ES2883103T3 - Uso de amino carboxilato para mejorar la protección a los metales en detergentes alcalinos - Google Patents

Abstract

Un uso de una composición detergente alcalina sólida para reducir la corrosión y proporcionar protección a los metales, la composición comprende: al menos 0,05 % en peso de una fuente alcalina de carbonato; de 1 % en peso a 7,5 % en peso de uno o más tensioactivos no iónicos, en donde el tensioactivo no iónico comprende una combinación de etileno y óxido de propileno; un componente protector de los metales que comprende de 15 % en peso a 30 % en peso de un silicato y de 0,01 % en peso 3,5 % en peso de un amino carboxilato, en donde dicho componente protector de los metales comprende 33,5 % en peso o menos de dicha composición detergente, de 0,1 % en peso a 15 % en peso de un inhibidor de la corrosión, en donde dicho inhibidor de la corrosión comprende uno o más de un copolímero de ácido maleico o un polímero de ácido acrílico; de 1 % en peso a 10 % en peso de quelante, en donde el quelante se selecciona de aminofosfonatos, agentes quelantes aromáticos polifuncionalmente sustituidos, y sus mezclas; y desde 4 % en peso a 10 % en peso de agua.

Description

DESCRIPCIÓN

Uso de amino carboxilato para mejorar la protección a los metales en detergentes alcalinos

Campo de la invención

La invención, refiere el uso de composiciones detergentes efectivas para reducir la corrosión y proporciona protección a los metales en formulaciones de detergentes alcalinos para el lavado de vajilla mediante el uso de amino carboxilatos. Se proporcionan métodos que emplean las composiciones detergentes y que previenen la corrosión para su uso en condiciones alcalinas entre aproximadamente 9 y 12,5.

Antecedentes de la invención

Los detergentes alcalinos en general incluyen carbonato y/o hidróxido del metal alcalino como fuente de alcalinidad, y a menudo, se refiere como detergentes de ceniza y detergentes cáusticos, respectivamente. Se sabe que las formulaciones de detergentes que emplean carbonatos de metales alcalinos y/o hidróxidos de metales alcalinos proporcionan una detergencia efectiva. Las formulaciones pueden variar mucho en su grado de corrosividad, su aceptación como productos amigables para el consumidor y/o amigables con el medio ambiente, así como también otras características del detergente. Generalmente, a medida que aumenta la alcalinidad de estas composiciones detergentes, también aumenta la dificultad para la protección de las superficies metálicas. Por lo tanto, existe una necesidad de composiciones detergentes que minimicen y/o eliminen la corrosión del metal de los artículos dentro de los sistemas que emplean estos detergentes.

Se conocen varios inhibidores de la corrosión y se han usado para evitar la corrosión de las superficies que entran en contacto con soluciones alcalinas acuosas. Algunos inhibidores de la corrosión conocidos incluyen los silicatos, tal como silicato de sodio. Desafortunadamente, los silicatos de sodio comienzan a precipitar de la solución acuosa a un PHS más abajo de 11, por lo cual, se reduce en gran medida la efectividad de estos materiales para evitar la corrosión de las superficies en contacto cuando se usan en soluciones de limpieza acuosas que tienen un pH inferior. Adicionalmente, cuando las composiciones que contienen silicato o sus residuos se dejan secar sobre la superficie a limpiar, a menudo se forman películas o manchas, que son visibles y que son en sí mismas muy difíciles de eliminar. La presencia de estos depósitos que contienen silicio puede afectar la textura de la superficie limpia, la apariencia de la superficie, y en las superficies de cocción o almacenamiento, puede afectar el sabor de los materiales que entran en contacto con las superficies limpias.

También se sabe que se incluyen iones calcio dentro de la composición de limpieza para inhibir el ataque del ion hidróxido sobre metales sensibles a los álcalis. Sin embargo, se ha demostrado que es difícil introducir iones calcio en limpiadores alcalinos sin inducir la precipitación de hidróxidos de calcio. Esto es especialmente cierto para las soluciones altamente alcalinas, tal como las soluciones concentradas que están diseñadas para diluirse en soluciones de uso. Teóricamente, la protección contra la corrosión en tales sistemas se basa en la presencia del ion calcio en solución, por lo que la precipitación de los iones calcio afecta adversamente la efectividad inhibidora de la corrosión del sistema. Adicionalmente, las formulaciones no podrían incluir agentes quelantes fuertes que pudieran unirse con el ion calcio, y de nuevo reducir la efectividad del ion calcio como inhibidor de la corrosión.

El documento US 2009/102085, refiere un método de producción de una composición de limpieza sólida. El método puede incluir presionar y/o hacer vibrar un sólido fluido de una composición de limpieza autosolidificante. Para una composición de limpieza autosolidificante, presionar y/o hacer vibrar un sólido fluido determina la forma y densidad del sólido, pero no es necesario para formar un sólido. El método puede emplear una máquina de bloques de hormigón para presionar y/o hacer vibrar. También refiere una composición de limpieza sólida preparada mediante el método y unas composiciones de limpieza sólidas que incluyen partículas enlazadas entre sí con un agente aglutinante.

El documento US 5 559 089 proporciona detergentes para lavavajillas automáticos en una forma conveniente, compacta sin blanqueadores de cloro ni mejoradores de fosfato. Por lo cual, el blanqueador monopersulfato se usa en combinación con enzimas proteasa o amilasa y dispersantes orgánicos de acrilato para proporcionar una buena limpieza de la vajilla. En la composición pueden estar presentes mejoradores débiles tales como citrato y agentes de ajuste del pH tales como carbonato, bicarbonato y silicato.

