DETERGENTES PARA SUPERFICIES DURAS.

Detergente para superficies duras que comprende: 0.01% a un 50% en peso de alquilpoliglucósidos de fórmula ROZx siendo R una cadena hidrocarbonada,

O es oxígeno, Z es una unidad de azúcar, preferentemente glucosa o xilosa y x el grado de polimerización que va de 1 a 6; 0.01 % a un 80% en peso de alcoholes grasos etoxilados de fórmula REyOH siendo R una cadena hidrocarbonada media con 12 a 14 átomos de carbono, E son unidades de óxido de etileno con un grado de polimerización tal que el HLB sea superior a 11; 0% a un 50% de un poliacrilato; y aditivos

Detergentes para superficies duras.

Campo de la técnica

La invención se refiere a nuevos detergentes para superficies duras y sus soluciones limpiadoras, pertenecientes a las categorías de detergentes denominadas "productos de limpieza de uso general y productos de limpieza de cocinas y baños", y "detergentes para el lavado mecánico de la vajilla".

Antecedentes de la invención

Un detergente es una composición formada por tensioactivos y otros aditivos cuya función es lavar, bien mediante su aplicación directa o bien previa dilución en agua. Las disoluciones acuosas de los detergentes se denominan baños de lavado cuando el proceso de lavado se realiza por inmersión, como ocurre en el caso del lavado mecánico de la vajilla, y soluciones limpiadoras cuando se realiza sin inmersión, como por ejemplo en el lavado de suelos. En cambio, desde un punto de vista fisicoquímico son equivalentes los conceptos de solución limpiadora y de baño de lavado por lo que ambas denominaciones pueden intercambiarse sin menoscabo del objeto de la invención.

Los detergentes para superficies duras denominados "productos de limpieza de uso general y productos de limpieza de cocinas y baños" y sus soluciones limpiadoras se caracterizan por una moderada formación de espuma que se reduce de forma apreciable en el transcurso de unos minutos. Esta espuma, usualmente denominada "controlada", permite apreciar al usuario un cierto nivel espumante en el inicio de su operación de limpieza como signo de la presencia de un detergente, pero que colapsa fácilmente sobre la superficie que se limpia, de tal manera que se facilita el posterior aclarado. Estos detergentes de superficies duras y sus soluciones limpiadoras consisten normalmente en mezclas de tensioactivos de diversa naturaleza y, opcionalmente, aditivos tales como enzimas, coadyuvantes, disolventes, solubilizantes o estabilizantes.

Actualmente y según los criterios ecológicos establecidos por la Comisión Europea para la concesión de la "Etiqueta Ecológica Comunitaria" a los detergentes para superficies duras, los tensioactivos alquilsulfonatos están prohibidos por su baja biodegradabilidad en condiciones anaerobias. Los alquilsulfatos y los alquilétersulfatos están admitidos, pero son fuentes de azufre, que en situaciones de biodegradación anaerobia pueden conducir, en el medio ambiente y en las estaciones de depuración de aguas residuales, a la formación de ácido sulfhídrico o derivados sulfurados malolientes. Tradicionalmente los alquilfenoles etoxilados se han empleado, por sus buenas características detergentes y de estabilidad, como tensioactivos fundamentales en detergentes para superficies duras, y aunque son biodegradables, los metabolitos intermedios de su biodegradación son más tóxicos que los productos de partida y parece ser que se comportan como disruptores hormonales con consecuencias nocivas para la salud humana.

Entre los tensioactivos más ecológicos se encuentran los alquilpoliglucósidos de fórmula general ROZ_x, donde R es una cadena hidrocarbonada, O es oxígeno, Z es una unidad de azúcar, usualmente glucosa o xilosa y x el grado de polimerización de la unidad de azúcar, siendo su valor entre 1 y 6, preferentemente entre 1 y 3. Los alquilpoliglucósidos se producen a partir de grasas y aceites vegetales (coco, palma, maíz, etcétera) que se reducen a sus alcoholes grasos correspondientes y se hacen reaccionar a su vez con azúcares procedentes de fuentes vegetales que los contengan o bien procedentes de la hidrólisis de materias amiláceas como la harina de maíz o de patata.

Los alquilpoliglucósidos conocidos como tensioactivos que forman una gran cantidad de espuma, se han empleado como co-tensioactivos en formulaciones muy espumantes para el lavado manual de vajilla o para el lavado del cabello y la piel. En combinación con los componentes habituales de detergentes de este tipo, los alquilpoliglucósidos se comportan como incrementadores de la espumación.

