MX2014012995A

MX2014012995A - Proceso para la produccion de un granulo de detergente, granulo de detergente y composicion de detergente comprendiendo dicho granulo.

Info

Publication number: MX2014012995A
Application number: MX2014012995A
Authority: MX
Inventors: Rudi Den Adel; Fakhruddin Esmail Pacha
Original assignee: Unilever Nv
Priority date: 2012-04-27
Filing date: 2013-04-09
Publication date: 2015-01-26
Also published as: EP2841553A1; BR112014024718B1; PH12014502292B1; PH12014502292A1; CL2014002875A1; AR090857A1; ZA201407290B; MX352663B; IN2014MN02039A; EP2841553B1; WO2013160093A1; ES2670599T3; CN104254593A

Abstract

Se proporciona un proceso para la producción de un gránulo de detergente comprendiendo al menos 40% en peso de un surfactante aniónico y adecuado para uso como una composición de detergente granular o un componente el mismo, el cual comprende los pasos de (i) neutralizar un precursor de surfactante aniónico con una fuente de álcali, (ii) adicionar Na2SO4 y Na2CO3 para formar una suspensión, y (iii) secar por aspersión la suspensión obtenida para formar un gránulo, por lo cual la proporción molar de Na2SO4 a Na2CO3 está en el rango de 1:0.9 a 1:1.3, y por lo cual se forma la doble sal Na2SO4.Na2CO3 y por lo cual la suspensión comprende un polímero de policarboxilato. También se proporciona un gránulo portador de detergente secado por aspersión comprendiendo a menos 40% en peso de un surfactante aniónico y adecuado para uso como una composición de detergente granular o un componente de la misma, que comprende (i) sulfonato de alquilbenceno lineal (LAS), jabón y mezclas de los mismos, y (ii) la doble sal Na2SO4.Na2CO3 obtenible mediante el proceso de la presente invención. Un tercer aspecto es una composición de detergente comprendiendo tales gránulos.

Description

PROCESO PARA LA PRODUCCION DE UN GRANULO DE DETERGENTE, GRANULO DE DETERGENTE Y COMPOSICION DE DETERGENTE COMPRE DIENDO DICHO GRANULO Campo técnico de la invención La presente invención se refiere al campo de polvos detergentes, en especial polvos detergentes de lavandería y su producción. De manera más particular, se refiere en un primer aspecto a un proceso para la producción de un gránulo de detergente comprendiendo al menos 40% en peso de un surfactante anionico y adecuado para uso como una composición detergente granular o un componente del mismo. En un segundo aspecto, la invención se refiere a un gránulo de detergente comprendiendo al menos 40% en peso de un surfactante anionico y el cual es obtenible por dicho proceso. En un tercer aspecto, la invención se refiere a composiciones detergentes comprendiendo tales gránulos.

Antecedentes Esta invención se refiere a la producción de gránulos de detergente comprendiendo un sistema surfactante que da lavado efectivo. En particular, la invención se refiere a un proceso para producir tales gránulos mediante secado por aspersión de una suspensión acuosa.

Es bien conocido preparar productos detergentes granulares o polvos mediante secado por aspersión de suspensiones acuosas. Tales procesos comprenden los pasos de preparar una suspensión acuosa comprendiendo desde 20 hasta 60% en peso de agua, seguido por atomizar la suspensión bajo alta presión para formar gotitas y entonces secar éstas en una torre de secado por aspersión contra-corriente. La entrada de torre típica y las temperaturas de salida son desde 250-400°C y 80-120°C, respectivamente.

Por ejemplo, EP-A-1 914 297 describe un proceso para la preparación de un polvo de detergente secado por aspersión teniendo una densidad a granel de 426 g/l o menos, en donde el polvo de detergente secado por aspersión comprende un surfactante detersivo aniónico y desde 0% hasta 1 0% en peso de formador de zeolita y desde 0% hasta 1 0% en peso de formador de fosfato, y en donde el proceso comprende el paso de: (a) preparar una suspensión acuosa adecuada para secado por aspersión comprendiendo desde 30% hasta 60% en peso de agua y desde 40% hasta 70% en peso de material no acuoso, en donde el material no acuoso comprende un componente inorgánico y un componente orgánico, en donde la proporción en peso del componente inorgánico a componente orgánico está en el rango desde 0.3: 1 a 5: 1 ; y (b) atomizar la suspensión en una torre de secado por aspersión, en donde la temperatura de la suspensión conforme entra a la torre de secado por aspersión está en el rango desde 65°C hasta 140°C, y en donde la temperatura de aire de salida de la torre de secado por aspersión está en el rango desde 70°C hasta 120°C, y en donde el material no acuoso comprende surfactante aniónico, carboxilato polimérico y sal de carbonato.

EP-A-221 776 describe un proceso para la producción de un polvo poroso, de cero-fosfato, adecuado para uso como una base para una composición de detergente granular o un componente de la misma y capaz de absorber y retener cantidades substanciales de l íquido o componentes de detergente licuables en forma l íquida, dicho proceso comprende los pasos de (i) preparar una suspensión acuosa comprendiendo carbonato de sodio, y comprendiendo también de manera opcional sulfato de sodio, (ii) secar la suspensión para formar un polvo, siendo caracterizado el proceso porque la cantidad total de carbonato de sodio y (si está presente) sulfato de sodio es al menos 20 por ciento en peso con base en el polvo seco, la proporción en peso de carbonato de sodio a sulfato de sodio (cuando está presente) en la suspensión es al menos 0.37: 1 , y desde 0.1 a 60 por ciento en peso, con base en la cantidad total de carbonato de sodio y (si está presente) sulfato de sodio en el polvo seco, de un modificador de crecimiento de cristal, el cual es un policarboxilato polimérico que es incorporado en la suspensión no después del carbonato de sodio, por lo cual se forma en la suspensión burkeita modificada en crecimiento de cristal y/o monohidrato de carbonato de sodio modificado en crecim iento de cristal.