El documento US 5 292 446, describe un proceso para producir detergentes no fosfatados para lavavajillas automáticos que tienen forma granular y que comprenden un sistema mejorador no fosfatado convencional que consiste esencialmente en una sal orgánica mejoradora (tal como citrato) y un dispersante (tal como un poliacrilato); y un sistema blanqueador con oxígeno que comprende un quelante (tal como disuccinato de etilendiamina) y un blanqueador activo (tal como perborato o percarbonato) opcionalmente con enzimas y/o silicatos hidratados mezclados en seco. Asegura gránulos estables que fluyen libremente mediante una etapa de premezcla en la que se combinan juntos el quelante y el dispersante; una etapa de secado mediante el uso de equipamiento convencional; y una o más etapas de mezcla en las que el blanqueador activo se mezcla con el producto de la etapa de secado.

En consecuencia, es un objetivo de la invención reivindicada desarrollar composiciones detergentes alcalinas con protección a los metales mejorada, precipitación reducida de partículas, y detergencia efectiva mantenida.

Un objeto adicional de la invención es proporcionar métodos para emplear detergentes alcalinos entre pHs de aproximadamente 9 a aproximadamente 12,5 sin provocar una corrosión significativa de las superficies metálicas. Breve resumen de la invención

Una ventaja de la invención es la prevención/reducción de la corrosión sobre superficies lavadas mediante la aplicación de las composiciones detergentes de la invención que incluyen amino carboxilato. Como resultado, se mejora la apariencia estética de las superficies del sustrato tratado, y también se reduce las partículas en el agua residual de lavado.

La presente invención proporciona el uso de una composición detergente alcalina sólida para reducir la corrosión y proporcionar protección a los metales, en donde la composición detergente comprende: al menos 0,05 % en peso de una fuente alcalina de carbonato;

de 1 % en peso a 7,5 % en peso de uno o más tensioactivos no iónicos, en donde el tensioactivo no iónico comprende una combinación de etileno y óxido de propileno;

un componente protector de los metales que comprende de 15 % en peso a 30 % en peso de un silicato y de 0,01 % en peso 3,5 % en peso de un amino carboxilato, en donde dicho componente protector de los metales comprende 33,5 % en peso o menos de dicha composición detergente,

de 0,1 % en peso a 15 % en peso de un inhibidor de la corrosión, en donde dicho inhibidor de la corrosión comprende uno o más de un copolímero de ácido maleico o un polímero de ácido acrílico;

de 0,1 % en peso a 10 % en peso de un quelante, en donde el quelante se selecciona de amino fosfonatos, agentes quelantes aromáticos polifuncionalmente sustituidos, y sus mezclas; y

desde 4 % en peso a 10 % en peso de agua. La solución de uso de la composición detergente tiene un pH entre aproximadamente 9 y 12,5.

También se describe en la presente descripción un método de limpieza mientras se evita/reduce la corrosión del metal en una superficie limpia que comprende: aplicar una composición detergente a la superficie de un sustrato, en donde la composición detergente comprende un amino carboxilato y una fuente alcalina que comprende un hidróxido metálico alcalino, carbonato, carbonato, metasilicato, silicato y/o combinaciones de los mismos, en donde la composición detergente es efectiva para la protección las superficies metálicas de la corrosión. Esto es sorprendente ya que este resultado se observó incluso cuando se redujo el componente de protección a los metales. La composición detergente también ayuda a eliminar las partículas en suspensión que pueden precipitar en situaciones de agua dura y que pueden obstruir las unidades y dispensadores de lavavajillas. La composición del uso de la invención que emplea amino carboxilato también proporciona una protección a los metales mejorada, mientras se reducen otros protectores de los metales tradicionales tal como el silicato de sodio.

Los artículos que requieren tal limpieza de acuerdo con la invención incluyen cualquier artículo con una superficie que contenga un metal sensible a los álcalis, tal como, aluminio o aleaciones que contienen aluminio. Estos artículos pueden encontrarse en plantas industriales, servicios de mantenimiento y reparación, instalaciones de fabricación, cocinas, y restaurantes. Los equipos ilustrativos que tienen una superficie que contiene metales sensibles a los álcalis incluyen fregaderos, utensilios de cocina, utensilios, piezas de máquinas, vehículos, camiones cisterna, ruedas de vehículos, superficies de trabajo, tanques, recipientes de inmersión, lavadoras de pulverización, y baños ultrasónicos. Además, se proporciona una composición detergente que puede usarse en entornos distintos al interior de una máquina lavavajillas. Los metales sensibles a los álcalis que necesitan limpieza se encuentran en varios lugares. Los lugares ilustrativos también incluyen camiones, ruedas de vehículos, artículos, e instalaciones. Una aplicación ilustrativa de la composición detergente de limpieza de metales sensibles a los álcalis para limpiar metales sensibles a los álcalis, puede encontrarse en la limpieza de ruedas de vehículos en una instalación de lavado de vehículos.

La descripción también incluye métodos para limpiar aluminio y/o aleaciones que contienen aluminio por el contacto de la superficie de las mismas con las composiciones detergentes/ de limpieza del uso de la invención y aclarando posteriormente.

La descripción también incluye métodos para proteger aluminio y/o aleaciones que contienen aluminio de la corrosión por el uso de la nueva composición inhibidora de la corrosión del uso de la invención. El método implica la etapa de poner en contacto la superficie de aluminio, o una aleación que contiene aluminio con la composición inhibidora de la corrosión del uso de la invención. La composición inhibidora de la corrosión incluye uno o más amino carboxilatos.

Descripción detallada de la modalidad preferida

La presente invención, refiere el uso de composiciones detergentes alcalinas sólidas que emplean un amino carboxilato. Las composiciones detergentes tienen muchas ventajas sobre los detergentes alcalinos convencionales.

Por ejemplo, las composiciones detergentes proporcionan una efectiva protección a los metales mejorada, y una reducción del precipitado de agua dura que puede obstruir los dispensadores mientras se mantiene la capacidad de limpieza en condiciones alcalinas de aproximadamente 9 a aproximadamente 12,5.