La patente ES 2 086 223 divulga formulaciones de limpiadores universales de capacidad de espumado débil que contienen: alquilpoliglucósidos, alcoholes grasos etoxilados (también llamado alcoxilato de alcohol graso) con 6 a 8 átomos de carbono, preferentemente con 8 a 10 átomos de carbono y con un HLB mayor de 10, preferentemente mayor o igual a 11; ácidos grasos, responsables de la baja espumación de las formulaciones, que en función del pH pueden estar parcialmente neutralizados para dar su correspondiente jabón; y otros aditivos auxiliares convencionales en los limpiadores universales, que pueden incluir fuentes de fósforo, de nitrógeno y de potasio. La citada patente hace referencia a la buena biodegradabilidad de los tensioactivos alquilpoliglucósidos y los alcoholes grasos etoxilados, pero no menciona las características ecotoxicológicas deseables de los aditivos auxiliares que deben completar las formulaciones comerciales resultantes.

Los detergentes tradicionales para el lavado mecánico de la vajilla son composiciones alcalinas, normalmente en estado sólido o gelificado si se destinan para usarse en el hogar, y en estado líquido si se destinan para uso profesional en instituciones y hostelería. El elevado pH del detergente ayuda a hidrolizar la suciedad alimentaria que se despega de las superficies y se dispersa entonces en el baño de lavado. La propia suciedad oleosa se saponifica y el jabón formado, que es un tensioactivo, ayuda a que la detergencia sea aún más eficaz.

Estos detergentes lavavajillas altamente alcalinos provocan numerosos problemas de uso, medioambientales y para la salud humana. Así, cuando el pH es superior a 8.5, y más especialmente cuando es superior incluso a 10, el bicarbonato HCO₃^- naturalmente presente en el agua se transforma en carbonato CO₃^2- que en presencia de iones calcio e iones magnesio también presentes naturalmente en el agua provocan la precipitación de carbonato cálcico y carbonato magnésico respectivamente. Los carbonatos ("cal" del agua) tienden a depositarse sobre la superficie de la vajilla, como manchas blanquecinas, sobre superficies interiores de la máquina e incluso sobre las resistencias eléctricas y provoca un mayor consumo eléctrico. El pH alcalino ataca y raya todas las superficies, en especial las de vasos, copas, porcelana e incluso el acero de los cubiertos, y además, ciertos materiales no se pueden lavar por esta causa, tales como bandejas, cacerolas y ollas de aluminio, o incluso vajilla delicada que esté decorada.

Para evitar los problemas de los depósitos de cal se pueden utilizar secuestrantes de cationes calcio y magnesio eficaces en medios alcalinos, como los fosfatos complejos, tanto en forma potásica como sódica, las sales del ácido etiléndiamino tetraacético (EDTA) y las sales del ácido nitrilo triacético (NTA). Sin embargo, los fosfatos provocan graves problemas medioambientales de eutrofización, y el EDTA y el NTA, debido a su excesivo poder secuestrante de iones de metales pesados, están explícitamente prohibidos en detergentes que aspiren a la concesión de la Etiqueta Ecológica Comunitaria. Se han propuesto otros secuestrantes, pero en estas condiciones muy alcalinas éstos suelen ser los más eficaces y económicos.

La patente ES 2 008 598 se refiere a formulaciones con muy bajo contenido en fósforo (menos del 0.01%) gracias a la eliminación de los fosfatos que son sustituidos por zeolita de aluminosilicato y poliacrilatos. Es conocido que las zeolitas son insolubles en agua, por lo que las formulaciones que propone, para evitar su sedimentación, se hacen viscosas gracias a la adición de un ácido graso alifático o su jabón. Un inconveniente conocido de las zeolitas es su incrustación en las conducciones de aguas residuales que provocan atranques que hay que eliminar periódicamente.

Para disminuir dentro de lo posible el efecto corrosivo que provoca el pH alcalino sobre las superficies, se suele añadir silicato sódico o más recientemente fosfonatos. El silicato sódico detiene parcialmente el efecto corrosivo y él mismo resulta un componente alcalino. Más efectivos son los fosfonatos, pero presentan una biodegradación pobre y son fuente de fósforo. La patente ES 2 192 976 describe el empleo de un compuesto orgánico de zinc, preferentemente gluconato de zinc. No obstante, la cuestión del pH alcalino sigue subyaciendo.

Recientemente se están proponiendo detergentes para el lavado mecánico de la vajilla con un pH menos alcalino. Por ejemplo, las patentes ES 2 082 776, US 3.579.455, US 3.627.686 describen formulaciones en las que el hidróxido de metal...

1. Detergente que comprende: