Procedimiento de coloreado de minerales no adsorbentes y producto así obtenido.

Procedimiento de coloreado de minerales no adsorbentes granulados caracterizado por proporcionar una sal inorgánica monocristalina con un tamaño de grano entre 300 y 2000 μm como mineral no adsorbente

(4) y combinarla de manera apropiada con un agente colorante (9) y un agente ligante (11), comprendiendo el procedimiento las siguientes fases:

a) - Fase 1 (1). Carga de mineral no adsorbente (4) en un mezclador (17) y adición de agente colorante (9).

b) - Fase 2 (2). Adición de agente ligante (11) y posterior secado, llevado a cabo en varios pasos subsiguientes posteriores a fin de facilitar la homogeneidad y evitar incrustaciones.

c) - Fase 3 (3). Enfriamiento final del producto.

Tipo: Patente Europea. Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: E07012496.

Solicitante: SOCIEDAD ANONIMA MINERA CATALANO-ARAGONESA (SAMCA).

Nacionalidad solicitante: España.

Inventor/es: .

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > ACEITES, GRASAS, MATERIAS GRASAS O CERAS ANIMALES... > COMPOSICIONES DETERGENTES; UTILIZACION DE UNA SOLA... > Otros compuestos que entran en las composiciones... > C11D3/12 (compuestos insolubles en agua)
  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > ACEITES, GRASAS, MATERIAS GRASAS O CERAS ANIMALES... > COMPOSICIONES DETERGENTES; UTILIZACION DE UNA SOLA... > Materiales detergentes o jabones caracterizados por... > C11D17/06 (Polvo; Escamas; Mezclas que fluyen libremente; Láminas)
  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > ACEITES, GRASAS, MATERIAS GRASAS O CERAS ANIMALES... > COMPOSICIONES DETERGENTES; UTILIZACION DE UNA SOLA... > Otros compuestos que entran en las composiciones... > C11D3/08 (Silicatos)
  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > ACEITES, GRASAS, MATERIAS GRASAS O CERAS ANIMALES... > COMPOSICIONES DETERGENTES; UTILIZACION DE UNA SOLA... > Otros compuestos que entran en las composiciones... > C11D3/02 (Compuestos inorgánicos)
  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > ACEITES, GRASAS, MATERIAS GRASAS O CERAS ANIMALES... > COMPOSICIONES DETERGENTES; UTILIZACION DE UNA SOLA... > Otros compuestos que entran en las composiciones... > C11D3/40 (Colorantes)

PDF original: ES-2416281_T3.pdf

 

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Procedimiento de coloreado de minerales no adsorbentes y producto así obtenido.

Fragmento de la descripción:

Procedimiento de coloreado de minerales no adsorbentes y producto así obtenido La presente memoria descriptiva se refiere, como su título indica, a un procedimiento de coloreado de minerales no adsorbentes granulados y al producto así obtenido, del tipo de los utilizados dentro del campo de productos y procesos químicos que conducen a la obtención de motas coloreadas de aplicación en la industria del detergente, caracterizado porque permite obtener gránulos coloreados, también conocidos por el término inglés “speckles”, de especial aplicación como motas coloreadas presentes en los detergentes en polvo. Estos gránulos coloreados se obtienen a partir de partículas de minerales no adsorbentes de diámetro comprendido entre 300 y 2.000 µm partiendo de una base granular de ese mismo tamaño, un agente ligante y un colorante o pigmento, todo ello mediante un procedimiento característico de producción.

En la actualidad son ampliamente conocidos y utilizados industrialmente múltiples y variados tipos de productos y procesos químicos que conducen a la obtención de motas coloreadas de aplicación en la industria del detergente en polvo. Estas motas coloreadas se vienen produciendo desde los años 70, donde se encuentran las primeras referencias conocidas del estado del arte, como por ejemplo las Patentes US 3850833, US 4097418, US 4162228, mediante la introducción de pigmentos y/o colorantes en una sal inorgánica preferiblemente higroscópica. Del mismo modo, también se considera la adición de un agente ligante que permita fijar el agente colorante sobre la sal de características no adsorbentes tal y como podemos encontrar recogido en las Patentes US 3850833, EP0060728, y EP1305387. La introducción de motas coloreadas en el detergente sigue siendo un hecho en la actualidad, como se muestra en la Patente EP1627909, por lo que se planteó la realización de la presente invención.