Como se usa en esta descripción y en las reivindicaciones adjuntas, las formas singulares "un", "una" y "el/la" pueden incluir referentes plurales a menos que el contenido indique claramente de cualquier otra manera. Además, todas las unidades, prefijos, y símbolos pueden denotarse en su forma aceptada por el SI. Los intervalos numéricos mencionados dentro de la descripción son inclusivos de los números que definen el intervalo e incluyen cada número entero dentro del intervalo definido.

Para que la presente invención pueda entenderse más fácilmente, primero se definen ciertos términos. A menos que se defina de cualquier otra manera, todos los términos técnicos y científicos que se usan en la presente descripción tienen el mismo significado que el entendido comúnmente por un experto en la técnica a la que pertenecen las modalidades de la invención. Muchos métodos y materiales similares, modificados, o equivalentes a los descritos en la presente descripción pueden usarse en la práctica de las modalidades de la presente invención sin experimentación excesiva, los materiales y métodos preferidos se describen en la presente descripción. Al describir y reivindicar las modalidades de la presente invención, se usará la siguiente terminología de acuerdo con las definiciones que se exponen más abajo.

La frase "metal sensible a los álcalis" identifica aquellos metales que exhiben corrosión y/o decoloración cuando se exponen a un detergente alcalino en solución. Una solución alcalina es una solución acuosa que tiene un pH superior a 8. Los metales sensibles a los álcalis ilustrativos incluyen metales blandos tales como aluminio, níquel, estaño, zinc, cobre, latón, bronce, y sus mezclas. El aluminio y las aleaciones de aluminio son metales sensibles a los álcalis comunes que pueden limpiarse con las composiciones detergentes para lavavajillas del uso de la invención.

Como se usa en la presente descripción, el término "aproximadamente" que modifica la cantidad de un componente o ingrediente en las composiciones del uso de la invención o la empleada en los métodos de la descripción, refiere la variación en la cantidad numérica que puede ocurrir, por ejemplo, a través de los procedimientos típicos de medición y manejo de líquidos usados para producir concentrados o disoluciones de uso en el mundo real; a través de un error inadvertido en estos procedimientos; a través de diferencias en la fabricación, fuente, o pureza de los ingredientes empleados para fabricar las composiciones o llevar a cabo los métodos; y similares. El término aproximadamente, también abarca cantidades que difieren debido a diferentes condiciones de equilibrio para una composición que resulta de una mezcla inicial particular. Sea o no modificado por el término "aproximadamente", las reivindicaciones incluyen equivalentes a las cantidades.

El término "tensioactivo" o "agente activo tensioactivo", refiere un compuesto químico orgánico que cuando se añade a un líquido cambia las propiedades de ese líquido en una superficie.

"Limpieza" significa realizar o ayudar en la eliminación de la suciedad, blanquear, desincrustar, decolorar, reducir la población microbiana, enjuagar o sus combinaciones.

Como se usa en la presente descripción, el término "sustancialmente libre", refiere composiciones que carecen por completo del componente, o que tienen una cantidad tan pequeña del componente, que el componente no afecta el rendimiento de la composición. El componente puede estar presente como una impureza o como un contaminante y ser menor que 0,5 % en peso. En otra modalidad, la cantidad del componente es menor que 0,1 % en peso y en aún otra modalidad, la cantidad del componente es menor que 0,01 % en peso.

Como se usa en la presente descripción, una composición de limpieza “sólida”, se refiere una composición de limpieza en forma de un sólido, tal como un polvo, una partícula, un aglomerado, una escama, un gránulo, una píldora, una tableta, una pastilla, un disco, una briqueta, un ladrillo, un bloque sólido, una dosis unitaria, u otra forma sólida conocida por los expertos en la técnica. Además, el término "sólido", se refiere el estado de la composición detergente en las condiciones de almacenamiento y el uso previsto de la composición detergente sólida. En general, se espera que la composición detergente permanezca en forma sólida cuando se expone a temperaturas elevadas de 37,78 °C (100 °F) y preferentemente 48,89 °C (120 °F). Un "sólido" fundido, prensado, o extruido puede tomar cualquier forma, que incluye un bloque. Cuando se hace referencia a un sólido fundido, prensado o extruido, quiere decirse que la composición endurecida no fluirá de forma perceptible y retendrá sustancialmente su forma bajo un estrés moderado, presión, o mera gravedad. Por ejemplo, la forma de un molde cuando se elimina del molde, la forma de un artículo como se forma tras la extrusión de una extrusora, y similares. El grado de dureza de la composición sólida fundida puede variar desde la de un bloque sólido fusionado, que es relativamente denso y duro similar al hormigón, a una consistencia caracterizada por ser maleable y similar a una esponja, similar al material de calafateo.

Los términos "activos" o "por ciento de activos" o "por ciento en peso de activos" o "concentración de activos" se usan indistintamente en la presente descripción y refieren la concentración de aquellos ingredientes implicados en la limpieza expresada como un porcentaje menos los ingredientes inertes, tales como el agua o las sales.

El término "rendimiento de limpieza sustancialmente similar", refiere generalmente el logro por parte de un producto de limpieza sustituto o un sistema de limpieza sustituto de generalmente el mismo grado (o al menos no un grado significativamente menor) de limpieza o con generalmente el mismo esfuerzo (o al menos no un esfuerzo significativamente menor), o ambos.