Estos procesos pueden ser usados ventajosamente para preparar polvos de detergente secados por aspersión teniendo una baja densidad a granel, un bajo contenido de surfactantes aniónicos. Sin embargo, es difícil preparar polvos de detergente teniendo un contenido de detergente aniónico de 40% en peso o mayor. Un aumento adicional en un contenido de detergente aniónico conduce a una pobre velocidad de secado debido al alto contenido de humedad de suspensión de alrededor de 40-50% en peso. Las altas temperaturas de secado necesarias para secar el exceso de agua cuestan energía extra y pueden conducir a incidencias de incendios en la torre y/o los ciclones de secado. Las suspensiones de detergente aniónico alto también pueden provocar desbordamiento y tienen problemas de transportación debido a la aireación y la viscosidad muy alta.

Los polvos detergentes aniónicos altos resultantes usualmente tienen una baja densidad a granel y son difíciles de manejar y almacenar y tienen mayores costos de empaque.

Más aún, el secado por aspersión es un proceso intenso en energ ía y sería interesante a partir de un punto de vista ambiental, mejorar la tecnología de fabricación de detergente actual a este respecto. Los aspectos ambientales de procesos de fabricación de detergente son considerados importantes, no solo por los fabricantes sino también por los consumidores quienes están interesados cada vez más en la sustentabilidad de nuestras actividades económicas.

Por lo tanto, un primer objetivo de la presente invención es proporcionar un proceso más eficiente en energ ía para preparar gránulos de detergente secados por aspersión teniendo un contenido de detergente aniónico por arriba de 40% en peso o mayor que no tengan las desventajas mencionadas antes. En particular, los gránulos de detergente deberían tener buenas propiedades de polvo.

Un objetivo adicional de la presente invención es proporcionar un proceso más eficiente en energía para preparar polvos de detergente secados por aspersión (lavandería) teniendo un contenido de detergente aniónico por arriba de 40% en peso o mayor que no tengan las desventajas mencionadas antes.

Hemos encontrado ahora de manera sorprendente, que los gránulos de detergente secados por aspersión teniendo un contenido de detergente aniónico por arriba de 40% en peso o mayor, pueden ser preparados a partir de una pasta comprendiendo Na2S04 y Na2C03, en donde la proporción molar de Na2S04 a Na2C03 está en el rango de 1 :0.9 a 1 : 1 .3, y por lo cual se forma la doble sal Na2S04. Na2C03.

De esta manera, éstos y otros objetivos pueden ser logrados por el proceso de acuerdo con la invención, el cual comprende los pasos de (i) neutralizar un precursor de surfactante aniónico con una fuente de álcali, (ii) adicionar Na2C03 y Na2S04 para formar una pasta y (iii) secar por aspersión la suspensión obtenida para formar un gránulo, por lo cual la proporción molar de Na2S04 a Na2C03 está en el rango de 1 :0.9 a 1 : 1 .3, y por lo cual la doble sal Na2S04. Na2C03 es formada, y por lo cual la suspensión comprende un polímero de policarboxilato.

Breve descripción de la invención De acuerdo con un primer aspecto de la presente invención, se proporciona un proceso para la producción de un gránulo de detergente comprendiendo al menos 40% en peso de un surfactante aniónico y adecuado para uso como una composición de detergente granular o un componente del mismo, el cual comprende los pasos de (i) neutralizar un precursor de surfactante aniónico con una fuente de álcali, (ii) adicionar Na2S04 y Na2C03 para formar una suspensión y (iii) secar por aspersión la suspensión obtenida para formar un gránulo, por lo cual la proporción molar de Na2S04 a Na2C03 está en el rango de 1 : 0.9 a 1 : 1 .3; y por lo cual se forma la doble sal Na2S04. Na2C03, y por lo cual la suspensión comprende un pol ímero de policarboxilato.

De acuerdo con un segundo aspecto de la presente invención, se proporciona un gránulo de detergente secado por aspersión comprendiendo al menos 40% en peso de un surfactante aniónico y adecuado para uso como una composición de detergente granular o un componente de la misma, que comprende (i) sulfonato de alquilbenceno lineal (LAS), jabón y mezclas de los mismos, y (ii) la doble sal Na2S04. Na2C03 obtenible mediante el proceso de la presente invención.

De acuerdo con el tercer aspecto de la presente invención, se proporciona una composición de detergente comprendiendo los gránulos de acuerdo con la presente invención.

Descripción detallada de la invención El primer aspecto de la presente invención es un proceso para la producción de un gránulo de detergente comprendiendo al menos 40% en peso de un surfactante aniónico y adecuado para uso como una composición de detergente granular o un componente de la misma. En un primer paso de este proceso, un precursor de surfactante aniónico es neutralizado con una fuente de álcali para formar una pasta de surfactante. El precursor de surfactante aniónico es un precursor de ácido de un surfactante no de jabón aniónico el cual, cuando se hace reaccionar con una fuente de álcali, será neutralizado para formar una sal del surfactante aniónico.

