición capaz de producir una espuma que
contenga sustancia activa, que pueda alcanzar todas las partes
afectadas de un desagüe.
Es otro objeto de la presente invención
proporcionar una composición de limpieza formadora de espuma que
posea utilizada como limpiador de desagües en virtud de una
reología viscoelástica.
Es otro objeto más de la presente invención
proporcionar una composición de limpieza de desagües que sea
altamente eficaz.
Es otro objeto más de la presente invención
proporcionar una composición de limpieza que sea estable durante el
almacenamiento normal y a temperaturas elevadas o muy bajas.
Es otro objeto más de la presente invención
proporcionar una composición que posea una reología viscoelástica y
un tiempo de relajación prolongado para proporcionar propiedades de
flujo beneficiosas durante la dispensación.
Más específicamente, la composición es un
producto de dos líquidos que se mantienen separados antes de formar
una mezcla durante su administración a una superficie a tratar, con
lo cual la mezcla genera una espuma suficiente para la estabilidad
y la eficacia de la limpieza. Un primer líquido incluye un oxidante,
preferentemente un hipohalito o un agente generador de hipohalito
(en lo sucesivo "hipohalito") y un segundo líquido incluye un
agente generador de gas, preferentemente un agente que contiene o
libera peroxígeno. Dado que los dos líquidos están separados
inicialmente, el oxidante se puede mantener en un ambiente sin
agente generador de gas y llevar de otro modo a su actividad
limpiadora y estabilidad hasta el momento de su uso. Cuando se
permite la mezcla de los dos líquidos, Por ejemplo vertiendo
simultáneamente en un desagüe, el hipohalito y el peroxígeno
reaccionan y liberan gas oxígeno de acuerdo con la siguiente
ecuación de reacción:
NaOCl +
H_{2}O_{2} \rightarrow O_{2}(g) + NaCl +
H_{2}O
El gas liberado contacta con el tensioactivo en
la solución, creando una espuma que se expande hasta llenar
completamente la tubería. La espuma expandida contiene un exceso del
hipohalito, que actúa limpiando el desagüe. La espuma resultante es
estable y, preferentemente, se caracteriza por una densidad superior
a aproximadamente 0,1 g/ml, un porcentaje activo de aproximadamente
0,5-15, una semivida superior a aproximadamente 30
minutos; un volumen superior a aproximadamente 500 ml; y un índice
inicial de desarrollo de espuma de aproximadamente
10-50 ml/s. La estabilidad de la espuma se define
como la resistencia de la espuma a una fuerza que tiende a colapsar
o desplazar la espuma. La espuma se caracteriza además por un
cociente espuma: líquido de al menos 1:1, preferentemente de 2:1,
más preferentemente de 3:1; y una altura de la espuma suficiente
para dar una columna superior a doce cm en el desagüe (medida desde
el centro, o el punto más bajo del Sifón tipo P, y para un desagüe
de 3,2 cm de diámetro), más preferentemente superior a diecisiete cm
y más preferentemente de diecisiete a treinta y un cm. Es más
preferible, en términos de volumen de la espuma y altura en el
desagüe, una cantidad suficiente para alcanzar el mecanismo de
retención del desagüe, un sitio de contaminación con pelos y/o
jabón. Normalmente estos mecanismos de retención, se colocan
alrededor de veinte cm por encima de la tubería vertical.
Preferentemente, la espuma contendría más de 0,1% de sustancia
activa, más preferentemente más de 0,5% de sustancia activa y más
preferentemente entre 0,75 y 3% de sustancia activa. Un tiempo de
contacto activo, o la semivida de la espuma, debería estar entre
0,5 y 4 horas, preferentemente entre 1 y 8 horas. La semivida de la
espuma es el tiempo transcurrido entre el desarrollo del máximo
volumen de la espuma y la reducción al 50% del volumen de la misma,
en ausencia de fuerzas externas (aparte de la gravedad) que actúen
sobre la espuma. Además, la espuma se autogenera, por la reacción de
los componentes de la composición, y no requiere agitación mecánica
u otras formas de activación física.
En una forma de realización preferida de la
presente invención, uno o todos los líquidos incluyen un agente o
sistema espesante presente en una cantidad tal que cuando los
líquidos forman una mezcla durante su administración en una
superficie, la mezcla da como resultado una espuma densa y estable
para eficacia y estabilidad de la limpieza. Por tanto, cuando se
deja interaccionar a los líquidos inicialmente separados, la
composición limpiadora líquida resultante que se administra a la
superficie poseerá la actividad de limpieza o blanqueo y la
estabilidad adecuadas para la limpieza o blanqueo de dicha
superficie. El término "líquido", como se usa en la presente
memoria descriptiva, puede incluir líquidos, soluciones y
suspensiones homogéneas. Preferentemente se contempla un líquido
acoso; sin embargo, los líquidos no acuosos entran dentro del
alcance de la invención. El agente o sistema espesante deberá
proporcionar al líquido correspondiente tanto un componente viscoso
como un componente elástico; ambos componentes son más preferidos
para alcanzar las características deseadas de la espuma. Más
preferentemente, el agente o sistema espesante proporciona al
líquido correspondiente una reología viscoelástica; no obstante, el
sistema espesado, no elástico o ligeramente elástico puede
proporcionar beneficios al rendimiento y, por tanto, se encuentra
dentro del alcance de la presente invención. La composición del
sistema espesante es menos importante que la consecución de al
menos una de las calidades deseadas para la espuma, como se define
en la presente memoria descriptiva.
La presente invención también se refiere a un
contenedor que mantiene los dos líquidos separados hasta su
administración y proporciona tal administración, durante la cual se
forma la mezcla con pH mantenido y se administra a una superficie a
tratar. El contenedor incluye un compartimento para el líquido que
contiene el hipohalito y otro compartimento para el líquido que
contiene peroxígeno. Uno o estos dos compartimentos pueden contener
el sistema o agentes espesante que está presente en una cantidad
suficiente para espesar y para la estabilidad del líquido, como se
ha descrito anteriormente. De acuerdo con un aspecto de la
invención, el contenedor puede tener canales de administración
separados para los dos componentes líquidos para administrar los
dos líquidos, con lo cual se forma la mezcla. Estos canales de
administración pueden construirse para proporcionar la liberación
simultánea de los dos líquidos al exterior del contenedor, con lo
que los dos líquidos se juntan y forman la mezcla. Como
alternativa, los canales de administración separados se pueden
comunicar con un espacio de mezcla en el que los dos líquidos
forman la mezcla y desde el cual la mezcla se libera al exterior
del contenedor. Un ejemplo de tal contenedor es el que se describe
en la patente de EE.UU. 5.767.055, Choy y col.
\newpage
La presente invención además incluye un
procedimiento para aclarar restricciones causadas por materiales
orgánicos en las tuberías, que se caracteriza porque comprende: (a)
introducir en un desagüe.
una composición para la limpieza que
comprende:
- (a)
- primer líquido acuoso que comprende un oxidante;
y
- (b)
- un segundo líquido acuoso que comprende un agente generador de gas;
- que se caracteriza porque al menos uno de los líquidos primero y segundo incluye un tensioactivo de betaína y un tensioactivo de sulfonato de arilo, y en el que al menos uno de los líquidos primero y segundo que incluye un tensioactivo de betaína y un tensioactivo de sulfonato de arilo es viscoelástico, manteniéndose los líquidos primero y segundo separados antes de formar una mezcla durante la administración a una superficie a tratar, con lo que la mezcla genera una espuma suficiente para la eficacia y estabilidad de la limpieza o
una composición para la limpieza
que
comprende:
- (a)
- un primer líquido acuoso que posee una viscosidad de al menos aproximadamente 100 cP, una elasticidad relativa de al menos aproximadamente 1 s/Pa y un tiempo de relajación de al menos aproximadamente 0,3 s, y que comprende un oxidante y un tensioactivo;
- (b)
- un segundo líquido acuoso que posee una viscosidad de al menos aproximadamente 50 cP, una elasticidad relativa de al menos aproximadamente 1 s/Pa y un tiempo de relajación de al menos aproximadamente 0,1 s, y que comprende un agente generador de gas y un tensioactivo;
donde el segundo líquido acuoso más
denso que el primer líquido acuoso y estando los líquidos acuosos
primero y segundo dispuestos en un contenedor de cámara dual de
forma que se mantienen separados antes de formar una mezcla durante
su administración a una superficie a tratar, con lo que la mezcla
genera una espuma suficiente para la eficacia y estabilidad de la
limpieza.
y (b) permitir que la espuma generada por la
composición para limpieza permanezca en contacto con el material de
restricción orgánico con el que va a reaccionar.
