COMPOSICIONES DE LIMPIEZA ESTRUCTURADAS.

Composición abrasiva homogénea, vertible, estable que comprende macropartículas,

sal sólida de metal alcalino y/o metal alcalinotérreo suspendidas en una solución acuosa saturada de dicha sal, caracterizada porque dicha composición comprende suficiente surfactante para formar, en combinación con dicha solución, un sistema surfactante estructurado soportante de sólidos, vertible, estable

Composiciones de limpieza estructuradas.

La invención se refiere a composiciones de limpieza estructuradas. En particular, se refiere a composiciones de limpieza líquidas que contienen partículas abrasivas en suspensión y que son adecuadas para utilizarse como líquidos para el lavado de vajillas y fregado a mano.

Los líquidos lavavajillas convencionales son incapaces de eliminar las incrustaciones rebeldes. Una solución a este problema consiste en incluir un abrasivo. La incorporación de abrasivos en formulaciones lavavajillas da lugar a dos problemas. El abrasivo tiende a sedimentar tras el reposo y también deja un residuo arenoso en el recipiente y sobre las superficies lavadas.

Los intentos para solucionar el problema de la dispersión de sólidos en agua ha implicado generalmente el uso de aportadores de viscosidad tales como gomas u otros espesantes poliméricos para elevar la viscosidad del medio líquido o, alternativamente, la formación de dispersiones coloidales.

El incremento de la viscosidad del medio líquido retarda, pero no impide, la sedimentación y al mismo tiempo hace que la composición sea más difícil de verter. Ello no puede proporcionar una suspensión estable.

Por ejemplo, la EP 0193375 describe el hecho de dispersar partículas finas de carbonato sódico en una base de detergente líquido viscoso, confiando en la alta viscosidad del medio y del pequeño tamaño de partícula del carbonato para retardar la sedimentación. Sin embargo, el pequeño tamaño de partícula aporta una acción abrasiva insuficiente para un limpiador de cacerolas eficiente.

La principal alternativa al uso de aportadores de viscosidad para suspender partículas ha implicado la preparación de sistemas coloidales. Las dispersiones coloidales contienen partículas de alrededor de 1 µm o más pequeñas que no pueden sedimentar por movimiento Browniano. Dichos sistemas son evidentemente incapaces de dispersar partículas relativamente bastas tales como abrasivos.

Una alternativa a los referidos métodos de suspensión sería el uso de un sistema de suspensión estructurado. Los sistemas de suspensión estructurados dependen de las propiedades reológicas del medio de suspensión para inmovilizar las partículas, independientemente del tamaño. Esto requiere que el medio de suspensión exhiba un límite elástico que sea mayor que la fuerza de sedimentación o formación de crema ejercida por las partículas en suspensión, pero lo suficientemente bajo para que el medio pueda fluir bajo tensiones impuestas desde el exterior, tales como vertido y agitación, al igual que un líquido normal. La estructura se reforma de un modo suficientemente rápido para impedir la sedimentación una vez que ha cesado la agitación causada por la tensión externa.

Los únicos sistemas estructurados suficientemente eficientes para poderse aplicar de un modo amplio, han estado basados en mesofases surfactantes acuosas. Su uso ha quedado confinado a la suspensión de sólidos insolubles en agua o escasamente solubles en agua. Hasta el presente no se ha contemplado su uso en la suspensión de sólidos muy solubles en agua, tal como sal común.

El término sistema estructurado, tal y como aquí se emplea, representa una composición vertible que comprende agua, surfactante, cualesquiera estructurantes que se puedan requerir para impartir propiedades de suspensión al surfactante y opcionalmente otra materia disuelta, que de manera conjunta forman una mesofase o una dispersión de una mesofase en un medio acuoso continuo, y que tiene la capacidad de inmovilizar partículas no coloidales insolubles en agua, mientras el sistema se encuentra en reposo, formando con ello una suspensión vertible estable.

En la práctica que han empleado tres tipos principales de sistema estructurado, implicando todos ellos una fase L_a, en donde están dispuestas bicapas de surfactante con la parte hidrófoba de la molécula sobre el interior y con la parte hidrófila sobre el exterior de la bicapa (o viceversa). Las bicapas residen lado con lado, por ejemplo en una configuración paralela o concéntrica, a veces separadas por capas acuosas. Las fases L_a (también conocidas como fases G) se pueden identificar normalmente por sus texturas características en el microscopio de polarización y/o por difracción de rayos X, que con frecuencia es capaz de detectar evidencia de una simetría lamelar. Dicha evidencia puede comprender picos de primero, segundo y a veces tercer orden con una separación d (2p/Q, en donde Q es el vector de transferencia de cantidad de movimiento) en una relación integral simple 1:2:3. Otros tipos de simetría proporcionan relaciones diferentes, normalmente no integrales. La separación d del primer pico en la serie corresponde a la separación repetida del sistema bicapa.

La mayor parte de los surfactantes forman una fase L_a bien a temperatura ambiente o bien a una temperatura algo más elevada cuando se mezclan con agua en ciertas proporciones específicas. Sin embargo, dichas fases L_a convencionales no funcionan normalmente como sistemas estructurados de suspensión. Las cantidades útiles de sólido hacen que los mismos no sean vertibles y tienden a sedimentar cantidades más pequeñas.

Los principales tipos de sistema estructurado empleados en la práctica están basados en fases lamelares dispersas, fases esferulíticas y fases lamelares expandidas.

Las fases lamelares dispersas son sistemas de dos fases, en donde las bicapas de surfactante están dispuestas como placas paralelas para formar dominios de fase L_a, que están entremezclados con una fase acuosa para formar un sistema de tipo gel opaco. Las mismas se describen en EP 086 614.