Se prefieren precursores de surfactantes aniónicos en forma líquida, bombeable. El precursor de surfactante aniónico es seleccionado de preferencia del ácido sulfónico de alquil benceno, ácido graso y mezclas de los mismos. El ácido de alquil benceno lineal también es referido como ácido LAS y H LAS. El ácido LAS produce el sulfonato de alquil benceno lineal (LAS) correspondiente sobre neutralización. De preferencia, el surfactante aniónico no de jabón de LAS tiene una longitud de cadena de alquilo de C8-1 8, más preferiblemente C 10-16 y muy preferiblemente C1 2-14.

Los jabones formados por la neutralización de ácidos grasos o carboxílicos pueden ser usados como surfactantes aniónicos secundarios en mezcla con los surfactantes aniónicos no de jabón. Los ácidos carboxílicos preferidos son ácidos grasos con 1 2-1 8 átomos de carbono, tal como por ejemplo, ácidos grasos de aceite de coco, aceite de palma, semilla de palma y sebo. Los ácidos grasos pueden ser saturados o insaturados, de cadena ramificada o lineal. Pueden usarse mezclas de ácidos grasos. Los ácidos grasos pueden ser usados a niveles de hasta 30% en peso con base en el precursor de surfactante aniónico.

Los precursores de surfactantes aniónicos (o mezcla de precursores de surfactantes) pueden usarse en una forma parcialmente pre-neutralizada sin pérdida completa de los efectos ventajosos de la invención. En efecto, el ácido de surfactante es entonces una mezcla del ácido de surfactante con surfactante no de jabón amónico neutralizado.

Los precursores de surfactantes aniónicos pueden ser adicionados en mezcla con otros componentes. Los componentes adecuados son surfactantes aniónicos neutralizados, por ejemplo, las sales de medio-ésteres de ácido alquil y/o alquenil sulfúrico (es decir, los productos de sulfatación de alcoholes primarios), los cuales dan alquil y/o alquenil sulfatos sobre neutralización. Entre tales surfactantes aniónicos no de jabón se encuentra el sulfato de alcohol primario (PAS), especialmente PAS teniendo una longitud de cadena de C 10-22, de preferencia C 12-14. Coco PAS es particularmente deseable.

Otros ácidos de surfactantes adecuados incluyen ácidos sulfónicos de alfa-olefina, ácidos sulfónicos de olefina interna, ácidos sulfónicos de ésteres de ácidos grasos y ácido sulfónicos primarios. También es posible usar combinaciones de ácidos de surfactantes como será evidente para la persona experta.

Entre los demás componentes, además de los ácidos grasos y surfactante aniónico neutralizado ya discutidos, el componente adicional más importante que puede ser adicionado como líquidos con el precursor de surfactante es el surfactante no iónico. Normalmente es adicionado al ácido de surfactante para reducir la viscosidad para permitirle ser adicionado a una menor temperatura.

Los surfactantes no iónicos adecuados que pueden ser usados incluyen los etoxilatos de alcoholes primarios y secundarios, especialmente los alcoholes alifáticos de C8-C20 etoxilados con un promedio desde 1 hasta 50, de preferencia 1 hasta 20, moles de óxido de etileno por mol de alcohol, y más especialmente los alcoholes alifáticos primarios y secundarios etoxilados con un promedio desde 1 hasta 1 0 moles de óxido de etileno por mol de alcohol. Los surfactantes no iónicos no etoxilados incluyen alquil-poliglicósidos, monoéteres de glicerol y polihidroxiamidas (glucamida). Como se discutió, el surfactante aniónico ya neutralizado puede ser mezclado con el ácido de surfactante. Esto puede tener la ventaja de aumentar el rendimiento del proceso global .

Otros aditivos l íquidos que pueden ser adicionados con el precursor de surfactante aniónico, o adicionado como corriente o corrientes líquidas separadas, incluyen ácidos inorgánicos, tal como ácido sulfúrico, e hidrótropos, tal como ácido para tolueno sulfónico.

La fuente de álcali que se hace reaccionar con el precursor de surfactante aniónico puede ser cualquier fuente adecuada de álcali, en forma líquida o sólida. Ejemplos son soluciones acuosas de hidróxidos de metales alcalinos, de preferencia soluciones de hidróxido de sodio, o carbonato de sodio. Son especialmente preferidas las soluciones acuosas concentradas de hidróxido de sodio de aproximadamente 50% en peso. La cantidad de agua debería ser mantenida a un m ínimo, debido a que el agua tendrá que ser secada en el paso de secado por aspersión subsecuente. Por otra parte, no debería ser tan baja que la pasta de surfactante neutralizada sea demasiado viscosa para manejar.

El carbonato de sodio puede ser de cualquier tipo. Se ha encontrado que la ceniza de sosa ligera sintética es especialmente preferida; la ceniza de sosa pesada natural es intermedia, mientras que la ceniza de sosa granular sintética es la materia prima menos preferida.

La pasta de surfactante es preparada de preferencia en un mezclador agitado provisto con un serpentín de vapor abierto para calentar la masa a una temperatura de aproximadamente 35-40°C. La reacción de neutralización entre el precursor de surfactante aniónico y la fuente de álcali produce una pasta de surfactante concentrada, la cual de preferencia tiene un contenido sólido de entre 60 a 80% en peso. El calor de neutralización provoca que la temperatura se eleve desde aproximadamente 35-40°C hasta aproximadamente 75-80°C, donde es mantenida. Es benéfico permitir unos cuantos minutos de tiempo adicional para asegurar la neutralización completa.

En un segundo paso del proceso, el sulfato de sodio (Na2S04) y carbonato de sodio (Na2C03) son adicionados a la pasta de surfactante para formar una pasta. No se cree que el orden de adición sea esencial .