Brevemente, una primera forma de realización de
la presente invención comprende una composición para limpieza que
comprende: (a) un primer líquido acuoso que comprende un oxidante; y
(b) un segundo líquido acuoso que comprende un agente generador de
gas; que se caracteriza porque al menos uno de los líquidos primero
y segundo incluye un tensioactivo de betaína y un tensioactivo de
sulfonato de arilo, y en el que al menos uno de los líquidos
primero y segundo que incluye un tensioactivo de sulfonato de arilo
es viscoelástico, manteniéndose los líquidos primero y segundo
separados antes de formar una mezcla durante la administración a una
superficie a tratar, con lo que la mezcla genera una espuma
suficiente para la eficacia y estabilidad de la limpieza.
Debe observarse que, como se usa en la presente
memoria descriptiva, el término "limpieza" se refiere en
general a un tratamiento químico, físico o enzimático que tiene
como resultado la reducción o eliminación de material indeseado, y
"composición de limpieza" incluye específicamente
desatascadotes de desagües, limpiadores de superficies duras y
composiciones de blanqueo. La composición de limpieza puede estar
constituida por una variedad de ingredientes química, física o
enzimáticamente activos, incluidos disolventes, ácidos, bases,
oxidantes, agentes reductores, enzimas, detergentes y compuestos
bioorgánicos. A menos que se especifique lo contrario, los
porcentajes de todos los ingredientes son porcentajes en peso.
Para los propósitos de la discusión de la
invención descrita en la presente memoria descriptiva, un típico
desagüe de fregadero doméstico comprende cuatro secciones: una
sección vertical, de ahí a un codo en U (o sifón tipo P), de ahí a
un codo de 90 grados y, por último, un tubo de desagüe
horizontal.
Se confiere una reología viscoelástica a un
único líquido o a ambos líquidos de la composición a través de un
sistema binario que incluye betaína o sulfobetaína que posee un
grupo alquilo de C_{14}-C_{18} o un grupo
alquilamino o alquilamido de C_{10}-C_{18}, y un
contraion orgánico aniónico que se piensa que estimula las micelas
elongadas. Tales sistemas se describen más completamente en los
documentos de EE.UU. 4.900.467 y 5.389.157, concedidos a
Smith, y asignados al asignatario de la presente invención.
Preferentemente, la betaína es una alquil betaína de
C_{14}-C_{18} y el contraion es un carboxilato
de alquilo de C_{2-6}, carboxilato de arilo,
sulfonato de alquilo de C_{2-10}, sulfonato de
arilo, arilo sulfatado o alcoholes alquílicos de
C_{2-10}, y mezclas de los mismos. Más
preferentemente, el contraion es un sulfonato de arilo, por ejemplo
e xileno sulfonato de sodio. El contraion puede incluir
sustituyentes que son químicamente estables con el compuesto de
limpieza activo. Preferentemente, los sustituyentes son grupos
alquilo o alcoxi de 1-4 carbonos, halógenos y
grupos nitro, todos los cuales son estables con la mayoría de las
sustancias activas, incluido el hipoclorito. La viscosidad de las
formulaciones de la presente invención puede variar de ligeramente
superior a la del agua a varios miles de centipoises (cP). Desde el
punto de vista del consumidor, se prefiere un intervalo de
viscosidad desde aproximadamente 20 cP a 2500 cP. Un intervalo de
viscosidad preferido para el primer líquido (que contiene el
oxidante) es de aproximadamente 100 a 2500 cP, más preferido es de
500 a 2200 cP. Una viscosidad preferida para el segundo líquido
(generador de gas) es de aproximadamente 500-1000
cP, más preferido es de 100-800 cP.
La presente invención también se refiera a una
composición y procedimiento para limpiar desagües, donde la
composición comprende soluciones acuosas mantenidas por separado
de:
- (a)
- un primer líquido que comprende un compuesto de hipohalito; y
- (b)
- Un segundo líquido que comprende un compuesto de peroxígeno; y en el que al menos uno de los líquidos (A) o (b) es viscoso.
Los líquidos (a) y (b) se mantienen separados
durante el almacenamiento y se combinan en el momento del uso o
inmediatamente antes del uso. Preferentemente, los líquidos (a) y
(b) se mantienen en una cámara dual o frasco con compartimentos y
se vierten de forma simultánea en el desagüe en el que se produce la
generación de espuma. La espuma resultante es estable y densa y
contiene un elevado porcentaje de sustancia activa de limpieza,
especialmente de hipohalito, que recubre las porciones vertical y
superior del Sifón tipo P de un desagüe. La reología de cada
composición proporciona un índice favorable de generación de espuma
y tiempo de residencia, lo que tiene como resultado una excelente
eficacia de la limpieza. El índice de generación de espuma debería
ser relativamente bajo, preferentemente inferior a aproximadamente
50 ml/s y la espuma deberá permanecer estable durante un periodo
prolongado de tiempo. La reología también facilita el llenado del
contenedor, por ejemplo durante la fabricación, y proporciona
propiedades de vertido aceptables por el consumidor durante su
dispensación y uso. La reología viscoelástica preferida puede ser
conferida por un espesante, preferentemente un espesante
tensioactivo. Aunque sólo una solución puede ser viscoelástica, se
prefiere que sean ambas viscoelásticas, y se pueden usar los mismos
o diferentes agentes o sistemas espesantes. Más preferentemente, la
viscosidad es conferida a ambos líquidos (a) y (b) por el mismo
agente o sistema espesante.
Por tanto, es una ventaja de la presente
invención que la composición es estable químicamente y en fases, y
conserva tal estabilidad a temperaturas tanto altas como bajas.
Es otra ventaja de la presente invención que,
cuando se formula como limpiador de desagües, la composición
espumante proporciona un tiempo de contacto elevado, lo que mejora
la eficacia del limpiador.
Es otra ventaja de la presente invención que la
mejor eficacia resultante del mayor tiempo de contacto permite
formulaciones de limpieza de desagües más seguras.
Es otra ventaja más de la presente invención que
la composición genera in-situ un espuma estable que
contiene sustancia activa.
Es otra ventaja más de la composición de la
presente invención que la reología de la composición facilita el
llenado del contenedor y la dispensación.
Estos y otros objetos y ventajas de la presente
invención serán sin ninguna duda evidentes para los expertos en la
técnica después de la lectura de la siguiente Descripción Detallada
de las Formas de Realización preferidas.
La Fig. 1 es un gráfico que compara los índices
de generación de espuma de una composición de la presente invención
con las otras composiciones.
El agente oxidante, u oxidante, puede,
preferentemente, seleccionarse de varias especies productoras de
hipohalito, por ejemplo lejías halógenas seleccionadas del grupo
constituido por las sales de metales alcalino y alcalino térreos de
hipohalito, haloaminas, haloiminas, haloimidas y haloamidas. Se cree
que todas ellas producen especies de blanqueo hipoalosas in
situ. Preferentemente, el primer agente oxidante es un
hipohalito o un generados de hipohalito capaz de generar especies
de blanqueo hipoalosas. Como se usa en la presente memoria
descriptiva, el término "hipohalito" se usa para describir un
hipohalitos o un generador de hipohalito, a menos que se indique lo
contrario. Se prefieren hipoclorito y compuestos productores de
hipoclorito en solución acuosa, aunque el hipodromito también es
adecuado. Los compuestos productores de hipoclorito representativos
incluyen hipoclorito de sodio, potasio, litio y calcio,
dodecahidrato fosfato trisódico clorado, dicloroisociaburato
potásico y sódico y ácido triclorocianúrico. Entre las fuentes de
lejía orgánica adecuadas para usar se incluyen imidas
heterocíclicas de N-bromo y N-cloro,
tal como ácido tribromo y triclorocianúrico y cianúrico, ácido
dibromo y diclorocianúrico, y sales de potasio y de sodio de los
mismos, succinimida N-bromada y
N-clorada, malonimida, ftalimida y naftalimida.