Los términos "agua de alimentación", "agua de dilución" y "agua", como se usan en la presente descripción, refieren cualquier fuente de agua que pueda usarse con los métodos y composiciones del presente uso de la invención. Las fuentes de agua adecuadas para su uso en la presente invención incluyen una amplia variedad tanto de calidad como de pH, e incluyen, pero no se limitan a, agua de la ciudad, agua de pozo, agua suministrada por un sistema de agua municipal, agua suministrada por un sistema de agua privado, y/o agua directamente del sistema o pozo. El agua también puede incluir agua de un depósito de agua usado, tal como un depósito de reciclaje usado para el almacenamiento de agua reciclada, un tanque de almacenamiento o cualquiera de sus combinaciones. El agua también incluye las aguas de procesamiento o transporte de alimentos. Debe entenderse que, independientemente de la fuente de agua entrante para los sistemas y métodos de la descripción, las fuentes de agua pueden tratarse adicionalmente dentro de una planta de fabricación. Por ejemplo, puede agregarse cal para la precipitación mineral, la filtración con carbón puede eliminar los contaminantes odoríferos, puede usarse cloro o dióxido de cloro adicional para la desinfección o puede purificarse el agua mediante ósmosis inversa que toma propiedades similares al agua destilada.

Como se usa en la presente descripción, el término "vajilla", refiere los artículos tales como utensilios para comer y cocinar, platos, y otras superficies duras tales como duchas, lavados, inodoros, bañeras, encimeras, ventanas, espejos, vehículos de transporte, y pisos. Como se usa en la presente descripción, el término "lavado de vajilla", refiere al lavado, limpieza, o enjuague de vajilla. Vajilla también, refiere artículos de plástico. Los tipos de plásticos que pueden limpiarse con las composiciones de acuerdo con el uso de la invención incluyen, pero no se limitan a, los que incluyen polímeros de policarbonato (PC), polímeros de acrilonitrilo-butadieno-estireno (ABS), y polímeros de polisulfona (PS). Otro plástico ilustrativo que puede limpiarse mediante el uso de los compuestos y composiciones del uso de la invención incluye tereftalato de polietileno (PET).

El término "peso porcentual", "% en peso", "por ciento en peso", "% en peso" y sus variaciones, como se usan en la presente descripción, se refieren a la concentración de una sustancia como el peso de esa sustancia dividido por el peso total de la composición y multiplicado por 100. Se entiende que, como se usa aquí, se pretende que "por ciento", "%" sean sinónimos de "peso porcentual", "% en peso", etc.

El término "obstruido" y sus variaciones, en relación con un dispensador u otro sistema de drenaje como se usa en adelante, refiere un dispensador en el que se ha formado un sólido o un agregado de sólidos en la línea de alimentación del efluente, que evita que el detergente se introduzca en la máquina de platos. Típicamente, la solución de detergente concentrado se acumula en el dispensador de detergente hasta que se desborda, mientras que la máquina sigue funcionando sin detergente. Esto puede causarse por un número de cosas que incluyen, pero no se limitan a, la precipitación de ciertos ingredientes químicos de detergentes en presencia de agua dura.

Las composiciones del presente uso de la invención pueden comprender, consistir esencialmente en, o consistir en los componentes e ingredientes del presente uso de la invención, así como también otros ingredientes descritos en la presente descripción. Como se usa en la presente descripción, "que consiste esencialmente en" significa que los métodos y composiciones pueden incluir etapas, componentes o ingredientes adicionales, pero solo si las etapas, componentes o ingredientes adicionales no alteran materialmente las características básicas y nuevas de los métodos y composiciones de uso reivindicados.

Composiciones del uso de la invención

Amino carboxilato

De acuerdo con la invención, los amino carboxilatos se usan para ayudar a reducir la acumulación de precipitados de los detergentes alcalinos, que en combinación con agua dura pueden obstruir las lavadoras de vajilla. Un ilustrativo de este problema sería la acumulación de carbonato de calcio o magnesio. Sorprendentemente, los solicitantes también han descubierto que el uso de amino carboxilato para reducir este problema también da como resultado un aumento de la protección a los metales. Esto fue así incluso cuando se redujeron los componentes de protección a los metales tradicionales. Por lo cual, la invención emplea el uso de uno o más amino carboxilatos para la protección a los metales y la reducción de precipitados en detergentes alcalinos.

Los ejemplos de amino carboxilatos adecuados útiles en la presente invención incluyen amino carboxilatos biodegradables. Estos incluyen: etanoldiglicina, por ejemplo, una sal de metal alcalino de etanoldiglicina, tal como etanoldiglicina disódica (Na2EDG); ácido metilgilcinadiacético, por ejemplo, una sal de metal alcalino del ácido metilgilcinadiacético, tal como ácido trisódico metilgilcinadiacético; ácido iminodisuccínico, por ejemplo, una sal de metal alcalino de ácido iminodisuccínico, tal como sal sódica del ácido iminodisuccínico; Ácido N,N-bis (carboxilatometil)-L-glutámico (GLDA), por ejemplo, una sal de metal alcalino del ácido N,N-bis (carboxilatometil)-L-glutámico, tal como la sal sódica del ácido iminodisuccínico (GLDA-Na.sub.4); ácido [S-S]-etilendiaminedisuccínico (EDDS), por ejemplo, una sal de metal alcalino del ácido [S-S]-etilendiaminodisuccínico, tal como una sal sódica del ácido [S-S]-etilendiaminodisuccínico; ácido 3-hidroxi-2,2'-iminodisuccínico (HIDS), por ejemplo, una sal de metal alcalino del ácido 3-hidroxi-2,2'-iminodisuccínico, tal como 3-hidroxi-2,2'-iminodisuccinato tetrasódico. Los ejemplos de amino carboxilatos biodegradables adecuados comercializados incluyen, pero no se limitan a: Versene HEIDA (52 %), comercializado por Dow Chemical, Midland Michigan; Trilon M (40 % MGDA), comercializado por BASF Corporation, Charlotte, NC; IDS, comercializado por Lanxess, Leverkusen, Alemania; Dissolvine GL-38 (38 %), comercializado por Akzo Nobel, Tarrytown, N.J.; Octaquest (37 %), comercializado por; y HIDS (50 %), comercializado por Innospec Performance Chemicals (Octel Performance Chemicals), Edison, N.J.

