Proceso para fabricar una composición limpiadora empleando la incorporación directa de tensioactivos concentrados.

Un proceso para fabricar composiciones limpiadoras líquidas que comprende las etapas de:

- Proporcionar una fase acuosa que comprende agua y al menos otro componente seleccionado de tensioactivos aniónicos, tensioactivos anfóteros, tensioactivos de ion híbrido, tensioactivos no iónicos,polímeros de acondicionado, copolímeros de deposición y polímeros espesantes;

- Proporcionar un tensioactivo en fase laminar en el que la fase laminar comprende de aproximadamente50% a 80% de sustancia(s) activa(s) tensioactiva(s) en la fase laminar;

- Combinar la fase acuosa con la fase laminar en un dispositivo de alta cizalladura con una relación decaudales de la fase acuosa a la fase laminar tal que se obtenga como resultado una composiciónlimpiadora líquida en donde la composición limpiadora líquida sea homogénea en una escala de longitudde 1 mm y comprenda una viscosidad inferior a 100 Pa.s a una velocidad de cizallamiento of 1/s.

Proceso para fabricar una composición limpiadora empleando la incorporación directa de tensioactivos concentrados Campo de la invención La presente invención describe un proceso para fabricar una composición limpiadora empleando la incorporación directa de tensioactivos concentrados.

Antecedentes de la invención Muchos tensioactivos habituales usados en las composiciones limpiadoras son difíciles de manipular en forma concentrada. En particular, es bien conocido que algunos tensioactivos como los alquilsulfatos y los alquiléter sulfatos presentan una fase de gel extremadamente viscosa o fase “intermedia” para concentraciones acuosas en el intervalo de aproximadamente 30% a 60% en peso de tensioactivo, que presenta al mismo tiempo una fase laminar espesa pero fluida a concentraciones algo más elevadas.

Para ahorrar en gastos de transporte y almacenamiento, es preferible manipular estos materiales de forma concentrada. Sin embargo, para diluir la fase laminar en la fase isótropa, se debe tener cuidado para evitar que se genere la fase intermedia o mesofase. Una vez se ha formado la fase intermedia, se puede tardar de horas a días en diluir esta fase de alta viscosidad debido además a la lenta dinámica de mezcla, que hace que la dilución de la fase laminar mediante un mezclado con hélice simple no sea práctica a escala industrial. A menudo se emplea un dispositivo de alta energía para romper regiones locales de composiciones intermedias antes de que puedan formar las complicadas fases medias, y se debe tener cuidado con el orden de adición de los ingredientes para evitar que las composiciones alcancen la fase intermedia.

Se han descrito en la técnica algunas soluciones para añadir un segundo material al tensioactivo laminar para aliviar la fase intermedia, habitualmente un hidrótropo tal como el que se ha descrito en US-5.635.466, pero otros tensioactivos como el descrito en US-5.958.868 y aire micronizado como el descrito en JP-2002-038200A también se han descrito como eficaces en algunas aplicaciones concretas.

En la mayoría de los casos, cuando la adición de otro material para aliviar la fase intermedia no es deseable, la solución habitual es diluir la fase laminar cuidadosamente en agua usando un equipo para dilución especializado como el Bran-Luebbe según se describe en Seifen, Oele, Fette, Wachse (1977) , 103 (16) , 465-6 CODEN: SOFWAF: ISSN 0173-5500. En esta operación, bombas especializadas suministran el agua y el tensioactivo laminar con una relación de flujos concreta a un dispositivo de alta cizalladura para diluir el tensioactivo hasta una concentración determinada, de forma típica ~25%. Esta solución de dilución en agua con alta cizalladura se puede ampliar a las mezclas tensioactivas laminares, como se ha descrito en US-2008/0139434A1; sin embargo, el uso de esta mezcla fija de forma innecesaria la relación de composiciones de las mezclas tensioactivas para todos los productos a fabricar en una instalación concreta. Se necesitan bombas muy especializadas debido a la baja viscosidad de la fase acuosa, la elevada viscosidad de la fase tensioactiva, y la necesidad de evitar de forma estricta relaciones de flujo que den como resultado una composición en la fase intermedia del diagrama de fases. De hecho, en algunos casos, la necesidad de un sistema de dilución especializado supera el ahorro en costes de transportar el tensioactivo en forma muy activa hasta la instalación de fabricación del producto de limpieza, y por tanto el tensioactivo solo se fabrica en forma diluida.