También adecuadas son las hidantoínas, tal como
dimetil-hidantoína de dibromo y dicloro,
clorobromodimetil hidantoína, N-clorosulfamida
(haloamida) y cloramina (haloamina). Particularmente preferido en
esta invención es el hipoclorito de sodio que posee la fórmula
química NaOCl, en una cantidad variable de aproximadamente 0,1 por
ciento en peso a aproximadamente 15 por ciento en peso del primer
líquido, más preferentemente de aproximadamente 0,1 a 10 por ciento
en peso, y más preferentemente de aproximadamente 1 a 8 por ciento
en peso. El agente oxidante puede estar presente en una cantidad
estequiométrica con el agente generador de gas para la generación
de espuma. En este caso, se prefiere incluir una sustancia
limpiadora activa distinta con uno o los dos líquidos primero y
segundo. Más preferible es que el agente oxidante esté presente en
un exceso estequiométrico, para generar espuma y proporcionar
actividad de limpieza y de desatascador de desagües.
El agente generador de gas es un compuesto que
puede reaccionar con el agente oxidante para generar un gas y
preferentemente es un peróxido o un generado peróxido, tal como
peróxido de hidrogeno, o un perecido o persal, incluidos los
perácidos y las persales orgánicos e inorgánicos, tales como ácido
peracético y monoperoxisulfato, respectivamente. En la patente de
EE.UU. nº 4.964.870, concedida a Fong y col., se describe una
serie de peróxidos, perácidos y persales.
Normalmente, el peróxido de hidrógeno se
suministra en forma de líquido, aunque otras fuentes de hidrógeno
de peróxido pueden también funcionar de forma satisfactoria.(Por
ejemplo, el perborato y el percarbonato también suministran
H_{2}O_{2} en solución). El agente generador de gas está
presente en una cantidad de aproximadamente 0,01 a 8 por ciento en
peso del segundo líquido, preferentemente de aproximadamente 0,1 a 5
por ciento en peso, más preferentemente de aproximadamente 0,2 a 3
por ciento en peso.
Cuando el peróxido es el agente generador de gas
y un hipohalito es el agente oxidante, un cociente en peso
preferido (para proporcionar un exceso estequiométrico) entre
hipohalito y peróxido es de aproximadamente 20:1 a 3:1, más
preferido es de aproximadamente 15:1 a 7:1, y más preferido es de
12:1 a 5:1. Un cociente molar preferido (para proporcionar un
exceso estequiométrico) entre hipohalito y peróxido es de
aproximadamente 10:1 a 1:1, más preferido es de aproximadamente 7:1
a 5:4, y más referido de aproximadamente 5:1 a 2:1.
En el primero o el segundo líquido se puede
incluir un electrolito/tampón y, preferentemente, se incluye en el
primer líquido, que contiene el oxidante, en una cantidad de
tamponamiento eficaz.
De acuerdo con la presente invención, los
electrolitos/tampones adecuados se pueden seleccionar del grupo
constituido por un carbonato, un fosfato, un pirofosfato, un
carboxilato de amino, un policarboxilato, un poliacrilato, un
fosfonato, un fosfonato de amino, un polifosfonato, una sal de los
mismos, y una mezcla de los mismos. El electrolito/tampón está
presente en una cantidad variable de 0 a aproximadamente 5 por
ciento en peso del primer líquido, preferentemente de
aproximadamente 0,01 a aproximadamente 4 por ciento en peso del
primer líquido.
En el primero o el segundo líquido o en ambos
líquidos puede haber un agente de ajuste de pH, es decir, con el
agente oxidante y/o generador de gas. De acuerdo con la presente
invención, el agente de ajuste de pH mantiene el pH del líquido de
forma que el agente activo del mismo sea estable y eficaz- El agente
de ajuste de pH puede ser alcalino o ácido en solución y, en
consecuencia, servir para ajustar y/o mantener las dos soluciones a
un pH alcalino o ácido. En la presente invención, cada solución se
mantiene a un pH que sea adecuado para la actividad y estabilidad
del agente oxidante o generador de gas y/o la sustancia activa de
limpieza. Para un agente oxidante alcalino, como un hipohalito, el
pH de la solución es alcalino. Cuando el agente generador de gas es
peroxígeno, el pH es ácido. El agente de ajuste de pH puede estar
presente en una cantidad eficaz para el ajuste de pH, tal como
entre aproximadamente 0 y aproximadamente 10 por ciento en peso de
uno de los líquidos.
Entre los agentes de ajuste de pH ácidos
adecuados se incluyen: ácidos orgánicos, especialmente ácidos
carboxílicos, como los ácidos cítrico, glicólico o acético, ácidos
inorgánicos débiles tales como ácido bórico o bisulfato sódico, y
soluciones diluidas de ácidos inorgánicos fuertes tales como ácido
sulfúrico, ácido clorhídrico, pirofosfatos, trifosfatos,
tetrafosfatos, silicatos, metasilicatos, polisilicatos y boratos, y
mezclas de los anteriores. Cuando el agente generador de gas es
peróxido, un agente de ajuste de pH ácido preferido es ácido
sulfúrico. Para un líquido que contiene peroxígeno, especialmente
peróxido de hidrógeno, se prefiere mantener el pH por debajo de
aproximadamente 7, más preferentemente entre 3 y 6 para mantener la
estabilidad y eficacia del compuesto de peroxígeno. Un agente de
ajuste de pH está presente en una cantidad de 0 a 5 por ciento en
peso en el segundo líquido, preferentemente de 0,001 a 2 por ciento
en peso.
Entre los agentes de ajuste de pH alcalinos
preferidos se incluyen: carbonatos, bicarbonatos, hidróxidos,
generadores de hidróxido y mezclas de los mismos. Cuando el oxidante
es un hipohalito, un agente de ajuste de pH alcalino preferido es
un hidróxido de metal alcalino, especialmente hidróxido sódico. Por
ejemplo, cuando se usa un agente oxidante de hipohalito, el pH de
la solución se mantiene, preferentemente, por encima de
aproximadamente 10, preferentemente por encima de aproximadamente
10,5, y más preferentemente por encima de aproximadamente 11. Se
cree que un pH de la solución superior a 11 es suficiente tanto para
la eficacia como para la estabilidad limpiadoras del hipohalito.
Más particularmente, se cree que este pH de la solución es
suficiente para proteger contra la destrucción autocatalítica del
hipohalito que sino podría ocurrir cuando la solución se forma. Una
agente de ajuste de pH alcalino está presente en una cantidad de 0 a
20 por ciento en peso, en el primer líquido, preferentemente de 0,1
a 15 por ciento en peso.
Una o las dos soluciones o líquidos, primera
oxidante y segunda generadora de gas, se espesan, preferentemente
con un espesante tensioactivo. Los espesantes adecuados son como se
ha descrito en las patentes de Smith anteriormente
mencionadas. Otros sistemas adecuados pueden encontrase en las
descripciones de las patentes de EE.UU. 5.055.219 y 5.011.538
concedidas a Smith; las patentes de EE.UU. 5.462.689 y
5.728.665 concedidas a Choy y col.
Espesantes adicionales, como polímeros y gomas,
son adecuados siempre que se alcancen las características y/o la
reología deseadas de la espuma. Más preferido es un espesante
viscoelástico tensioactivo binario que comprende una betaína y un
contraion aniónico.