Una de las características más relevantes requeridas a dichas motas coloreadas es su visibilidad en el lecho del detergente, para lo que el tamaño medio de grano ha de estar comprendido entre las 300 y 2000 µm. Dado que la mayoría de los procesos de obtención de sales inorgánicas anteriormente citados tienen el inconveniente de que no generan directamente este tamaño de granos, es necesario recurrir a procesos de aglomeración de partículas, principalmente mediante los conocidos como “spray dr y ers” o mezcladores de alta energía, tal y como se puede encontrar reivindicado en las Patentes US 4162228, US 5605883 y US 4671886. En estos procesos, se añade a la sal inorgánica, un pigmento o colorante y un agente ligante que permita fijar dicho agente colorante a la sal, además de dar consistencia y dureza al gránulo formado, pudiendo hacerse en vía seca (con una pequeña adición de agua) o en vía húmeda por evaporación flash. Estos procesos presentan el gran problema de que son caros tanto por el alto consumo de materias primas necesario como por los altos requerimientos energéticos que implican, repercutiendo enormemente en el coste final del producto y en la rentabilidad económica del proceso.

También es conocida y utilizada la posibilidad de usar como motas coloreadas otros materiales adsorbentes como bentonitas y zeolitas, tal y como se describe en la Patente US 5065883 y en la Patente Europea 935343 “Composición detergente granular que contiene zeolita MAP”, que son capaces de fijar el agente colorante sin necesidad de ligante. Estos casos, y dada la alta superficie específica de estos materiales, presentan el gran problema de que existe un gran consumo de pigmentos, lo cual, además del encarecimiento lógico del producto, puede hacer que se depositen excesivos restos de pigmento o colorante en la ropa en el momento del lavado.

Asimismo, es conocida la utilización de forma complementaria en la fabricación de detergentes de algunas sales inorgánicas como aglomerantes, como por ejemplo sulfato sódico, mezcladas con productos tensoactivos en procesos acuosos de fabricación, tal y como se recoge, por ejemplo, en las Patentes Europeas EP 0344629 “Adsorbente granular con un comportamiento mejorado de alimentación”, EP 0289311 “Procedimiento para la preparación de una composición detergente granulada”, EP 0219328 “Un procedimiento para la preparación de una composición detergente” y EP 0882125 “Proceso para obtener una composición detergente de baja densidad mediante aglomeración con una sal doble inorgánica”, pero presentan el inconveniente de que para conseguir colorear estas sales inorgánicas para su uso como partículas coloreadas dentro del detergente se debe seguir un método complejo y económicamente muy costoso que hace inviable su utilización rentable para la fabricación de detergente.

De la misma forma, dentro del campo de la técnica son conocidos diversos tipos de colorantes y pigmentos, tal y como los descritos en las Patentes Europeas EP 0556923 “Pigmento de silicato mezclado con zirconio dopado, método para su preparación y productos que contienen dicho pigmento o un pigmento preparado de esta manera” o EP 0702055 “Pigmentos orgánicos del tipo "incorporar agitando" ("stir-in") ”, pero presentan el inconveniente de no ser específicamente aplicables al coloreado de gránulos de minerales no adsorbentes.

En WO 98/16615 se presentan composiciones con partículas en coloreadas en suspensión que contienen un núcleo interno con un cuerpo coloreado distribuido en un portador de partículas en suspensión y dos recubrimientos discretos de adhesivo de dextrina soluble en agua sobre dicho núcleo interno. Las composiciones son útiles como motas en productos de limpieza, especialmente en detergentes para ropa en pastilla, con un color de fondo que contraste. Dicho documento presenta también un proceso para la preparación de dichas composiciones de partículas en suspensión.

En WO 00/27980 se presentan unas partículas del tipo speckles de composiciones de limpieza, con unos índices de brillo y de transparencia específicos, formadas por material sólido, preferentemente material cristalino específico, que se colorean mediante la adición de un pigmento colorante y/o un abrillantador. Dicho documento WO 00/27980 hace referencia también a composiciones para limpieza que incorporan las partículas tipo speckles de la invención, en particular, composiciones para lavado de ropa y de vajilla.

En GB 2199338A se presenta un proceso para la producción de detergente en polvo coloreado que se obtiene mezclando a alta energía un detergente en polvo con una materia colorante en un mezclador y tratando después la mezcla resultante con un agente ligante. Para ello, las materias colorantes preferentes son ftalocianinas de níquel y cobre y Red Carmin Microsol-FBS-X. Los ligantes adecuados son soluciones acuosas de polímeros acrílicos o acrílicos/maléicos, agua sola y silicato de sodio acuoso, trifosfato de sodio o potasio o azúcar. El polvo coloreado puede utilizarse para proporcionar “speckles” a un detergente en polvo blanco.

Para solventar la problemática existente en la actualidad en cuanto al problema del coloreado de minerales no adsorbentes para su utilización granular en detergentes en polvo se presentan como solución inventiva el procedimiento de coloreado de minerales no adsorbentes granulados según la reivindicación 1 y un producto así obtenido según la reivindicación 28.