Adicionalmente la pasta comprende un pol ímero de policarboxilato. Por ejemplo, el copol ímero de policarboxilato y silicato alcalino puede bombearse en el mezclador con velocidad de agitación incrementada para mejorar la fluidez de masa total. Los silicatos de metales alcalinos teniendo una proporción de SÍ02/M20, en donde M es ión de sodio, desde 1 .5 hasta 3.3, de preferencia desde 1 .8 hasta 2.6, son favorablemente usados.

Entre los polímeros de policarboxilato, poliaspartatos y ácido poliaspártico son usados ventajosamente debido a su bíodegradabilidad. Los policarboxilatos poliméricos son usados en cantidades desde 0.1 hasta 20% en peso, de preferencia desde 0.2 hasta 5% en peso, muy preferiblemente 1 hasta 5% en peso, con base en la cantidad total de carbonato de sodio. Sin embargo, mayores niveles de polímero, por ejemplo, hasta 30% en peso con base en el carbonato de sodio, pueden estar presentes en gránulos de detergente de la invención, o composiciones completas comprendiendo los gránulos de detergentes de la invención, por otras razones, por ejemplo, formación, estructuración o anti-redeposición .

El polímero de policarboxilato de preferencia tiene un peso molecular de al menos 1 , 000, ventajosamente desde 1 ,000 hasta 300,000, en particular desde 1 ,000 hasta 250,000. Los policarboxilatos teniendo un peso molecular desde 1 0,000 hasta 70,000 son especialmente preferidos. Todos los pesos moleculares citados en la presente son aquéllos provistos por los fabricantes.

Los policarboxilatos preferidos son homopol ímeros y copolímero de ácido acrílico o ácido maleico. Son de especial interés los poliacrilatos y copolímeros de ácido acrílico/ácido maleico. Los polímeros adecuados, los cuales pueden ser usados solos o en combinación , incluyen lo siguiente: Las sales de ácido poliacrílico, tal como poliacrilato de sodio, por ejemplo, Versicol (marca comercial) E5 E7 y E9 ejemplos de Allied Colloids, pesos moleculares promedio de 4000, 27000 y 7000; Narlex (marca comercial) LD 30 y 34, ejemplos de National Adhesives and Resins Ltd, pesos moleculares promedio 5000 y 25000 respectivamente; y rango Sokalan (marca comercial) PA ejemplos de BASF, peso molecular promedio de 250000; copolímeros de etileno/ácido maleico, por ejemplo, la serie EMA (marca comercial) ejemplo de Monsanto; copol ímeros de metil vinil éter/ácido maleico, por ejemplo Gantrez (marca comercial) AN 1 19 ej GAF Corporation; copol ímeros de ácido acrílico/ácido maleico, por ejemplo, Sokalan (Marca comercial) CP, ejemplo BASF.

Un segundo grupo de polímeros de policarboxilato comprende ácidos poliaspárticos y poliaspartatos. El poliaspartato es un biopolímero sintetizado a partir de ácido L-aspártico, un aminoácido natural. Debido en parte a los grupos carboxilato, el poliaspartato tiene propiedades sim ilares al poliacrilato. Un tipo preferido de poliaspartato es poliaspartato térmico o TPA. Esto tiene el beneficio de ser biodegradable para productos ambientalmente benignos, tales como dióxido de carbono y agua, lo cual evita la necesidad de remoción de TPA durante el tratamiento de aguas residuales, y su desecho a vertedero. El PTA puede hacerse al calentar primero ácido aspártico a temperaturas por arriba de 1 80°C para producir polisuccinimida. Entonces, la polisuccinimida es abierta en anillo para formar poliaspartato. Debido a que el anillo puede abrirse en dos maneras posibles, dos enlaces de polímero son observados, un [alfa]-enlace y un [beta]-enlace.

Las mezclas de cualesquiera dos o más polímeros, si se desea, pueden usarse en el proceso y composiciones de gránulo de detergente de la invención.

En un tercer paso siguiente del proceso de la invención , la suspensión obtenida es secada por aspersión para formar un gránulo, por lo cual la proporción molar de Na2S04 a N2C03 de sodio está en el rango de 1 :0.9 a 1 : 1 .3, y por lo cual la sal doble Na2S04. Na2C03 es formada. Se cree que la sal doble Na2S04. Na2C03 contribuye en una manera favorable al área de superficie específica alta ("SSA") de los gránulos, lo cual a su vez les permite portar componentes líquidos, tales como mezclas de ácidos grasos/no iónicos.

Las temperaturas de entrada y salida de la torre típicas del proceso de secado por aspersión son desde 250-400°C y 80-120°C, respectivamente.

El gránulo de detergente Un segundo aspecto de la presente invención es un gránulo de detergente secado por aspersión comprendiendo al menos 40% en peso de un surfactante aniónico y adecuado para uso como una composición de detergente granular o una componente de la misma. Los gránulos tienen un área de superficie específica relativamente alta, lo cual los hace adecuados como portadores para absorber componentes líquidos, tales como surfactantes no iónicos o mezclas de surfactantes no iónicos/ácidos grasos.

El gránulo de acuerdo con la invención comprende. (i) una sal de metal alcalino de un detergente no de jabón , jabón y mezclas de los mismos, y (ii) la doble sal Na2S04. Na2C03, y es obtenible mediante el proceso de acuerdo con la invención. De preferencia, la sal de metal alcalino de un detergente no de jabón es sulfonato de alquilbenceno lineal (LAS).