Las betaínas operativas incluyen las betaínas de
alquilo C_{14-18} y sulfobetaínas de alquilo de
C_{14-18}. Especialmente preferida es la betaína
de dimetil cetílico (CEDB), tal como Amphosol CDB (un producto de
marca Stepan Company), con aproximadamente un 95% C16, menos del 5%
C12/º4 y menos del 1% C18. Se ha observado que al hacer referencia
a las longitudes de la cadena de carbono de la betaína o de
cualquier otro compuesto de la presente memoria descriptiva, se
contemplan (aunque no se requieren) las formas polidispersas
comerciales. Por tanto, una longitud de cadena dada dentro del
intervalo preferido de C_{14-18} será
predominantemente, pero no exclusivamente, la longitud
especificada. Como se usa en la presente memoria descriptiva en
referencia a la betaína o la sulfobetaína, el término
"alquilo" incluye grupos tanto saturados como insaturados. Se
prefieren grupos alquilo completamente saturados en presencia de
hipoclorito. Las betaínas de alquilamino y alquilamido
C_{10-18} y las sulfanobetaínas que poseen grupos
alquilo C_{14-18} o alquilamino o alquilamido
C_{10-18} también son adecuadas para usar en las
composiciones de la presente invención.
La betaína se añade a niveles que, cuando se
combina con el contraión, son eficaces espesantes. En general, por
cada primero y/o segundo líquido se utiliza aproximadamente de 0,1 a
10,0 por ciento en peso, se prefiere usar aproximadamente de 0,1 a
5,0% de betaína y más preferido es aproximadamente
0,15-2,0 por ciento de betaína.
El contraión es un contraión orgánico aniónico
seleccionado del grupo constituido por carboxilatos de alquilo
C_{2-5}, carboxilatos de arilo, sulfonatos de
alquilo C_{2-10}, sulfonatos de arilo, alcoholes
alquílicos sulfatados de C_{2-10}, alcoholes de
arilo sulfatados y mezclas de los mismos. Los compuestos de arilo
derivan de benceno o naftaleno y pueden estar sustituidos o no. Los
alquilos pueden estar ramificados o ser de cadena lineal y se
prefieren los que poseen de dos a ocho átomos de carbono. Los
contraiones se pueden añadir en forma ácido y convertirse en la
forma aniónica in situ, o pueden añadirse en forma aniónica.
Los sustituyentes adecuados para los alquilos o arilos son grupos
alquilo C_{1-4} o alcoxi, halógenos, grupos nitro
y mezclas de los mismos. Los sustituyentes tales como los grupos
hidroxi o amina son adecuados para usar con algunas sustancias
activas de limpieza distintos al hipoclorito, tales como
disolventes, tensioactivos y enzimas. Si está presente, un
sustituyente puede estar en cualquier posición en los anillos. Si se
usa benceno, se prefieren las posiciones para (4) y meta (3). En
algunas circunstancias, la propia sustancia activa de limpieza
puede estar dentro de la clase de contraiones espesantes eficaces.
Por ejemplo, lagunas sustancias activas de limpieza de ácido
carboxílico pueden estar presentes en las formas ácida y base
conjugada, esta última podría servir como contraión. Los
carboxilatos de alquilo de C2-6 pueden actuar de
este modo. El contraion se añade en una cantidad suficiente para
espesar y dar lugar a una reología viscoelástica, y preferentemente
entre aproximadamente 0,01 a 10 por ciento en peso. Una proporción
molar preferida entre la betaína y el contraión depende de la
longitud de la cadena y la concentración de la betaína, el tipo de
contraión y la fuerza iónica de la solución, así como si el objeto
principal de la composición es la estabilidad o la viscosidad de la
fase. El usar CEDB y xileno sulfonato de sodio (SXS), una proporción
molar preferida es de aproximadamente 10:1 a 1:3, y más preferida
es de aproximadamente 2:1 a 1:2. Una proporción en peso preferida
entre CEDB y SXS es de aproximadamente 15:1 a 1:3, y más preferida
es de 3:1 a 1:1.
La viscoelasticidad del espesante confiere a la
composición de limpieza de modo ventajosa propiedades de flujo no
habituales. La elasticidad hace que la corriente se rompa y vuelva
al frasco al final del vertido en lugar de formar ondulaciones
espesas. Además, los fluidos elásticos parecen más viscosos que lo
que indica su viscosidad.
Las propiedades viscoelásticas de un fluido se
pueden medir con instrumentos tales como el reómetro de Bohlin VOR.
Un barrido de frecuencia con un reómetro de Bohlin puede producir
datos de oscilación que, cuando se aplican a un modelo de Maxwell,
tiene como resultado parámetros tales como el tiempo de relajación
(Tau) y el módulo de cortadura estática (G0). Los tiempos de
relajación de las formulaciones de la presente invención se
encuentran entre aproximadamente 1-50 segundos,
preferentemente entre aproximadamente 0,3-45
segundos, más preferentemente entre aproximadamente
0,3-30 segundos y más preferentemente entre
aproximadamente 5-25 segundos. La proporción entre
el tiempo de relajación y el módulo de cortadura estática (Tau/G0),
previamente definida por Smith como elasticidad relativa, debe
estar entre aproximadamente 1-300 s/Pascal (Pa,), se
prefiere entre aproximadamente 5-150 s/Pa y más
preferido entre aproximadamente 10-100 s/Pa. Aunque
los espesantes descritos en la presente memoria descriptiva son
eficaces para desarrollar la viscoelasticidad en un intervalo de
fuerzas iónicas de la solución, la fuerza iónica influye sobre la
reología en alguna medida. En consecuencia, a menos que se indique
lo contrario, los valores de tiempos de relajación, de elasticidad
relativa y de viscosidad usados en la presente memoria descriptiva
se calculan para un primer líquido (que contiene hipohalito) que
posee una fuerza iónica de aproximadamente 2, 4molal y un segundo
líquido (que contiene peroxígeno) que posee una fuerza iónica de
aproximadamente 3,4 molal. En la Tabla III se muestran ejemplos de
tales líquidos como fórmulas (b) y (e), respectivamente:
Se conoce una serie de clases de compuestos
complementarios y son compatibles con los líquidos primero y
segundo, y componentes de los mismos. Una de tales clases son las
sustancias activas de limpieza adjuntas, que interaccionan con sus
materiales diana previstos mediante reacción bien química o bien
enzimática, o mediante interacciones físicas, en lo sucesivo
denominados de forma colectiva reacciones. Se indica que el agente
oxidante o el agente generador de gas puede funcionar como la
sustancia activa de limpieza, particularmente cuando uno está
presente en un exceso estequiométrico sobre el otro.
Preferentemente, el oxidante está presente en un exceso
estequiométrico sobre el agente generador de gas; no obstante,
adicionalmente se puede incluir una sustancia activa de limpieza.
Por tanto, entre los compuestos activos útiles se incluyen ácidos,
bases, oxidantes, reductores, disolventes, enzimas, compuestos
bioorgánicos, tensioactivos (detergentes) y mezclas de los mismos.
Entre los ejemplos de enzimas se incluyen lipasas, queratinazas,
proteasas, amilasas y celulasas. Entre los disolventes útiles se
incluyen hidrocarburos saturados, cetonas, ésteres de ácido
carboxílico, terpenos, éteres de glicol, y similares. Los
compuestos bioorgánicos tales como tioglicolato de sodio se pueden
incluir para ayudar a descomponer el pelo y otras proteínas. Se
pueden incluir varios tensioactivos no iónicos, aniónicos,
catiónicos o anfotéricos, como se conoce en la técnica, para sus
propiedades de detergente. Entre los ejemplos se incluyen tauratos,
sarcosinatos y ésteres de fosfato. También se puede incluir otros
adjuntos activos que no son de limpieza como se conocen en la
técnica, tales como inhibidores de la corrosión, colorantes y
fragancias.
Aunque las composiciones que poseen una reología
viscosa, especialmente una reología viscoelástica, proporcionan un
beneficio cuando se aplican a desagües que tienen obstrucciones
porosas o parciales, el beneficio completo se obtiene cuando la
composición se espesa y posee una densidad superior a la del agua.
Esta densidad se puede obtener sin la necesidad de un material
densificante, sin embargo, cuando es necesario para incrementar la
densidad, se prefiere una sal tal como cloruro sódico, y se puede
añadir al líquido a niveles de 0 a aproximadamente 25 por ciento e
peso, preferentemente de 12-25 por ciento en peso.