La composición de limpieza puede contener una cantidad suficiente de amino carboxilato para ayudar con la protección a los metales así como también para reducir las partículas en el agua para prevenir la obstrucción. Por ejemplo, el amino carboxilato sorprendentemente, puede reducir la corrosión de los metales expuestos a detergentes alcalinos así como también reducir el total de los sólidos disueltos. Las concentraciones adecuadas del amino carboxilato y sus sales en la solución de limpieza incluyen entre 0,01 % en peso y 3,5 % en peso del peso de la solución de limpieza. Particularmente, las concentraciones adecuadas del amino carboxilato y sus sales en la solución de limpieza incluyen entre 0,04 % y 3,5 % o entre 0,1 % y 3,5 % en peso de la solución de limpieza.

Fuente Alcalina

Las composiciones detergentes incluyen una fuente alcalina. Las fuentes alcalinas ilustrativas incluyen carbonatos de metales alcalinos y/o hidróxidos de metales alcalinos. De acuerdo con la invención, las composiciones detergentes incluyen un carbonato como fuente alcalina.

Los carbonatos de metales alcalinos usados en la formulación de detergentes a menudo se denominan detergentes en base a cenizas y, con mayor frecuencia, emplean carbonato de sodio. Los carbonatos de metales alcalinos adicionales incluyen, por ejemplo, carbonato de sodio o potasio. En aspectos de la descripción, se entiende además que los carbonatos de metales alcalinos incluyen metasilicatos, silicatos, bicarbonatos y sesquicarbonatos. De acuerdo con la invención, también se entenderá que cualquier "en base a cenizas" o "carbonato de metal alcalino" incluye todos los carbonatos, metasilicatos, silicatos, bicarbonatos y/o sesquicarbonatos de metales alcalinos.

Los hidróxidos de metales alcalinos usados en la formulación de detergentes se denominan a menudo detergentes cáusticos. Los ejemplos adecuados de hidróxidos de metales alcalinos incluyen hidróxido de sodio, hidróxido de potasio e hidróxido de litio. Las sales de metales alcalinos ilustrativas incluyen, carbonato de sodio, carbonato de potasio y sus mezclas. Los hidróxidos de metales alcalinos pueden añadirse a la composición en cualquier forma conocida en la técnica, que incluye como perlas sólidas, disueltas en una solución acuosa o una de sus combinaciones. Los hidróxidos de metales alcalinos están disponibles comercialmente como un sólido en la forma de sólidos en perlas o lechos que tienen una mezcla de tamaños de partículas que varían de aproximadamente 12­ 100 U.S. en tamaño de malla, o como una solución acuosa, como, por ejemplo, como una solución al 45 % y al 50 % en peso.

Además de la primera fuente alcalina, la composición detergente puede comprender una fuente alcalina secundaria. Los ejemplos de fuentes alcalinas secundarias útiles incluyen, pero no se limitan a: silicatos metálicos tales como silicato o metasilicato de sodio o potasio; carbonatos metálicos, tales como carbonatos tales como carbonato, bicarbonato, sesquicarbonato de sodio o potasio; boratos metálicos tales como borato de sodio o potasio, y etanolaminas y aminas. Tales agentes alcalinos son comúnmente comercializados en forma acuosa o en polvo, cualquiera de los cuales es útil para formular las presentes composiciones detergentes.

Una cantidad efectiva de una o más fuentes alcalinas se proporcionan en la composición detergente. Una cantidad efectiva se denomina en la presente descripción una cantidad que proporciona una composición de uso que tiene un pH de al menos aproximadamente 9, preferentemente al menos aproximadamente 10. Cuando la composición de uso tiene un pH entre aproximadamente 9 y aproximadamente 10, puede considerarse ligeramente alcalina, y cuando el pH es superior a aproximadamente 12, la composición de uso puede considerarse cáustica. En algunas circunstancias, la composición detergente puede proporcionar una composición de uso que sea útil a niveles de pH por debajo de aproximadamente 9, tal como a través de aumentar la dilución de la composición detergente. En general, la cantidad de alcalinidad proporcionada en el concentrado puede ser de al menos 0,05 % en peso en base al peso del concentrado alcalino. La fuente de alcalinidad en el concentrado está preferentemente entre 0,05 % en peso y 99 % en peso, con mayor preferencia está entre 0,1 % en peso y 95 % en peso, y con la máxima preferencia está entre 0,5 % en peso y 90 % en peso.

Silicato protector de los metales

La invención también incluye un silicato protector de los metales. Los solicitantes han descubierto que este componente tradicional de las composiciones para el lavado de vajilla puede reducirse o incluso eliminarse por completo con el uso de los amino carboxilatos de acuerdo con la invención.

Los silicatos que pueden emplearse en algunas modalidades de la invención son los que se han usado convencionalmente en formulaciones para lavavajillas. Por ejemplo, los silicatos de metales alcalinos típicos son aquellos silicatos en polvo, en partículas o granulares que son anhidros o preferentemente que contienen agua de hidratación (5 a 25 % en peso, preferentemente 15 a 20 % en peso de agua de hidratación). Estos silicatos pueden ser silicatos de sodio y tienen una relación Na²O:SiO² de aproximadamente 1:1 a aproximadamente 1:5, respectivamente, y típicamente contienen agua enlazada disponible en una cantidad de 5 a aproximadamente 25 % en peso. En general, los silicatos tienen una relación de Na²O:SiO² de 1:1 a aproximadamente 1:3,75, preferentemente aproximadamente 1:1,5 a aproximadamente 1:3,75 y con la máxima preferencia aproximadamente 1:1,5 a aproximadamente 1:2,5. Un ejemplo es una relación de 0,0066 % en peso a aproximadamente 0,1166 % en peso. Un silicato con una relación de Na²O:SiO² de aproximadamente 1:2 y aproximadamente de 16 a 22 % en peso de agua de hidratación es adecuado.