El gránulo de detergente secado por aspersión de la invención es un sólido particulado con una densidad a granel en el rango de 350 a 800 g/litro. La distribución de tamaño de partícula es generalmente de manera que al menos 50% en peso, de preferencia al menos 70% en peso y más preferiblemente al menos 85% en peso, de las partículas sean más pequeñas que 1 , 700 mieras, y el nivel de finos es bajo. Generalmente se ha encontrado que no es necesario un tratamiento adicional para remover ya sea partículas sobredimensionadas o finos.

El gránulo de detergente secado por aspersión es caracterizado adicionalmente por su área de superficie específica , medida por adsorción de nitrógeno. El área de superficie específica ("SSA") de los gránulos es medida mediante absorción de nitrógeno de acuerdo con el estándar ASTM D 3663-78 con base en el método de Brunauer, Emmett y Teller (BET) descrito en J . Am. Chem. Soc. 60, 309 ( 1 938) . Usamos un analizador de área de superficie Gemini Modelo 2360 (disponible de Micromeritics I nstrument Corp. de Norcross, Ga.). El gránulo de detergente secado por aspersión tiene un área de superficie específica (SSA) de 5 m2/g o mayor, de preferencia 8 m2/g o mayor, incluso más preferiblemente 10 m2/g o mayor.

El gránulo obtenido generalmente tiene excelentes propiedades de flujo, baja compresibilidad y poca tendencia a formación de torta. Los gránulos de detergente particulados que son el resultado directo del proceso de secado por aspersión tienen un contenido de surfactante aniónico de al menos 40% en peso. No existe necesidad para un auxiliar de granulación , tal como zeolita, aunque es posible usarlos. Es posible lograr niveles excepcionalmente altos de surfactante aniónico en el gránulo. Por ejemplo, más de aproximadamente 45% en peso, de preferencia más de 50% en peso, o sobre 50% en peso de surfactante aniónico puede incorporarse en el gránulo de detergente. Se prefiere que el surfactante aniónico comprende al menos de 10% en peso de jabón, con base en el surfactante aniónico total en el gránulo de detergente.

Los gránulos de detergente también pueden comprender agua en una cantidad de 0 a 8%, y de preferencia 0 a 4% en peso de los gránulos. Los gránulos de detergente obtenidos del proceso son estables de almacenamiento a altos niveles de humedad . De eta manera, pueden ser usados en un amplio rango de productos de detergente.

De manera deseable, los gránulos de detergente tienen una proporción de aspecto no en exceso de dos y más preferiblemente son generalmente esféricos con el fin de reducir la segregación de otras partículas en una composición de detergente en polvo formulada y para mejorar la apariencia visual del polvo.

La presencia de la sal doble Na2S04.Na2C03 puede ser detectada usando técnicas de difracción de rayos X que son conocidas en la técnica. La difracción de rayos X (XRD) es un método analítico no destructivo para medir los ángulos de difracción e intensidades característicos de una material periódicamente ordenada (material cristalino) . Las distribuciones espaciales e intensidad de los rayos X dispersados forman un patrón de difracción específico, el cual es la "huella" de la muestra y puede usarse para evaluación cualitativa y cuantitativa, cálculo de valor d, la determinación de tamaño de cristalito y defectos por la forma de pico y polimorfismo.

La composición de detergente Un tercer aspecto de la presente invención es una composición de detergente, especialmente una composición de detergente de lavandería, comprendiendo los gránulos de acuerdo con la presente invención.

Los gránulos de detergente secados por aspersión de la presente invención pueden ser usados como tales, pero también pueden ser complementados con otros ingredientes de detergente, componentes o aditivos para formar una composición de detergente completa. Los gránulos de detergente pueden ser mezclados con cualquier cosa normalmente usada en formulaciones de detergente. Pueden ser mezclados en seco con materiales sólidos y ventajosamente pueden tener líquidos adicionales agregados en ellos, usando su capacidad para portar líquidos sobrantes. Es especialmente ventajoso añadir niveles convencionales, o incuso mayores que los convencionales, de perfume en esta forma.

Otros tipos de surfactante no de jabón, por ejemplo, surfactantes catiónicos, zwitteriónicos, anfotéricos o semipolares, también pueden ser usados con los gránulos si se desea. Muchos compuestos activos de detergente adecuados están disponibles y son descritos completamente en la literatura, por ejemplo, en "Surface-Active Agents and Detergente" (Agentes de superficie activa y detergentes), volúmenes I y I I , por Schwartz, Perry y Berch .

El jabón también puede estar presente, para proporcionar control de espuma y detergencia adicional y polvo formador. La composición completamente formulada puede comprender hasta 8% en peso.

Las composiciones de detergente completamente formuladas incluyendo los gránulos de detergente preparados por el proceso de la invención, pueden contener cantidades convencionales de otros ingredientes de detergente, por ejemplo, blanqueadores, enzimas, reforzadores de espuma o controladores de espuma según sea apropiado, agentes anti-redeposición, tales como polímeros celulósicos; agentes anti-incrustación, perfumes, colorantes, matizantes, fluorescentes, silicato de sodio; inhibidores de corrosión incluyendo silicatos; sales inorgánicas tal como sulfato de sodio, enzimas; motas coloreadas; controladores de espuma; y compuestos suavizantes de telas: el gránulo de detergente puede ser mezclado, si se desea, con otros formadores orgánicos o inorgánicos, normalmente suministrados en la forma de gránulos de ya sea formador puro o mezclas de formador y otros ingredientes. Formadores orgánicos especialmente preferidos son polímeros acrílicos, más especialmente copolímeros de acrílico/maleico, usados adecuadamente unas cantidades desde 0.5 hasta 1 5% en peso, de preferencia desde 1 hasta 10% en peso. Tales polímeros también pueden cumplir la función del polímero modificador de hábito.

Los granulos de detergente de la presente invención son llamados de aqu í en adelante un polvo de base. Pueden mezclarse con otro polvo obtenido de cualquier proceso de producción de detergente convencional incluyendo procesos de secado por aspersión o no de secado por aspersión. Como los gránulos de detergente producidos por la presente invención pueden ser mezclados con esos otros polvos, un grado significativo de flexibilidad de formulación es obtenido y el nivel de material activo en la composición completamente formulada puede ser muy alta sin un aumento innecesario en los niveles de formador.

La cantidad total de surfactante presente en la composición de detergente completamente formulada es adecuadamente a partir de 1 5 a 70%, aunque las cantidades fuera de este rango pueden ser empleadas según se desee Los gránulos de detergente pueden formar normalmente desde 30 hasta 100% en peso de una composición de detergente completamente formulada final . Normalmente, la composición de detergente completamente formulada que incorpora los gránulos de detergente producidos por el proceso de la invención puede comprender desde 15 hasta 60% en peso, de preferencia 20 hasta 50% en peso de surfactante aniónico, este surfactante aniónico es derivado completamente o en parte del producto granular del proceso de secado por aspersión. Además, la composición de detergente completamente formulada puede comprender desde 0 hasta 35% en peso de surfactante no iónico, y desde 0 hasta 5% en peso de jabón de ácido graso.

Las composiciones de detergente completamente formuladas, comprendiendo otros ingredientes y los gránulos de detergente producidos de acuerdo con la invención, de preferencia tienen una densidad a granel de aproximadamente 50 a 750 g/litro, más preferiblemente al menos 450 g/litro.

Las composiciones de detergente completamente formuladas también pueden incluir otros ingredientes sólidos deseados para inclusión en el polvo de detergente, por ejemplo, fluorescentes; polímeros de policarboxilato; agentes anti-redeposición, por ejemplo, carboximetil celulosa de sodio; o rellenos tales como sulfato de sodio, tierra de diatomeas, calcita, caol ín o bentonita.

Si se desea, los surfactantes particulados sólidos, por ejemplo, sulfonato de alquilbenceno y/o sulfato de alquilo en forma de polvo, pueden formar parte de la carga de sólidos al mezclador para aumentar adícionalmente el nivel de actividad de surfactante en el gránulos, sin embargo, se prefiere producir todo el surfactante aniónico por secado por aspersión .

El proceso generalmente no es sensible al tipo de mezclador usado, siempre que el mezclado intensivo sea aplicado. Hemos encontrado que para obtener las ventajas completas de la invención, el uso de un mezclador con una acción picadora puede ser ventajoso.

De preferencia, el mezclado es realizado en un mezclador teniendo y usando tanto una acción de agitación como una acción de corte, muy preferiblemente estas acciones serán utilizables por separado, como se describe más adelante. La acción de corte es la acción picadora es preferida. Esto puede ser logrado ventajosamente por la elección de mezclador para ser un mezclador/granulador de alta velocidad teniendo tanto una acción de agitación como una acción de corte. De preferencia, el mezclador/granulador de alta velocidad tiene elementos cortadores y agitadores rotatorios que pueden ser operados de manera independiente unos de otros, y a velocidades variables o cambiales por separado.

Tal mezclador es capaz de combinar una entrada de agitador de alta energía con una acción de corte, pero también puede usarse para proporcionar otros regímenes de agitación más suaves con o sin el cortador en operación . Un mezclador Lódige es preferido, los cortadores de eje vertical u horizontal son deseables para carga aniónica alta. También se prefieren los mezcladores del tipo Fukae FS-G fabricados por Fukae Powtec Co Ltd. , Japón; este aparato está esencialmente n la forma de un recipiente con forma de tazón accesible vía un puerto superior, provisto cera de su base con un agitador teniendo un eje substancialmente vertical y un cortador posicionado en una pared lateral. El agitador y cortador pueden ser operados independientemente uno de otro, y a velocidades variables por separado. El recipiente puede ser enfriado.

Otros mezcladores que se cree que son adecuados para uso en el proceso de la invención son la serie Fuji (marca comercial) VG-C, ej de Fuji Sangyo Co. , Japón ; y Roto (marca comercial), ej Zanchetta & Co srl, Italia.

Todavía otro mezclador encontrado adecuado para uso en el proceso de la invención es el mezclador por lotes serie Lódige (marca comercial) FM, ej Morton Machine Co. , Ltd. , Escocia. Este difiere de los mezcladores mencionados antes porque su agitador tiene un eje horizontal. Mezcladores de cuchilla en forma de Z y sigma (Winkworth Machinery Limited) son mezcladores adecuados teniendo una acción picadora.

La invención será descrita adicionalmente con referencia a los siguientes ejemplos no limitantes. En los ejemplos, la densidad a granel (BD) , velocidad de flujo dinámico (DFR) y prueba de compresión no confinada (UCT) son medidas de acuerdo con el siguiente protocolo de prueba conocido.

Densidad a granel (BD) Las propiedades de densidad a granel en la presente especificación son medidas mediante un método de acuerdo con JIS K 3362.

Velocidad de flujo dinámico (DFR) Esta también es llamada velocidad de flujo. El flujo en polvo puede ser cuantificado por medio de la velocidad de flujo dinámico (DFR) en ml/s, medida por medio del siguiente procedimiento. El aparato usado consiste de un tubo de vidrio cilindrico teniendo un diámetro interno de 40 mm y una longitud de 600 mm . El tubo es sujetado de manera segura en una posición de manera que su eje longitudinal sea vertical. Su extremo inferior es terminado por medio de un cono suave de cloruro de polivinilo teniendo un ángulo interno de 1 5° y un orificio de salida inferior de diámetro de 22.5 mm . Un primer sensor de haz es posicionado 1 50 mm por arriba de la salida, y un segundo sensor de haz es posicionado 250 mm por arriba del primer sensor.