Se prefiere que el segundo líquido, es decir el que incluye el
agente generador de gas, sea más denso que el primer líquido, es
decir el que contiene el oxidante. Al hacerlo así, el agente
generador de gas llenará la porción más inferior del sifón tipo P,
y el primer líquido, que contiene el oxidante, "tapará" el
segundo líquido en ambos lados del Sifón tipo P, es decir, en el
codo de 90 grados y en la tubería vertical. Por tanto, la generación
de gas se produce principalmente en la interfase de los dos
líquidos y dentro de las porciones más inferiores de la Sifón tipo
P, lo que permite que la espuma se expanda hacia arriba para
ponerse en contacto completamente con las porciones obstruidas del
desagüe, especialmente la tubería vertical. El gas en expansión pasa
a través del oxidante, entra en la espuma y se distribuye por toda
la tubería. Además, el índice de generación de espuma es enlentecido
por la reología de los líquidos primero y segundo, de forma que la
espuma sea duradera y que se administre un mayor porcentaje de
sustancias activas. La reología del primer líquido que contiene
oxidante controla de forma específica la generación de espuma desde
al menos dos puntos de vista. En primer lugar, la viscosidad y la
elasticidad de la primera solución actúan limitando la segunda
solución más densa, especialmente en el lado vertical del Sifón
tipo P, lo que proporciona una reacción espumante lenta y continua.
En segundo lugar, la reología del primer líquido que permanece en
el codo de 90 grados de la tubería actúa taponando físicamente la
tubería, impidiendo que los líquidos y/o la espuma sean desviados
a.C. la salida horizontal del desagüe. Por los motivos anteriores,
lo que más se refiere es que el primer líquido posea una densidad
específica de aproximadamente 1,10 o mayor y que el segundo
líquido posea una densidad específica superior a la del primero, más
preferentemente de aproximadamente 1,12 o superior. Una proporción
preferida entre las densidades específicas del segundo y el primer
líquido es de aproximadamente 1,01:1 a 1,5:1.
La figura 1 muestra cuatro curvas de generación
de espuma/descomposición para cuatro sistemas espesantes diferentes
junto con hipoclorito/peróxido de oxígeno/sistema generador de gas
de la presente invención. La fórmula A (curva A) utiliza la betaína
preferida más el espesante xileno sulfonato de sodio en las
soluciones de hipoclorito y de peróxido. La composición usada para
generar la curva A se muestra en la Tabla III ejemplos (a) y (e)
combinadas. La fórmula/curva B utiliza la betaína preferida más
xileno sulfonato de sodio en la solución de hipoclorito que se
muestra en la Tabla III, ejemplo (b) y el espesante de alcohol
etoxilado de la Tabla III (f) en la solución de peróxido. La
Fórmula C (curva C) utiliza el sistema espesante preferido con el
peróxido (Tabla III (s)), y el óxido da amina/jabón (Tabla III (c))
con el hipoclorito. Por último, la curva D utiliza el espesante de
óxido de amina/jabón (Tabla III (c)) para el hipoclorito y el
espesante de alcohol etoxilado de la Tabla III (f) en la solución
de peróxido. Obsérvese que todos los espesantes usados para generar
las curvas de la Figura 1 se encuentran dentro del alcance de la
presente invención.
La tabla siguiente (Tabla I) ilustra las
importantes características reológicas de los componentes
hipoclorito y peróxido para cada fórmula mostrada en la Figura
1.
En la Figura, el volumen de la espuma se midió
vertiendo aproximadamente 500 ml de una composición según el
Ejemplo 10, Tabla V, en un cilindro graduado de 2 l. Las
viscosidades se midieron en un reómetro Brookfield, modelo
DV-II+, con un husillo número 2 recubierto de
teflón® a 5 rpm después de dos minutos. Se midieron los parámetros
Tau, G0 y los tiempos de relajación en un Bohlin VOR a 25ºC en el
modo oscilatorio. El volumen de la espuma se midió visualmente a
varios intervalos. Una fase inicial (o fase I) de generación de
espuma comienza cuando se combinan los líquidos primero y segundo,
por ejemplo en un desagüe o en una superficie, a tiempo cero
(t_{0}). En general, la fase inicial dura aproximadamente 60
segundos, preferentemente aproximadamente 50 segundos, desde
t_{0}. Una fase secundaria (o fase II) comienza al final de la
fase inicial y se extiende de aproximadamente 20 a 500 segundos,
preferentemente de aproximadamente 30 a 300 segundos, después de que
finaliza la fase inicial. Después del final de la fase secundaria,
una fase terciaria (o fase III) dura otros 80 a 3600 segundos,
preferentemente de 90 a 1000 segundos.
Al final de la fase terciaria, la espuma
esencialmente se ha disipado; por tanto, un punto final exacto no
es crucial. Además, la duración de la fase secundaria y la fase
terciaria es menos importante que la duración de la fase inicial,
ya que la fase inicial define la cinética de la generación inicial
de la espuma, que es importante en la eficacia del tratamiento.
A una velocidad de generación superior a
aproximadamente 60 ml/segundo, la espuma tiende a desviarse hacia
el tubo de desagüe, lo que tiene como resultado un tiempo de
contacto mínimo. A menos de aproximadamente 20 ml/segundo habrá un
insuficiente "momento" de espuma para atacar la obstrucción.
Las primeras dos fases definen el desarrollo de la espuma: un
rápido incremento inicial (Fase I) y un segundo incremento lento
(fase II). La fase terciaria define de un incremento muy lento a
una disminución lenta. Se prefiere que la fase I se produzca a
alrededor de 10-50 ml/s, más preferentemente a
15-45 ml/s, y más preferentemente a
25-40 ml/s. La Fase II se produce, preferentemente,
a 0,01-6 ml/s, más preferentemente a
0,1-5 ml/s, y más preferentemente a
1-3,5 ml/s. En la fase III, la velocidad de
desarrollo de espuma debería ser de aproximadamente 0,001 ml/s a
menos 0,2 ml/s.
En la Fig. 1 se puede observar que la curva A
muestra el mejor rendimiento, con una fase inicial rápida; una
segunda fase más lenta; u una fase de degradación final lenta. Las
otras curvas: B, C y D, aunque muestran un rendimiento dentro del
alcance de la presente invención, no emplean el sistema espesante
más preferido con los componentes de hipoclorito y de peróxido, por
tanto no proporcionan la misma curva.
A continuación, la Tabla II indica los
intervalos preferidos de viscosidad, elasticidad relativa y tiempo
de relajación para el agente oxidante y el agente generador de gas
preferidos.
Los parámetros mencionados anteriormente de
viscosidad, tiempo de relajación y elasticidad relativa influyen
sobre el rendimiento eficaz de las composiciones de la presente
invención y es más preferido que cada uno de los líquidos primero y
segundo posean las tres propiedades deseadas. No obstante, existe
una serie de variables que incluyen sobre la reología, por lo que
se entiende que las propiedades reológicas de la presente memoria
descriptiva no son necesariamente exclusivas a la ora de definir una
composición dentro del alcance de la presente invención, que
preferentemente se define mediante las características funcionales
de la espuma y la eficacia de la limpieza. Las composiciones entran
dentro del alcance de la presente invención si incluyen un líquido
que posa al menos una de las propiedades reológicas, siempre que se
alcance la generación de espuma y la eficacia en la limpieza.
Preferentemente, un líquido posee al menos una de las propiedades y
el líquido restante posee al menos dos de tales propiedades
reologías. Más preferentemente, uno de los líquidos posee al menos
dos, y las otras tres, propiedades
reológicas.
reológicas.
La presente invención además se refiere a una
formulación para desatascar desagües y el procedimiento de uso. La
formulación incluye un primer líquido que comprende:
un hipohalito: un inhibidor de la corrosión; un
tampón; un agente de ajuste de pH, y un espesante y un segundo
líquido que comprende:
- (i)
- un peróxido;
- (ii)
- un agente de ajuste de pH;
- (iii)
- un agente densificador;
- (iv)
- un espesante
y en la que los líquidos primero y
segundo se mantienen separados, por ejemplo, en cámaras separadas de
un frasco de cámara doble, y después se mezclan, simultáneamente o
poco después de su dispensación en el desagüe. Un procedimiento más
preferido para desatascar desagües implica verter un líquido primero
y segundo, simultáneamente desde un frasco de cámara doble, en un
desagüe que se va a limpiar, y dejar un periodo de tiempo para que
la espuma activa introducida descomponga la
obstrucción.
\vskip1.000000\baselineskip
Un ejemplo preferido de formulación de limpieza
de desagües incluye una primera composición que comprende:
- (i)
- una betaína de alquilo de C_{14-18} o sulfobetaína:
- (ii)
- un contraión orgánico aniónico;
- (iii)
- un hidróxido de metal alcalino;
- (iv)
- un silicato de metal alcalino;
- (v)
- un carbonato de metal alcalino; y
- (vi)
- un hipoclorito de metal alcalino
y una segunda composición que
comprende
- (i)
- una betaína de alquilo de C_{14-18} o sulfobetaína
- (ii)
- un contraión orgánico aniónico;
- (iii)
- peróxido de hidrógeno;
- (iv)
- ácido sulfúrico; y
- (v)
- cloruro sódico.
\vskip1.000000\baselineskip
Los componentes (i) y (ii) comprenden el
espesante viscoelástico y son como se ha descrito anteriormente. El
hidróxido de metal alcalino es, preferentemente, hidróxido de
potasio o de sodio, y está presente en una cantidad de entre
aproximadamente 0,5 y 20 por ciento. El silicato de metal alcalino
preferido es uno que tanga la fórmula M_{2}O(SiO)n,
donde M es un metal alcalino y n está entre 1 y 4. Preferentemente,
M es sodio y n es 3,2. El silicato de metal alcalino está presente
en una cantidad de aproximadamente 0 a 5 por ciento. El carbonato
de metal alcalino preferido es carbonato de sodio, a niveles de
entre aproximadamente 0 y 5 por ciento. Hay aproximadamente de 1 a
15 por ciento de hipoclorito, preferentemente alrededor de 4 a 8,0
por ciento.
En general la betaína preferida para usar con
hipoclorito es un compuesto de betaína de alquil dimetil o
sulfobetaína con un grupo alquilo de 12 a 18 átomos de carbono, y
más preferentemente la betaína es CEDB. Las betaínas de alquilamido
y las betaínas de alquilamino no se prefieren en presencia de
hipoclorito. Asimismo, cuando hay hipoclorito, la composición es
más estable, con no más de aproximadamente 1,0 por ciento en peso de
betaína, aunque se puede usar hasta aproximadamente 10 por ciento
en peso de betaína. Se prefieren los ácidos sulfónicos de benceno
sustituido, prefiriéndose más el contraión con ácido xileno
sulfónico.
Aunque se prefiere en sistema generador de
espuma hipoclorito/peróxido, se pueden usar otros sistemas para
generar espuma, siempre que se alcancen las características deseadas
de la espuma. Más preferentemente, tales características de la
espuma se alcanzan cuando una o ambas soluciones son viscoelásticas,
poseen un Tau/G0 de 1-300 y un tiempo de relajación
de al menos aproximadamente 0,3 s, preferentemente de al menos
aproximadamente
5s.
5s.
\vskip1.000000\baselineskip
Ejemplo de formulación
1
\vskip1.000000\baselineskip
(b)= \begin{minipage}[t]{150mm} 5,80% de hipoclorito sódico, 1,85% de hidróxido sódico, 0,0578% de carbonato sódico, 0,1128% de silicato sódico, 0,78% de betaína, 0,39% de SXS.\end{minipage} |
(c)= \begin{minipage}[t]{150mm} 5,57% de hipoclorito sódico, 2,50% de hidróxido sódico, 1,10% de silicato sódico, 1,00% de óxido de amina C_{14}, 0,18% de óxido de amina C_{16}, 0,58% de jabón de ácido graso C_{10}, 0,34% de jabón de ácido graso de C_{12}.\end{minipage} |
(e)= \begin{minipage}[t]{150mm} 0,50% de peróxido de hidrógeno, 20% de cloruro sódico, 0,015% de ácido sulfúrico, 0,374% de betaína, 0,262% de SXS.\end{minipage} |
(f)= \begin{minipage}[t]{150mm} 0,51% de peróxido de hidrógeno, 10% de cloruro sódico, 10% de sulfato de alcohol etoxilado (sal de sodio).\end{minipage} |
La anterior Tabla III muestra la velocidad de
generación de espuma para las fases I y II, y el punto medio para
la velocidad de degradación de la espuma, para 5 formulaciones
diferentes de hipoclorito/peróxido, donde se indican los sistemas
espesantes. Los Ejemplos 1 y 2 ilustran el rendimiento de las formas
de realización más preferidas, en las que ambos componentes se
espesan con el sistema preferido. Los Ejemplos 3 y 4 incluyen un
componente binario espesado con el espesante más preferido, y el
otro componente binario espesado con un espesante menos preferido,
como se indica en la Tabla. El Ejemplo 5 es un sistema binario
espesado con óxido de amina y sulfato de alcohol etoxilado, que
todavía está dentro del ámbito de la presente invención.
La Tabla IV que aparece más adelante muestra la
estabilidad química a varias temperaturas de almacenamiento de las
composiciones de lejía y peróxido. Las cifras indicadas son el
porcentaje de sustancia activa restante. La estabilidad de las
sustancias activas es muy buena, en especial para la composición de
peróxido que contiene 20% de NaCl. La fuerza iónica elevada tiende
a desestabilizar los peróxidos, por tanto la estabilidad del
peróxido es sorprendente y se piensa que se debe al sistema
espesante que actúa inmovilizando los iones (así como cualquier
metal residual) en la composición. La Composición de Lejía de la
Tabla IV comprende los siguientes porcentajes en peso de los
ingredientes: 5,80% de hipoclorito sódico, 1,85% de hidróxido
sódico, 0,0578% de carbonato sódico, 0,1128% de silicato sódico,
0,78% de betaína, 0,39% de SXS. La composición de Peróxido comprende
0,51% de peróxido de hidrógeno, 20% de cloruro sódico, 0,015% de
ácido sulfúrico, 0,3742% de betaína y 0,2616% de
SXS.
SXS.
\vskip1.000000\baselineskip
La Tabla V muestra el efecto del tipo de
espesante y la reología sobre el rendimiento de eliminación de la
obstrucción. Aunque las fórmulas espesadas pueden proporcionar
beneficios por sí solas, se ha encontrado que la combinación de
soluciones espesas viscoelásticas de la presente invención
proporcionan el mayor rendimiento de eliminación de la obstrucción.
Todas las pruebas se realizaron sobre desagües de fregadero
domésticos típicos compuestos por una tubería de 3,8 cm de diámetro
con una sección vertical, un codo en U o Sifón tipo P, un codo de
90º y un tubo de desagüe horizontal. El volumen de la espuma y la
administración de la lejía se midieron 5 minutos después de su
vertido. Los ejemplos 1 y 2 muestran que las fórmulas no espesadas
no producen suficiente espuma en la tubería del desagüe. Los
Ejemplos 3 y 4 muestran los resultados cuando al menos una fórmula
es viscoelástica. Los ejemplos siguientes muestran los efectos de
una combinación de una sencilla fórmula espesada con un solución
espesa viscoelástica. Los Ejemplos 5 y 7 utilizan una fórmula de
peróxido de hidrógeno espesada con un espesante alternativo, por
ejemplo un sulfato de alcohol etoxilado. Los Ejemplos 6 y 7 ilustran
el uso de otro espesante, por ejemplo óxidos de amina de
C14-16, un tensioactivo espesante estable con lejía
conocido habitualmente para los expertos en la técnica. Los ejemplos
8-10 ilustran el rendimiento beneficioso de las
formas de realización preferidas de la presente
invención.
invención.
* la espuma se generó pero inmediatamente se desvió |
(a)= \begin{minipage}[t]{150mm}5,80% de hipoclorito sódico, 1,85% de hidróxido sódico, 0,0578% de carbonato sódico, 0,1128% de silicato sódico, 0,78% de betaína, 0,35% de SXS.\end{minipage} |
(b)= \begin{minipage}[t]{150mm}5,80% de hipoclorito sódico, 1,85% de hidróxido sódico, 0,0578% de carbonato sódico, 0,1128% de silicato sódico, 0,78% de betaína, 0,39% de SXS.\end{minipage} |
(c)= \begin{minipage}[t]{150mm}5,57% de hipoclorito sódico, 2,50% de hidróxido sódico, 1,10% de silicato sódico, 1,00% de óxido de amina C_{14}, 0,18% de óxido de amina C_{16}, 0,58% de jabón de ácido graso C_{10}, 0,34% de jabón de ácido graso C_{12}.\end{minipage} |
(d)= \begin{minipage}[t]{150mm}5,43% de hipoclorito sódico, 1,85% de hidróxido sódico, 0,0578% de carbonato sódico, 0,1128% de silicato sódico, 0,77% de betaína, 0,35% de SXS.\end{minipage} |
(e)= \begin{minipage}[t]{150mm}0,50% de peróxido de hidrógeno, 20% de cloruro sódico, 0,015% de ácido sulfúrico, 0,374% de betaína, 0,262% de SXS.\end{minipage} |
(f)= \begin{minipage}[t]{150mm}0,51% de peróxido de hidrógeno, 10% de cloruro sódico, 10% de sulfato de alcohol etoxilado (sal de sodio).\end{minipage} |
(g)= \begin{minipage}[t]{150mm}0,51% de peróxido de hidrógeno, 20% de cloruro sódico, 0,015% de ácido sulfúrico, 0,374% de betaína, 0,262% de SXS.\end{minipage} |
(h)= \begin{minipage}[t]{150mm}0,42% de peróxido de hidrógeno, 20% de cloruro sódico, 0,015% de ácido sulfúrico, 0,4675% de betaína, 0,327% de SXS.\end{minipage} |
\dagger= \begin{minipage}[t]{150mm}5,80% de hipoclorito sódico, 1,85% de hidróxido sódico, 0,0578% de carbonato sódico, 0,1128% de silicato sódico.\end{minipage} |
\ddagger= 0,50% de peróxido de hidrógeno, 20% de cloruro sódico, 0,015% de ácido sulfúrico. |
#= \begin{minipage}[t]{150mm}tensioactivo no espesado que contiene lejía: 5,47% de hipoclorito sódico, 1,82% de hidróxido sódico, 0,0569% de carbonato sódico, 0,1111% de silicato sódico, 0,7681% de betaína, 0,9946% de SXS.\end{minipage} |
\textdollar= \begin{minipage}[t]{150mm}tensioactivo no espesado que contiene peróxido: 0,48% de peróxido de hidrógeno, 19,7% de cloruro sódico, 0,0148% de ácido sulfúrico, 0,368% de betaína, 0,9239% de SXS.\end{minipage} |
\newpage
Otras propiedades de interés de la espuma
incluyen la densidad y la estabilidad de la espuma. Una espuma densa
y estable permitirá un mayor tiempo de contacto entre las
sustancias activas de limpieza y los materiales orgánicos de la
obstrucción. La estabilidad de la espuma se define como la
resistencia de la espuma a una fuerza que tiende a colapsar o
desplazar la espuma. Para la presente invención, la estabilidad de
la espuma se determina midiendo la velocidad de desplazamiento de
un objeto estándar a través de una columna de espuma. El objeto
usado en este experimento es una tapa enroscable fenólica negra que
se encuentra en las típicas jarras de muestra de laboratorio. La
tapa posee un diámetro de 5 cm, un LIP de 1,2 cm y pesa 11 gramos.
La tapa invertida se coloca en la parte superior de la columna de
espuma y se mide el tiempo que tarda en desplazarse completamente a
través de la espuma. Una velocidad de desplazamiento en la espuma se
calcula dividiendo la altura de la columna de espuma por el tiempo
total necesario para viajar a su través. Una velocidad preferida de
desplazamiento por la espuma es inferior a aproximadamente 10
cm/min; más preferido es inferior a aproximadamente 6 cm/min. La
proporción entre la velocidad de desplazamiento por la espuma y la
densidad también se puede determinar mediante combinaciones de
agentes de generación de gas espesado y agentes oxidantes. Una
proporción preferida es de aproximadamente 50:1 a 1:1, más
preferida es de aproximadamente 30:1 a 10:1. En la Tabla VI se
enumeran estas propiedades de la espuma.
\vskip1.000000\baselineskip
(a)= \begin{minipage}[t]{150mm}5,78% de hipoclorito sódico, 1,85% de hidróxido sódico, 0,0578% de carbonato sódico, 0,1128% de silicato sódico, 0,7800% de betaína, 0,3900% de SXS.\end{minipage} |
(b)= \begin{minipage}[t]{150mm}0,49% de peróxido de hidrógeno, 20% de cloruro sódico, 0,015% de ácido sulfúrico, 0,3742% de betaína, 0,2612% de SXS.\end{minipage} |
(c)= \begin{minipage}[t]{150mm}0,48% de peróxido de hidrógeno, 10% de cloruro sódico, 10% de sulfato de alcohol etoxilado (sal de sodio).\end{minipage} |
(d)= \begin{minipage}[t]{150mm}5,57% de hipoclorito sódico, 2,50% de hidróxido sódico, 1,10% de silicato sódico, 1,00 de óxido de amina de C_{14}, 0,18% de óxido de amina de C_{16}, 0,58% de jabón de ácido graso de C_{10}, 0,34% de jabón de ácido graso de C_{12}.\end{minipage} |
La Tabla VII muestra el rendimiento de la
presente invención sobre restricciones de pelo en desagües. Para
esta prueba, se mezclaron 4 gramos de pelo humano con
aproximadamente 2 gramos de una solución de jabón al 10% y la bola
de pelo resultante se suspendió en el desagüe en la localización
aproximada del mecanismo de cruceta de retención. El tiempo para
que 3,785 litros de agua salieran del fregadero se registró como el
caudal inicial. En las pruebas se usaron agentes espesados de
eliminación de obstrucciones disponibles en el mercado de acuerdo
con las instrucciones de la etiqueta. También se realizaron pruebas
con composiciones no espesada de agente oxidante y generador de
gas, junto con composiciones de la presente invención.
Aproximadamente 500 ml de cada una de las composiciones para
desatascar desagües se vertieron en el desagüe. De nuevo, se midió
el tiempo para que 3,785 litros de agua salieran del fregadero y se
registró como el caudal final. Tras finalizar cada prueba, se lavó
el pelo restante, se secó durante la noche a 38ºC y se pesó. La
presente invención disolvió una media de 71,8% del pelo, mientras
que los productos comerciales no espesados y espesados disolvieron
una media de únicamente el 20,1% y 52,0% respectivamente. La
combinación no espesada de líquidos oxidantes y generadores de gas
disolvió una media de únicamente el 13,8% del pelo. Los caudales
finales para los desagües tratados con el producto comercial
espesado o la presente invención son comparables a los caudales
observados en los fregaderos con desagües no obstruidos. Las
composiciones no espesadas no tuvieron como resultado caudales
significativamente mejorados.
(a)= un desatascador de desagües líquido comercializado no espesado |
(b)= un desatascador de desagües líquido comercializado espesado |
(c)= \begin{minipage}[t]{150mm}combinación no espesada de agentes oxidantes y generador de gas, preparada de acuerdo con el Ejemplo 2 de la Tabla V \end{minipage} |
(d)= una formulación de la presente invención preparada de acuerdo con el Ejemplo 10 de la Tabla V |
\vskip1.000000\baselineskip
Los ejemplos 7-9 que son la
formulación de la presente invención, muestran una media de pelo
disuelto mucho mayor que cualquiera de los demás ejemplos. Se
piensa que esta mejora se debe a un incremento del tiempo de
contacto proporcionado por la presente invención. Puede observarse
que la presente invención también proporciona un caudal inicial
mejor y los caudales finales fueron mejores que todos excepto el
producto (b).
Un procedimiento más preferido para desatascar
desagües implica verter un primero y un segundo líquido, como se
ilustra en la Formulación del Ejemplo 1, simultáneamente desde un
frasco de cámara dual. Un frasco de cámara dual preferido comprende
uno con cámaras adyacentes de igual capacidad y un único orificio de
dispensación.