Por ejemplo, tales silicatos se comercializan por PQ Corporation, en forma de polvo como GD Silicate y en forma granular como Britesil H-20. Estas relaciones pueden obtenerse con composiciones de silicato individuales o combinaciones de silicatos que, tras la combinación, resultan en la relación preferida. Se ha encontrado que los silicatos hidratados en relaciones preferidas, una relación de Na²O:SiO² de aproximadamente 1:1,5 a aproximadamente 1:2,5, proporcionan la protección a los metales óptima y rápidamente forman un bloque sólido de detergente. La cantidad de silicato usada para formar las composiciones del uso de la invención tiende a variar entre 15 % en peso a 30 % en peso en dependencia del grado de hidratación. Se prefieren los silicatos hidratados.

Los silicatos adecuados para el uso en las presentes composiciones incluyen silicato de sodio, metasilicato de sodio anhidro, y silicato de sodio anhidro.

Tensioactivos

La composición detergente puede incluir al menos un agente de limpieza que comprende un tensioactivo o un sistema tensioactivo. Puede usarse una variedad de tensioactivos en una composición lavavajillas, tales como tensioactivos aniónicos, no iónicos, catiónicos y anfóteros. De acuerdo con la invención, la composición detergente comprende de 1 % en peso a 7,5 % en peso de uno o más tensioactivos no iónicos, en donde el tensioactivo no iónico comprende una combinación de etileno y óxido de propileno.

Los tensioactivos ejemplares que pueden usarse están disponibles comercialmente de varias fuentes. Para una discusión de los tensioactivos, vea Kirk-Othmer, Encyclopedia of Chemical Technology, tercera edición, volumen 8, páginas 900-912. Cuando la composición incluye un agente de limpieza, el agente de limpieza puede proporcionarse en una cantidad efectiva para proporcionar el nivel de limpieza deseado.

Los tensioactivos aniónicos útiles en las composiciones detergentes incluyen, por ejemplo, carboxilatos tales como alquil carboxilatos (sales de ácido carboxílico) y polialcoxi carboxilatos, carboxilatos de alcohol etoxilado, carboxilatos de nonilfenol etoxilado y similares; sulfonatos tales como alquilsulfonatos, alquilbencenosulfonatos, alquilarilsulfonatos, ésteres de ácidos grasos sulfonados y similares; sulfatos tales como alcoholes sulfatados, alcoholes etoxilados sulfatados, alquilfenoles sulfatados, alquilsulfatos, sulfosuccinatos, sulfatos de éteres de alquilo y similares; y ésteres de fosfato tales como ésteres de alquilfosfato y similares. Los tensioactivos aniónicos ilustrativos incluyen alquilarilsulfonato de sodio, alfa-olefinasulfonato y sulfatos de alcohol graso.

Los tensioactivos no iónicos útiles en las composiciones incluyen, por ejemplo, aquellos que tienen un polímero de óxido de polialquileno como una porción de la molécula de tensioactivo. Tales tensioactivos no iónicos incluyen, por ejemplo, éteres de alcoholes grasos con cloro, bencilo, metil, etil, propil, butil y otros polietilenglicol bloqueados con alquilo similares; óxido de polialquilenos no iónicos libres, tal como los poliglicósidos de alquilo; ésteres de sorbitán y sacarosa y sus etoxilatos; etilendiamina alcoxilada; alcoxilatos de alcohol tales como propoxilatos de etoxilato de alcohol, propoxilatos de alcohol, propoxilatos de etoxilato de alcohol propoxilato, butoxilatos de etoxilato de alcohol, y similares; etoxilato de nonilfenol, éteres de polioxietilenglicol y similares; ésteres de ácidos carboxílicos tales como ésteres de glicerol, ésteres de polioxietileno, ésteres etoxilados y glicólicos de ácidos grasos y similares; amidas carboxílicas tales como dietanolamina condensadas, monoalcanolamina condensadas, amidas de ácido graso de polioxietileno y similares; y copolímeros de bloques de polialquileno que incluyen un copolímero de bloques de óxido de etileno/óxido de propileno tal como los comercializados bajo la marca comercial PLURONIC ® (BASF Wyandotte) y similares; y otros compuestos no iónicos similares. También pueden usarse tensioactivos de silicona tales como ABIL® B8852.

Los tensioactivos catiónicos útiles que pueden usarse en la composición detergente composición incluyen aminas, tales como monoaminas primarias, secundarias y terciarias con cadenas de alquilo o alquenilo Ci-8, alquilaminas etoxiladas, alcoxilatos de etilendiamina, imidazoles tales como una 1-(2-hidroxietil)-2-imidazolina, una 2-alquil-1-(2-hidroxietil)-2-imidazolina y similares; y sales de amonio cuaternario, como, por ejemplo, tensioactivos de cloruro de alquilamonio cuaternario tales como cloruro de N-alquil(Ci2-C18)dimetilbencilamonio, cloruro de ntetradecildimetilbencilamonio monohidratado, un cloruro de amonio cuaternario sustituido con naftaleno tal como cloruro de dimetil-1-naftilmetilamonio y similares. El tensioactivo catiónico puede usarse para proporcionar propiedades antisépticas.

Los tensioactivos anfóteros que pueden usarse en la composición detergente incluyen betaínas, sultaínas, imidazolinas y propionatos. Si la composición detergente está destinada a usarse en una máquina lavavajillas o lavaplatos automática, los tensioactivos seleccionados, si se usa algún tensioactivo, pueden ser aquellos que proporcionen un nivel aceptable de espuma. Debe entenderse que las composiciones para el lavado de vajillas para su uso en máquinas lavaplatos o lavavajillas automáticas se consideran generalmente composiciones poco espumantes.