El proceso está basado en una sal no adsorbente, que es una sal inorgánica monocristalina con un tamaño de grano comprendido entre 300 y 2.000 µm, preferentemente entre 600 y 1500 µm, con carácter higroscópico para poder fijar el colorante, por lo que principalmente se trata de sales inorgánicas, como carbonato... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

– Procedimiento de coloreado de minerales no adsorbentes granulados caracterizado por proporcionar una sal inorgánica monocristalina con un tamaño de grano entre 300 y 2000 µm como mineral no adsorbente (4) y combinarla de manera apropiada con un agente colorante (9) y un agente ligante (11) , comprendiendo el procedimiento las siguientes fases:

a) -Fase 1 (1) . Carga de mineral no adsorbente (4) en un mezclador (17) y adición de agente colorante (9) .

b) - Fase 2 (2) . Adición de agente ligante (11) y posterior secado, llevado a cabo en varios pasos subsiguientes posteriores a fin de facilitar la homogeneidad y evitar incrustaciones.

c) - Fase 3 (3) . Enfriamiento final del producto.

-Procedimiento de coloreado de minerales no adsorbentes granulados, según la reivindicación 1, caracterizado porque la Fase 1 (1) comprende los siguientes pasos:

a) - carga (5) en el mezclador (17) del mineral no adsorbente (4) ,

b) - calentamiento del producto (6) por encima de su temperatura de hidratación,

c) - bajada de la temperatura (7) de la camisa (18) del mezclador (17) por debajo de la temperatura del producto,

d) - introducción (8) del agente colorante (9) en forma de preparación.

-Procedimiento de coloreado de minerales no adsorbentes granulados, según la reivindicación 2, caracterizado porque el paso de calentamiento del producto (6) por encima de su temperatura de hidratación se realiza simultáneamente mediante un calentamiento de la camisa (18) por encima de esa temperatura y mediante la introducción de aire caliente en el interior del mezclador (17) .

-Procedimiento de coloreado de minerales no adsorbentes granulados, según la reivindicación 2, caracterizado porque el agente colorante (9) se adiciona en forma de suspensión con agua y, si es necesario, con algún tipo de dispersante, siendo la concentración de agente colorante (9) en la preparación preferentemente de un 15 % a un 60 % y con una granulometría comprendida entre 0, 01 y 5 µm.

- Procedimiento de coloreado de minerales no adsorbentes granulados, según la reivindicación 1, caracterizado porque la proporción en peso de agente colorante (9) con relación al mineral no adsorbente (4) está comprendida entre un 0, 001 % y un 10 %.

-Procedimiento de coloreado de minerales no adsorbentes granulados, según la reivindicación 5, caracterizado porque la proporción en peso de agente colorante (9) con relación al mineral no adsorbente (4) está comprendida entre un 0, 01% y un 1%.

-Procedimiento de coloreado de minerales no adsorbentes granulados, según la reivindicación 1, caracterizado porque la Fase 2 (2) comprende los siguientes pasos:

a) - adición (10) del agente ligante (11) ,

b) - secado (12) introduciendo aire caliente en el interior del mezclador (17) ,

realizándose este ciclo de adición (10) seguido de secado (12) una pluralidad de veces (13) para facilitar su homogeneidad y evitar incrustaciones.

-Procedimiento de coloreado de minerales no adsorbentes granulados, según la reivindicación 1, caracterizado porque el porcentaje de adición de agente ligante (11) está comprendido entre un 2 % y un 10 % con respecto al mineral no adsorbente (4) .

-Procedimiento de coloreado de minerales no adsorbentes granulados, según la reivindicación 7, caracterizado porque el número de veces (13) que se realiza en la Fase 2 (2) el ciclo de adición (10) seguido de secado (12) está comprendido entre 2 y 10.

- Procedimiento de coloreado de minerales no adsorbentes granulados, según la reivindicación 7, caracterizado porque el secado (12) se realiza con aire a una temperatura comprendida entre 100º C y 300º C.

- Procedimiento de coloreado de minerales no adsorbentes granulados, según la reivindicación 7, caracterizado porque cada adición (10) de agente ligante (11) deberá estar separada de la siguiente por un incremento de temperatura de producto de entre 2 y 10º C para asegurar un secado correcto y una humedad final adecuada.

- Procedimiento de coloreado de minerales no adsorbentes granulados, según la reivindicación 1, caracterizado porque el agente ligante (11) utilizado es silicato sódico soluble.