Es interesante resaltar que, en todos los procesos de dilución de tensioactivo laminar descritos en la técnica, el medio de dilución es principalmente agua, presumiblemente porque el resto de ingredientes presentes en la fase acuosa puede alterar la química de fases y la dinámica de mezclado de forma impredecible. Especialmente cuando se fabrican composiciones con bajas concentraciones finales de tensioactivo, la separación de la etapa de dilución es una elección lógica para reducir la incertidumbre de la operación. Sin embargo, existen situaciones en las que se prefiere verdaderamente disponer de otros ingredientes presentes en cantidades sustanciales en la fase acuosa durante la dilución del tensioactivo.

Se ha descubierto sorprendentemente que muchos de los ingredientes habituales de las composiciones limpiadoras no constituyen en realidad una barrera para la dilución con éxito del tensioactivo laminar concentrado, siempre que se tenga cuidado en el control de caudales durante la operación de dilución. De hecho, el aspecto relacionado con la viscosidad de estos ingredientes acuosos puede mejorar el control de la relación de caudales que es crítico para evitar la producción de la mesofase. El punto clave para implementar la invención es comprender la influencia que tiene la fase acuosa que comprende algo más que agua sobre el comportamiento de la fase tensioactiva, y de esto modo, el intervalo de relaciones de flujo que conduce a una composición limpiadora aceptable o base para una composición limpiadora que sale del dispositivo de mezclado.

La presente invención elimina la necesidad de una operación de dilución independiente y permite una flexibilidad máxima en las composiciones relativas de los diferentes componentes de la composición limpiadora. El técnico experto reconocerá que el proceso descrito en la presente memoria permite que el agua que se usaría estrictamente para la dilución de la fase laminar se utilice con otros fines, tal como la hidratación de un polímero o un mezclado más sencillo del resto de componentes en la composición limpiadora. En algunas situaciones, el proceso puede también permitir un procesamiento a una temperatura inferior para conseguir la composición limpiadora final. De forma adicional, cuando se desea una elevada concentración de tensioactivo en la composición limpiadora, el presente proceso mejora la técnica actual permitiendo que se incluyan niveles superiores de otros ingredientes en la composición limpiadora y la adición retardada de dichos ingredientes, permitiendo de este modo un intervalo más amplio de posibles fórmulas y logística operativa en la instalación de fabricación. La adición de ingredientes más tarde en el proceso puede ser de ayuda en el caso de ingredientes sensibles a la cizalla y para mejorar la logística operativa cuando se fabrican varios productos que se diferencian muy poco entre sí.

Sumario de la invención La presente solicitud se refiere a un proceso para fabricar composiciones limpiadoras líquidas que comprende las etapas de proporcionar una fase acuosa que comprende agua y al menos otro componente seleccionado de tensioactivos aniónicos, cotensioactivos, polímeros de acondicionado, polímeros de deposición, proporcionar un tensioactivo en fase laminar en el que la fase laminar comprende de aproximadamente 50% a 80% de sustancia (s) activa (s) tensioactiva (s) en la fase laminar; combinar la fase acuosa con la fase laminar en un dispositivo de alta cizalladura con una relación de caudales de la fase acuosa a la fase laminar tal que se obtenga como resultado una composición limpiadora líquida en la que la composición limpiadora líquida sea homogénea en una escala de longitud de 1 mm y comprenda una viscosidad inferior a 100 Pa.s a una velocidad de cizallamiento de 1/s.

Breve descripción de los dibujos La Figura 1 es un diagrama de fases para el agua, 29% de laurilsulfato de sodio, y (laminar) 70% de laureth-1 sulfato de sodio.

La Figura 2 es el diagrama de fases de la Figura 1 en el que se ha mostrado el movimiento teórico dentro del diagrama de fases para procesos conocidos y para el proceso descrito y reivindicado en la presente memoria.

Descripción detallada de la invención El proceso propuesto de la presente solicitud pasa un tensioactivo concentrado en fase laminar por un dispositivo de alta cizalladura diluyendo el tensioactivo concentrado en la fase laminar hasta una fase isótropa y sin que aparezca la fase intermedia viscosa.

Adicionalmente, se ha descubierto que en el proceso propuesto con un cuidadoso control de las relaciones de flujo de las fases acuosa y laminar, la fase laminar se puede diluir directamente con mezcla de alta energía para dar la composición limpiadora; es decir, el tensioactivo concentrado en una corriente en fase laminar se combina con una corriente en fase acuosa que ya contiene componentes distintos al agua. De hecho, la presencia de componentes no acuosos en la fase acuosa mejora la capacidad de bombeo de la fase acuosa, ampliando el intervalo de equipos que pueden llevar a cabo la operación crítica de dilución, de forma que la etapa de dilución se puede llevar a cabo con equipo compartido con otras operaciones más rutinarias... [Seguir leyendo]

1. Un proceso para fabricar composiciones limpiadoras líquidas que comprende las etapas de:

- Proporcionar una fase acuosa que comprende agua y al menos otro componente seleccionado de tensioactivos aniónicos, tensioactivos anfóteros, tensioactivos de ion híbrido, tensioactivos no iónicos, polímeros de acondicionado, copolímeros de deposición y polímeros espesantes;

- Proporcionar un tensioactivo en fase laminar en el que la fase laminar comprende de aproximadamente 50% a 80% de sustancia (s) activa (s) tensioactiva (s) en la fase laminar;

- Combinar la fase acuosa con la fase laminar en un dispositivo de alta cizalladura con una relación de caudales de la fase acuosa a la fase laminar tal que se obtenga como resultado una composición limpiadora líquida en donde la composición limpiadora líquida sea homogénea en una escala de longitud de 1 mm y comprenda una viscosidad inferior a 100 Pa.s a una velocidad de cizallamiento of 1/s.

2. El proceso de la reivindicación 1, en el que la viscosidad de la fase acuosa dentro del dispositivo de alta cizalladura es de 0, 004 Pa.s a 40 Pa.s a una velocidad de cizallamiento de 1/s.

3. El proceso según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que la viscosidad de la composición limpiadora líquida está entre aproximadamente 2 Pa.s y aproximadamente 100 Pa.s a una velocidad de cizallamiento de 1/s y una temperatura de 25 °C.

4. El proceso según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que el tensioactivo en fase laminar es laurethsulfato de sodio o de amonio, con un resto etoxi por molécula de 0, 7 a 3, 0.

5. El proceso según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que la fase acuosa comprende agua y un polímero de acondicionado.

6. El proceso según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que el proceso se realiza en un solo paso.

7. El proceso según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que el dispositivo de alta cizalladura es un mezclador dinámico (rotatorio) , que contiene una o más zonas de elevada cizalladura en el interior del mezclador, estando la dimensión mínima en al menos una zona de aproximadamente 0, 1 mm a aproximadamente 20 mm.

8. El proceso de la reivindicación 7, en el que el mezclador dinámico tiene una velocidad en la punta de 5 metros a 50 metros por segundo.

9. El proceso según las reivindicaciones 1 a 6, en el que el dispositivo de alta cizalladura es un mezclador estático, por el que se entiende un dispositivo de mezclado cuya disipación de energía es el resultado natural del flujo del material al interior del dispositivo.

10. El sistema de la reivindicación 9, en el que la energía aportada por unidad de fluido que atraviesa el dispositivo es de 10 J/kg a 10.000 J/kg.

11. El proceso según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que el proceso además comprende la etapa de añadir al menos un adyuvante sensible a la cizalladura a la composición limpiadora base líquida.