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
La Tabla VIII ilustra la mejora específica en
los desagües de flujo lento, es decir en aquéllos cuyos caudales
son inferiores aproximadamente 11,4 litros por minuto (l/min),
seguido por tratamiento mediante una formulación de la presente
invención preparada de acuerdo con el Ejemplo 10 de la Tabla V. El
protocolo del análisis exigía la medida de la cantidad de tiempo
necesario para que 4 litros de agua corriente fría pasaran por el
desagüe del fregadero. Esto se realizó tres veces un se calculó el
caudal medio. A continuación, se aplicó la presente invención al
desagüe. Después de una hora el desagüe se lavó con agua corriente
caliente. De nuevo, se midió tres veces la cantidad de tiempo
necesario para que 4 litros de agua corriente fría pasaran por el
desagüe del fregadero y se determinó el caudal medio. Se calculó el
porcentaje de mejora del caudal para cada desagüe usando los
caudales medios obtenidos antes y después de la aplicación de la
presente invención. Una orientación del frasco preferida durante el
vertido tiene como resultado la salida de ambos líquidos del
contenedor de cámara doble de forma que se produce una generación
óptima de la espuma en la tubería del desagüe.
Claims (19)
1. Una composición para limpieza que
comprende:
(a) un primer líquido acuoso que comprende un
oxidante;
y
(b) un segundo líquido acuoso que comprende un
agente generador de gas;
que se caracteriza porque al menos uno de
los líquidos primero y segundo incluye un tensioactivo de betaína
y un tensioactivo de sulfonato de arilo, y en la que al menos uno
de los líquidos primero y segundo que incluye un tensioactivo de
betaína y un tensioactivo de sulfonato de arilo es viscoelástico,
manteniéndose los líquidos primero y segundo separados antes de
formar una mezcla durante la administración a una superficie a
tratar, con lo que la mezcla genera una espuma suficiente para la
eficacia y estabilidad de la limpieza.
2. Una composición según se reivindica en la
reivindicación 1, en la que los líquidos primero y segundo están
espesados, incluyen un tensioactivo de betaína y un tensioactivo de
sulfonato de arilo y son viscoelásticos.
3. Una composición según se reivindica en la
reivindicación 1 o la reivindicación 2, en la que el oxidante se
selecciona de las sales de metal alcalino y de metal alcalino térreo
de hipohalito, haloaminas, haloiminas, haloimidas, haloamidas y
mezclas de los mismos; y el agente generador de gas se selecciona de
perácidos orgánicos e inorgánicos, persales orgánicas e
inorgánicas, ácido peracético, monoperoxisulfato, peróxido de
hidrógeno y mezclas de los mismos.
4. Una composición según se reivindica en
cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en la que el oxidante está
presente en un exceso molar sobre el agente generador de gas en un
intervalo de 10:1 a 1:1.
5. Una composición según se reivindica en
cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, en la que se genera una
fase inicial de espuma a una velocidad inicial de 10 a 50 ml/s,
donde dicha fase inicial no dura más de aproximadamente 60
segundos.
6. Una composición según se reivindica en la
reivindicación 5, en la que se genera una fase secundaria de espuma
a una velocidad secundaria de 0,01 a 6 ml/s, donde dicha fase
secundaria dura aproximadamente 500 segundos después del final de
dicha fase inicial; y se genera una fase terciaria de espuma a una
velocidad terciaria de 0,001 a menos 0,2 ml/s, donde dicha fase
terciara dura aproximadamente 3600 segundos después del final de
dicha fase secundaria.
7. Una composición según se reivindica en
cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, en la que la espuma se
caracteriza por una densidad de al menos aproximadamente 0.1
g/ml, un volumen de al menos 1,0 veces el volumen del líquido y una
semivida superior a aproximadamente 30 minutos, donde la espuma
contiene una cantidad eficaz para la limpieza de desagües de una
sustancia activa para limpieza de desagües.
8. Una composición según se reivindica en
cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, en la que al menos uno de
los líquidos primero y segundo se caracteriza por una
reología de una viscosidad de cortadura a 50 a 2500 cP, una
elasticidad relativa a 1 a 300 s/Pa y un tiempo de relajación de al
menos aproximadamente 0,1 segundos.
9. Una composición para limpieza que
comprende:
- (a)
- un primer líquido acuoso que posee una viscosidad de al menos aproximadamente 100 cP, una elasticidad relativa de al menos aproximadamente 1 s/Pa y un tiempo de relajación de al menos aproximadamente 0,3 s, y que comprende un oxidante y un tensioactivo;
- (b)
- un segundo líquido acuoso que posee una viscosidad de al menos aproximadamente 50 cP, una elasticidad relativa de al menos aproximadamente 1 s/Pa y un tiempo de relajación de al menos aproximadamente 0,1 s, y que comprende un agente generador de gas y un tensioactivo;
siendo el segundo líquido acuoso
más denso que el primer líquido acuoso y estando los líquidos
acuosos primero y segundo dispuestos en un contenedor de cámara dual
de forma que se mantienen separados antes de formar una mezcla
durante su administración a una superficie a tratar, con lo que la
mezcla genera una espuma suficiente para la eficacia y estabilidad
de la
limpieza.
10. Un limpiador según se reivindica en la
reivindicación 9, en el que el oxidante además incluye un agente de
ajuste de pH alcalino y el agente generador de gas además incluye un
agente de ajuste de pH ácido.
11. Un limpiador según se reivindica en la
reivindicación 9 o la reivindicación 10, en el que el oxidante está
presente en una cantidad estequiométrica sobre el agente generador
de gas, en el que dicho exceso de oxidante actúa como sustancia
activa desatascadora de desagües.
12. Un limpiador según se reivindica en
cualquiera de las reivindicaciones 9 a 11, en el que además incluye
una sustancia activa desatascadora de desagües.
13. Un limpiador según se reivindica en
cualquiera de las reivindicaciones 9 a 12, en el que los líquidos
primero y segundo incluyen un tensioactivo de betaína y un
tensioactivo de sulfonato de arilo.
14. Un limpiador según se reivindica en
cualquiera de las reivindicaciones 9 a 13, en el que además incluye
un hidróxido de metal alcalino, un silicato de metal alcalino, un
carbonato de metal alcalino y un cloruro de metal alcalino.
15. Un limpiador según se reivindica en
cualquiera de las reivindicaciones 9 a 14, en el que se genera una
fase inicial de espuma a un caudal inicial de 10 a 50 ml/s, donde
dicha fase inicial no dura más de aproximadamente 60 segundos.
16. Un limpiador según se reivindica en la
reivindicación 15, en el que se genera una fase secundaria de espuma
a un caudal secundario de 0,01 a 6 ml/s, donde dicha fase
secundaria dura de 20 a 500 segundos después de un final de dicha
fase inicial; y se genera una fase terciaria de espuma a un caudal
terciario de 0,0001 a menos 0,2 ml/s, donde dicha fase terciaria
dura aproximadamente 3600 segundos después de un fin de dicha fase
secundaria.
17. Un procedimiento para eliminar las
restricciones causadas por materiales orgánicos en tuberías de
desagüe que se caracteriza porque comprende:
- (a)
- introducir en un desagüe una composición para limpieza como se define en la reivindicación 1 o la reivindicación 9;
y
- (b)
- permitir que la espuma generada por la composición para limpieza permanezca en contacto con el material de restricción orgánico para que reaccione con el mismo.
18. Un procedimiento según se reivindica en la
reivindicación 17, en el que se genera una fase inicial de espuma a
un caudal inicial de 10 a 50 ml/s, donde dicha fase inicial no dura
más de aproximadamente 60 segundos.
19. Un procedimiento según se reivindica en la
reivindicación 18, en el que se genera una fase secundaria a un
caudal secundario de 0,01 a 6 ml/s, donde dicha fase secundaria dura
de 20 a 500 segundos después de un final de dicha fase inicial; y
se genera una fase terciaria de espuma a un caudal terciario de
0,001 a menos 0,2 ml/s, donde dicha fase terciaria dura
aproximadamente 3600 segundos después de un final de dicha fase
secundaria.
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