Para determinar la velocidad de flujo dinámico de una muestra de polvo, el orificio de salida está temporalmente cerrado, por ejemplo, al cubrir con una pieza de cartón, y el polvo es vaciado a través de un embudo en la parte superior del cilindro hasta que el nivel de polvo es aproximadamente 1 0 cm mayor que el sensor superior; un separador entre el embudo y el tubo asegura que el llenado sea uniforme. La salida se abre entonces y el tiempo t (segundos) tomado por el nivel de polvo para caer desde el sensor superior al sensor inferior es medido de manera electrónica. La medición es repetida normalmente dos o tres veces y se toma un valor promedio. Si V es el volumen (mi) del tubo entre los sensores superior e inferior, la velocidad de flujo dinámico DFR (ml/s) es dado por la siguiente ecuación : DFR = V ml/s t Prueba de compresión no confinada (UCT) En esta prueba, el polvo recién producido es comprimido en un compacto y la fuerza requerida para romper el compacto es medida. El polvo es cargado en un cilindro y la superficie es nivelada. Un disco de plástico de 50 g es colocado en la parte superior del polvo y un émbolo de 10 kg de peso es colocado lentamente en la parte superior del disco y se permite que permanezca en posición durante 2 minutos. El peso y el émbolo son removidos entonces y el cilindro es removido cuidadosamente del polvo para dejar un cilindro de polvo que se sostiene por sí mismo con el disco de plástico de 50 g en la parte superior del mismo. Si el compacto se rompe, un segundo disco de plástico de 50 g es colocado en la parte superior del primero y se deja durante aproximadamente diez segundos. Entonces si el compacto todavía se rompe, se agrega un disco de 1 00 g a los discos de plástico y se deja durante diez segundos. El peso es incrementado entonces en incrementos de 0.25 kg a intervalos de 1 0 segundos hasta que el compacto colapsa. El peso total (w) necesario para efectuar el colapso es anotado.

La cohesividad de un polvo es clasificada por el peso (w) como sigue: W < 1 .0 kg fluye bien 1 .0 kg < w < 2.0 kg fluye moderadamente 2.0 kg < w < 5.0 kg cohesivo 5.0 kg < w muy cohesivo Ejemplos Ejemplo 1 Se preparó una pasta acuosa en un mezclador agitado provisto con un serpentín de vapor abierto para calentar la masa. Se prepararon 2, 500 kg de una suspensión involucrando los siguientes pasos.

Se dosificó una carga hecha de agua limpia (523 kg) y solución de sosa cáustica (1 92 kg) de 50% de pureza al mezclador y se calentó a una temperatura de 40-40°C. Siguiendo este paso, una cantidad pre-pesada (732 kg) de grado comercial de ácido sulfónico se dosificó gradualmente sobre un periodo de 3-4 minutos con agitación continua para formar una pasta neutralizada. Se permitió un tiempo adicional de 2 minutos para asegurar que la reacción de neutralización se completara. El silicato alcalino precalentado (1 69 kg) y copolímero ( 1 14 kg) se bombearon en el mezclador con velocidad de agitación incrementada, con el fin de mejorar la fluidez de la masa total. En esta etapa, puede preferirse mantener temperatura a 75-80°C mediante el uso de vapor en serpentín abierto. Siguiendo este paso, la válvula de vapor se cerró y se dosificaron sulfato de sodio (326kg) / carbonato de sodio (228 kg) junto con menores (fluorescente 0.91 kg y carboximetilcelulosa de sodio (SCMC) 16.3 kg) vía un transportador de tornillo ajustado para dosificar durante un periodo de 2-3 minutos y la velocidad de agitador se elevó a 70-75 rpm . Cuando se dosifican los sólidos, caen cerca de las cuchillas de agitador para prevenir la acumulación en la pared o la formación de grumos. En diferentes ejemplos, los sólidos fueron dosificados en diferentes secuencias para promover la formación de fases cristalinas después de que se tuvo cuidado de asegurar que se alcanzara buena dispersión/disolución. Se permitió un paso de mezclado final durante otros 2 m inutos, y entonces la masa mezclada se descargó al tanque de sostenimiento para operación subsecuente en la torre de secado por aspersión.

En todos los ejemplos, la hoja de carga anterior fue calculada para varias formulaciones y se usó para hacer las suspensiones. Las suspensiones fueron transportadas mediante una bomba de baja presión, molino/separador magnético de Reitz y entonces a la bomba HP. La suspensión fue atomizada en un secador por aspersión de diámetro de 2.5 mediante el uso de dos boquillas de sistema de aspersión para lograr la velocidad de rendimiento deseada de 1 100-1 200 kg/h de suspensión a presiones de 25 bars (25x105 Pa) . La torre fue calentada mediante aire caliente mantenida a temperaturas de 270- 290°C en modo contracorriente y el polvo seco fue recolectado en el fondo de la torre. El contenido de humedad de polvo fue controlado en el rango de 2-3% y variaciones menores en la temperatura de entrada de aire fueron requeridos para mantener condiciones de estado estable.

Las propiedades de polvo fueron examinadas como se da a continuación y una mezcla de no iónico/ácido graso adicional fue atomizada sobre el polvo de base de torre (indicado por % de activo cargado) para dar un producto de detergente teniendo excelentes propiedades de polvo. activo cargado: 7.6% max activo cargado: 7.0% max % de activo cargado: 7.0% max % de activo cargado: 5.6% max Ejemplo 2 Estos polvos de base de Ejemplo 1 también fueron examinados para presencia de fases cristalinas. Usando la máquina D8 Discover ej Bruker-AXS machine, los valores d de las líneas de difracción de las muestras fueron obtenidos y a partir de ellos los compuestos cristalinos fueron identificados.

Materiales y métodos: Los resultados son dados en la tabla a continuación: La presencia de compuestos cristalinos en polvos de base "+" indica la presencia de un compuesto cristalino "-" indica que un compuesto cristalino, si está presente, está por abajo del lím ite de detección del método de XRD usado.

Claims

REIVI NDICACIONES

1 . El proceso para la producción de un gránulo de detergente comprendiendo al menos 40% en peso de un surfactante aniónico y adecuado para uso como una composición de detergente granular o un componente de la misma, el cual comprende los pasos de (i) neutralizar un precursor de surfactante aniónico con una fuente de álcali , (ii) adicionar Na2S04 y Na2C03 para formar una suspensión y (iii) secar por aspersión la suspensión obtenida para formar un gránulo, por lo cual la proporción molar de Na2S04 a Na2C03 está en el rango de 1 : 0.9 a 1 : 1 .3, y por lo cual se forma la doble sal Na2S04. Na2C03 y por lo cual la suspensión comprende un polímero de policarboxilato.

2. El proceso de acuerdo con la reivindicación 1 , en donde el precursor de surfactante aniónico es seleccionado de ácido de alquil sulfato lineal (LAS), ácido graso y mezclas de los mismos.

3. El proceso de acuerdo con cualquier reivindicación precedente, en el cual el precursor de surfactante aniónico es ácido LAS.

4. El proceso de acuerdo con cualquier reivindicación precedente, en el cual la suspensión comprende silicato amorfo.

5. El proceso de acuerdo con la reivindicación 1 , en el cual el polímero es seleccionado de homopolímeros de ácido acrílico, copolímeros de ácido acrílico/ácido maleico y fosfinatos acrílicos.

6. El proceso de acuerdo con la reivindicación 5, caracterizado porque el polímero es poliacrilato de sodio.

7. El proceso de acuerdo con la reivindicación 6, caracterizado porque el policarboxilato polimérico tiene un peso molecular dentro del rango desde 1 , 000 hasta 250,000, de preferencia dentro del rango desde 3,000 hasta 1 00,000.

8. El proceso de acuerdo con cualquier reivindicación precedente, en el cual el gránulo es caracterizado por tener un área de superficie específica de 5 m2/g o mayor, de preferencia 8 m2/g o mayor, incluso más preferiblemente 1 0 m2/g o mayor.

9. Un gránulo de detergente secado por aspersión comprendiendo al menos 40% en peso de un surfactante aniónico y adecuado para uso como una composición de detergente granular o un componente del mismo, comprendiendo (i) una sal de metal alcalino de un detergente no de jabón, jabón y mezclas de los mismos, y (ii) la doble sal Na2S04. Na2C03 obtenible mediante el proceso de acuerdo con cualquier reivindicación precedente.

1 0. El gránulo de detergente de acuerdo con la reivindicación 9, en donde el detergente no de jabón es sulfonato de alquilbenceno lineal (LAS).

1 1 . El gránulo de detergente de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 9-1 0, caracterizado por tener un área de superficie específica de 5 m2/g o mayor, de preferencia 8 m2/g o mayor, aún más preferiblemente 1 0 m2/g o mayor.

12. El gránulo de detergente de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 9-1 1 , caracterizado porque el nivel de surfactante aniónico en el gránulo es mayor que 45% en peso, aún mayor que 50% en peso y de preferencia aún mayor que 60% en peso.

1 3. La composición de detergente comprendiendo los gránulos de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 9-1 2.

14. La composición de detergente de acuerdo con la reivindicación 1 3, que comprende además jabón y/o surfactante no iónico.

1 5. La composición de detergente de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 3-14, que comprende además un sistema blanqueador.

16. La composición de detergente de acuerdo con la reivindicación 1 5, en donde el sistema blanqueador es TAED/percarbonato.

17. La composición de detergente de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 3-16, que comprende además, fluorescente, de preferencia a un nivel de 0.05 a 0.5% en peso. 1 8. La composición de detergente de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 3-1 7, que comprende además perfume. RESUM EN Se proporciona un proceso para la producción de un gránulo de detergente comprendiendo al menos 40% en peso de un surfactante aniónico y adecuado para uso como una composición de detergente granular o un componente el mismo, el cual comprende los pasos de (i) neutralizar un precursor de surfactante aniónico con una fuente de álcali, (ii) adicionar Na2S04 y Na2C03 para formar una suspensión, y (iii) secar por aspersión la suspensión obtenida para formar un gránulo, por lo cual la proporción molar de Na2S04 a Na2C03 está en el rango de 1 :0.9 a 1 : 1 .3, y por lo cual se forma la doble sal Na2S04. Na2C03 y por lo cual la suspensión comprende un polímero de policarboxilato. También se proporciona un gránulo portador de detergente secado por aspersión comprendiendo a menos 40% en peso de un surfactante aniónico y adecuado para uso como una composición de detergente granular o un componente de la misma, que comprende (i) sulfonato de alquilbenceno lineal (LAS), jabón y mezclas de los mismos, y (ii) la doble sal Na2S04. Na2C03 obtenible mediante el proceso de la presente invención. Un tercer aspecto es una composición de detergente comprendiendo tales gránulos.