- Procedimiento de coloreado de minerales no adsorbentes granulados, según la reivindicación 12, caracterizado porque la cantidad de silicato sódico que se añade se encuentra comprendida entre un 2 y un 10 % en peso respecto al mineral no adsorbente (4) .

- Procedimiento de coloreado de minerales no adsorbentes granulados, según la reivindicación 12, caracterizado porque la forma de añadir el silicato sódico es de forma continua durante todo el proceso de secado (12) .

- Procedimiento de coloreado de minerales no adsorbentes granulados, según la reivindicación 1, caracterizado porque la Fase 3 (3) comprende los siguientes pasos:

a) -introducción de aire frío (14) en el mezclador (17) y

b) - introducción de agua fría (15) en la camisa (18) para realizar el enfriado del producto final (16)

- Procedimiento de coloreado de minerales no adsorbentes granulados, según la reivindicación 15, caracterizado porque la introducción de aire frío (14) en el mezclador (17) se realiza con una temperatura comprendida entre 10 y 60º C.

- Procedimiento de coloreado de minerales no adsorbentes granulados, según la reivindicación 15, caracterizado porque la introducción de agua fría (15) en la camisa (18) se realiza con una temperatura comprendida de entre 5 y 35º C.

- Procedimiento de coloreado de minerales no adsorbentes granulados, según la reivindicación 1, caracterizado porque el proceso se puede realizar en continuo o discontinuo, siendo preferible la mezcla por lotes discontinuos.

- Procedimiento de coloreado de minerales no adsorbentes granulados, según la reivindicación 1, caracterizado porque el mezclador (17) que se utiliza tiene capacidad de secado y camisa (18) exterior para permitir su enfriamiento.

- Procedimiento de coloreado de minerales no adsorbentes granulados, según las reivindicación 19, caracterizado porque el mezclador (17) utilizado tiene una relación de volumen / superficie comprendida entre 0, 15 y 0, 40, dependiendo de la capacidad de producción requerida.

- Procedimiento de coloreado de minerales no adsorbentes granulados, según la reivindicación 20, caracterizado porque el mezclador (17) utilizado tiene una relación de volumen / superficie comprendida entre 0, 25 y 0, 30.

- Procedimiento de coloreado de minerales no adsorbentes granulados, según la reivindicación 19, caracterizado porque el volumen total que ocupa el producto dentro del mezclador (17) está comprendido entre el 50% y el 100 %.

- Procedimiento de coloreado de minerales no adsorbentes granulados, según la reivindicación 22, caracterizado porque el volumen total que ocupa el producto dentro del mezclador (17) está comprendido entre el 70% y el 80 %

- Procedimiento de coloreado de minerales no adsorbentes granulados, según la reivindicación 19, caracterizado porque la camisa (18) del mezclador (17) ha de estar a menor temperatura que el producto para evitar incrustaciones.

- Procedimiento de coloreado de minerales no adsorbentes granulados, según la reivindicación 24, caracterizado porque la temperatura de camisa (18) se mantiene fija.

- Procedimiento de coloreado de minerales no adsorbentes granulados, según la reivindicación 24, caracterizado porque la temperatura de camisa (18) es entre 1 y 10 º C inferior a la del producto.

- Procedimiento de coloreado de minerales no adsorbentes granulados, según la reivindicación 1, caracterizado porque cada una de las fases (1, 2, 3) se realiza a diferentes revoluciones de mezclado, utilizándose altas revoluciones en la Fase 1 (1) para favorecer la mezcla, altas revoluciones en la Fase 2 (2) durante la adición (12) de agente ligante (11) para favorecer la mezcla, revoluciones medias en la Fase 2 (2) durante el secado (12) para evitar romper gránulos y favorecer la mezcla entre el producto y el aire de secado, y bajas revoluciones en la Fase 3 (3) para favorecer el proceso de enfriamiento.

- Producto coloreado obtenido a partir de minerales no adsorbentes (4) según el procedimiento descrito en cualquiera de las anteriores reivindicaciones.

- Producto coloreado según la reivindicación 28, caracterizado porque se parte como materias primas de un mineral no adsorbente (4) de granulometría comprendida entre 300 y 2.000 µm, un agente colorante (9) y

un agente ligante (11) , obteniendo un producto final (16) con una humedad final inferior al 5 %.

- Producto coloreado según la reivindicación 29, caracterizado porque el mineral no adsorbente (4) es una sal inorgánica que es sulfato sódico.

- Producto coloreado según la reivindicación 28, caracterizado porque el mineral no adsorbente (4) tiene una granulometría comprendida entre 600 y 1.500 µm.

– Uso del producto coloreado de la reivindicación 28 en la industria del detergente como motas coloreadas o “speckles”.