Las fases esferulíticas comprenden cuerpos esferoidales bien definidos, referidos normalmente en la técnica como esferulitas, en donde bicapas de surfactante están dispuestas como vainas concéntricas. Las esferulitas tienen generalmente un diámetro del orden de 0,1 a 15 µm y están dispersadas en una fase acuosa al igual que una emulsión clásica, pero interactuando para formar un sistema estructurado. Los sistemas esferulíticos se describen con mayor detalle en EP 151 884. Muchos sistemas estructurados son sistemas intermedios entre lamelares dispersos y esferulíticos, implicando ambos tipos de estructura. Normalmente, se prefieren los sistemas que tienen un carácter más esferulítico debido a que los mismos tienden a tener una viscosidad más baja. Una variante del sistema esferulítico comprende cuerpos de configuración alargada o en forma de varilla, referidos a veces como bastoncillos. Estos son normalmente demasiado viscosos para que puedan ser de interés práctico.

Ambos de los sistemas anteriores comprenden dos fases. Su estabilidad depende de la presencia de fase dispersa suficiente para empacar el sistema de manera que la interacción entre las esferulitas u otros dominios de mesofases dispersas impida la separación. Si la cantidad de fase dispersa es insuficiente, por ejemplo debido a que no existe bastante surfactante o debido a que el surfactante es demasiado soluble en la fase acuosa para formar una cantidad suficiente de una mesofase, el sistema experimentará una separación y no podrá utilizarse para suspender sólidos. Dichos sistemas inestables son no estructurados para los fines de esta invención.

Un tercer tipo de sistema estructurado comprende una fase L_a expandida. El mismo difiere de los otros dos tipos de sistema estructurado al ser esencialmente de una sola fase y también difiere de la fase La convencional al tener una separación d más amplia. Las fases L_a convencionales, que habitualmente contienen de 60 a 75% en peso de surfactante, tienen una separación d de alrededor de 4 a 7 nanómetros. Los intentos realizados para suspender sólidos en dichas fases dieron lugar a pastas rígidas, las cuales son no vertibles, inestables o de ambas características. Las fases L_a expandidas con una separación d mayor de 8 nanómetros, por ejemplo 10 a 15 nm, se forman cuando se añade electrolito a surfactantes acuosos en concentraciones justo por debajo de aquellas requeridas para formar una fase La normal, en particular a surfactantes en la fase H.

La fase H comprende moléculas surfactantes dispuestas para formar varillas cilíndricas de longitud indefinida. La misma exhibe una simetría hexagonal y una textura distintiva en el microscopio de polarización. Las fases H típicas tienen una viscosidad tan elevada que las mismas aparecen como sólidos coagulados. Las fases H cerca...

1. Composición abrasiva homogénea, vertible, estable que comprende macropartículas, sal sólida de metal alcalino y/o metal alcalinotérreo suspendidas en una solución acuosa saturada de dicha sal, caracterizada porque dicha composición comprende suficiente surfactante para formar, en combinación con dicha solución, un sistema surfactante estructurado soportante de sólidos, vertible, estable.

2. Composición según la reivindicación 1, caracterizada porque dicha sal se elige preferentemente entre cloruro de sodio, potasio, magnesio y/o calcio, con suma preferencia cloruro sódico.

3. Composición según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque al menos el 40% en peso de los cationes son de metal alcalino, preferentemente al menos el 50%, más preferentemente al menos el 75%, con suma preferencia al menos el 90% en peso.

4. Composición según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque el surfactante tiene un valor HLB mayor de 12, más preferentemente mayor de 15, incluso más preferentemente mayor de 20, con suma preferencia mayor de 30.

5. Composición según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque el surfactante se elige entre surfactantes aniónicos, surfactantes no iónicos, surfactantes anfóteros y surfactantes zwitteriónicos y sus mezclas.

6. Composición según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque el surfactante se elige preferentemente del grupo consistente en alquiletersulfatos, etoxilatos de alcoholes o ácidos grasos con más de 3 grupos etoxi, alquiletercarboxilatos, surfactantes anfóteros y zwitteriónicos de alto valor HLB, óxidos de aminas y mezclas de los mismos.

7. Composición según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque la cantidad de surfactante es con preferencia mayor de 2% en peso, más preferentemente mayor de 4%, con suma preferencia mayor de 6%, y menor de 25%, más preferentemente menor de 20%, con suma preferencia menor de 15%.

8. Composición según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque comprende sal sólida en suspensión en cantidades mayores de 1%, preferentemente mayores de 3%, más preferentemente mayores de 15% en peso, y preferentemente menores de 25% en peso, basado en el peso de la composición.

9. Composición según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque la sal sólida en suspensión tiene un tamaño medio de partícula mayor de 100 µm, con preferencia mayor de 300 µm, más preferentemente mayor de 500 µm, todavía más preferentemente mayor de 550 µm, con suma preferencia mayor de 1 mm, pero menor de 5 mm, preferentemente menor de 3 mm, con suma preferencia menor de 2 mm.

10. Composición según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque preferentemente al menos el 10%, más preferentemente al menos el 30%, todavía más preferentemente al menos el 50%, con suma preferencia al menos el 80% en peso de las partículas en suspensión son mayores de 200 µm.

11. Composición según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque comprende además otros ingredientes comunes de los líquidos lavavajillas y de fregado, especialmente aditivos detergentes, ácidos, bases, aceites esenciales, fragancias, pigmentos, colorantes y/o antisépticos.

12. Uso de una composición según cualquiera de las reivindicaciones anteriores como un detergente para el lavado a mano de vajillas.

13. Uso de una composición según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 11 como un líquido para fregar.