El tensioactivo puede seleccionarse para proporcionar propiedades poco espumantes. Se entiende que los tensioactivos poco espumantes que proporcionan el nivel deseado de actividad detersiva son ventajosos en un entorno tal como una máquina lavavajillas donde la presencia de grandes cantidades de espuma puede ser problemática. Además de seleccionar tensioactivos poco espumantes, pueden usarse agentes antiespumantes para reducir la generación de espuma. En consecuencia, los tensioactivos que se consideran tensioactivos poco espumantes, así como también otros tensioactivos, pueden usarse en la composición detergente y el nivel de espuma puede controlarse mediante la adición de un agente antiespumante.

Quelante

De acuerdo con la invención, la composición detergente comprende de 1 % en peso a 10 % en peso de quelante, en donde el quelante se selecciona de amino fosfonatos, agentes quelantes aromáticos polifuncionalmente sustituidos, y sus mezclas. En la presente descripción, quelación significa el enlace o complejación de un ligando bi o multidentado. Estos ligandos, que a menudo son compuestos orgánicos, se llaman quelantes, quelatos, agentes quelantes, y/o agentes secuestrantes. Los agentes quelantes forman múltiples enlaces con un solo ion metálico. Los quelantes, son sustancias químicas que forman moléculas complejas solubles con ciertos iones metálicos, inactivando los iones de modo que normalmente no pueden reaccionar con otros elementos o iones para producir precipitados o incrustaciones. El ligando forma un complejo de quelato con el sustrato. El término se reserva para complejos en los que el ion metálico está unido a dos o más átomos del quelante. Los quelantes para su uso en la presente invención son aquellos que tienen propiedades de inhibición del crecimiento de cristales, es decir, aquellos que interactúan con las pequeñas partículas de carbonato de calcio y magnesio, que evita se agreguen en depósitos de incrustaciones duras. Las partículas se repelen entre sí y permanecen suspendidas en el agua o forman agregados sueltos que pueden sedimentar. Estos agregados sueltos se enjuagan fácilmente y no forman un depósito. Los quelantes preferidos para su uso en la presente descripción son quelantes débiles tales como quelantes en base a fosfonato y preferentemente ácido dietilentriamina pentametilfosfónico.

Los aminos fosfonatos también son adecuados para su uso como agentes quelantes e incluyen etilendiaminotetraquis (metilenfosfonatos) como DEQUEST. Se prefieren estos aminos fosfonatos que no contienen grupos alquilo o alquenilo con más de aproximadamente 6 átomos de carbono.

Los agentes quelantes aromáticos polifuncionalmente sustituidos también son útiles en las composiciones en la presente descripción, tal como se describe en la patente de Estados Unidos núm. 3,812,044. Los compuestos preferidos de este tipo en forma ácida son dihidroxidisulfobencenos tales como 1,2-dihidroxi-3,5-disulfobenceno. Inhibidor de la corrosión

La composición de detergente también incluye un inhibidor de corrosión. En general, se espera que el componente inhibidor de la corrosión retendrá el calcio sin apretar para reducir la precipitación de cualquier carbonato de calcio (cuando se usa como fuente alcalina) una vez que se somete a un pH de al menos 8,0. De acuerdo con la invención, la composición detergente comprende de 0,1 % en peso a 15 % en peso de un inhibidor de la corrosión, en donde dicho inhibidor de la corrosión comprende uno o más de un copolímero de ácido maleico o un polímero de ácido acrílico.

Los inhibidores de la corrosión ilustrativos incluyen ácidos fosfonocarboxílicos, fosfonatos, fosfatos, polímeros, y sus mezclas. Los ácidos fosfonocarboxílicos ilustrativos incluyen los comercializados bajo el nombre Bayhibit™ AM de Bayer, e incluyen ácido 2-fosfonobutano-1,2,4, tricarboxílico (PBTC). Los fosfonatos ilustrativos incluyen ácido amino tri(metilenfosfónico), ácido 1 -hidroxietiliden 1-1-difosfónico, ácido etilendiaminotetra(metilenfosfónico), ácido hexametilendiaminotetra(metilenfosfónico), ácido dietilentriaminopenta(metilenfosfónico) y sus mezclas. Los fosfonatos ilustrativos son comercializados bajo el nombre Dequest™ de Monsanto. Los polímeros ilustrativos incluyen poliacrilatos, polimetacrilatos, ácido poliacrílico, ácido poliitacónico, ácido polimaleico, polímeros sulfonados, copolímeros y sus mezclas. Debe entenderse que las mezclas pueden incluir mezclas de diferentes polímeros sustituidos con ácido dentro de la misma clase general. Además, debe entenderse que pueden usarse sales de polímeros sustituidos con ácido. Los polímeros carboxilados útiles pueden clasificarse genéricamente como polímeros de ácido carboxílico solubles en agua tales como ácidos poliacrílicos y polimetacrílicos o polímeros de adición de vinilo. Son ejemplos de los polímeros de adición de vinilo contemplados, los copolímeros de anhídrido maleico como son acetato de vinilo, estireno, etileno, isobutileno, ácido acrílico y éteres de vinilo. Los polímeros tienden a ser solubles en agua o al menos dispersables coloidalmente en agua. El peso molecular de estos polímeros puede variar en un amplio intervalo, aunque prefiere usarse polímeros que tengan pesos moleculares promedio que varíen entre 1000 hasta 1000000, con mayor preferencia un peso molecular de 100000 o menos, y con la máxima preferencia un peso molecular entre 1000 y 10000.

Los polímeros o copolímeros (los polímeros sustituidos con ácido u otros polímeros añadidos) pueden prepararse mediante técnicas de adición o hidrolíticas. Por lo cual, los copolímeros de anhídrido maleico se preparan mediante la polimerización por adición de anhídrido maleico y otro comonómero tal como estireno. Los polímeros de ácido acrílico de bajo peso molecular pueden prepararse mediante polimerización por adición de ácido acrílico o sus sales consigo mismo, o con otros comonómeros vinílicos. Alternativamente, tales polímeros pueden prepararse mediante hidrólisis alcalina de homopolímeros o copolímeros de acrilonitrilo de bajo peso molecular. Para tal técnica preparativa, vea la patente de Estados Unidos núm. 3,419,502 de Newman.

El agente umbral/componente modificador de cristales debe proporcionarse en una cantidad suficiente para que, cuando esté en la solución de uso, interrumpa suficientemente el crecimiento de cristales o prevenga la precipitación de carbonato de calcio y otras sales insolubles tal como silicato de magnesio, hidróxido de magnesio, y similares. En una modalidad preferida, el agente umbral/componente modificador de cristales puede proporcionarse en un intervalo de 0,1 % y 15 % en base al peso del concentrado. Debe entenderse que los polímeros pueden usarse solos o en combinación.

Rellenos

El abrillantador puede incluir opcionalmente una cantidad menor pero efectiva de uno o más de un agente de relleno que no necesariamente funciona como un agente de enjuague y/o limpieza propiamente dicho, pero puede cooperar con un abrillantador para mejorar la capacidad general de la composición. Algunos ejemplos de relleno adecuados pueden incluir cloruro de sodio, almidón, azúcares, alquilenglicoles C¹-C¹⁰ tales como propilenglicol y similares. En algunas modalidades, se puede incluir un agente de relleno en una cantidad en el intervalo de hasta aproximadamente 20% en peso, y en algunas modalidades, en el intervalo de aproximadamente 1-15% en peso. El sulfato de sodio se usa convencionalmente como agente de relleno inerte.

Compuesto de ajuste del pH

La composición de uso de la presente invención puede incluir los compuestos de ajuste del pH para lograr la alcalinidad deseada del detergente. El compuesto de ajuste del pH, si está presente, está presente en una cantidad suficiente para alcanzar el pH deseado, típicamente de aproximadamente 0,5 % a aproximadamente 3,5 % en peso. Los ejemplos de compuestos básicos de ajuste del pH incluyen, pero no se limitan a, amoniaco; mono-, di- y trialquil aminas; mono, di y trialcanolaminas; hidróxidos de metales alcalinos y alcalinotérreos; fosfatos de metales alcalinos; sulfatos alcalinos; carbonatos de metales alcalinos; y sus mezclas. Sin embargo, la identidad del ajustador básico del pH no está limitada, y puede usarse cualquier compuesto básico de ajuste del pH conocido en la técnica. Los ejemplos específicos y no limitantes de compuestos básicos de ajuste del pH son amoniaco; hidróxidos de sodio, potasio y litio; fosfatos de sodio y potasio, que incluyen los fosfatos de hidrógeno y dihidrógeno; carbonato y bicarbonato de sodio y potasio; sulfato y bisulfato de sodio y potasio; monoetanolamina; trimetilamina; isopropanolamina; dietanolamina; y trietanolamina.

Agua

Las composiciones detergentes incluyen agua. El agua puede añadirse independientemente a la composición o puede proporcionarse en la composición como resultado de su presencia en un material acuoso que se añade a la composición. Por ejemplo, los materiales añadidos a la composición incluyen agua o pueden prepararse en una premezcla acuosa disponible para reaccionar con el(los) componente(s) del agente de solidificación. Típicamente, el agua se introduce en la composición para proporcionar a la composición detergente una viscosidad deseada antes de la solidificación y para proporcionar una velocidad de solidificación deseada.

En general, se espera que el agua pueda estar presente como un auxiliar de procesamiento y pueda ser eliminada o convertirse en agua de hidratación. Se espera que el agua pueda estar presente en la composición. De acuerdo con la invención, en la composición está presente de 4 % en peso a 10 % en peso de agua. Debe apreciarse adicionalmente que el agua puede proporcionarse como agua desionizada o como agua ablandada.

Agentes endurecedores/Agentes de solidificación/Modificadores de Solubilidad

Tradicionalmente, el sulfato de sodio y la urea se usan para la solidificación si la composición debe estar en forma sólida. Los ejemplos de agentes endurecedores incluyen una amida, tal monoetanolamida esteárica o dietanolamida láurica, o una alquilamida y similares; un polietilenglicol sólido, o un copolímero de bloques EO/PO sólido y similares; almidones que se han hecho solubles en agua a través de un proceso de tratamiento ácido o alcalino; varios inorgánicos que imparten propiedades de solidificación a una composición calentada al enfriarse y similares. Tales compuestos también pueden variar la solubilidad de la composición en un medio acuoso durante el uso, de manera que el abrillantador y/u otros ingredientes activos pueden dispensarse desde la composición sólida durante un período prolongado de tiempo. La composición puede incluir un agente endurecedor en una cantidad en el intervalo de hasta aproximadamente el 30 % en peso. En algunas modalidades, los agentes endurecedores pueden estar presentes en una cantidad en el intervalo de 5-25 % en peso, a menudo en el intervalo de 10 a 25 % en peso y a veces en el intervalo de aproximadamente 5 a aproximadamente 15 % en peso.

Otros aditivos

La composición detergente puede incluir otros aditivos tales como agentes blanqueadores, mejoradores de la detergencia, agentes endurecedores o modificadores de la solubilidad, antiespumantes, agentes anti-redeposición, agentes umbral, estabilizadores, dispersantes, enzimas, agentes potenciadores de la estética (es decir, tinte, perfume), y similares. Los adyuvantes y otros ingredientes aditivos variarán de acuerdo con el tipo de composición que se fabrique. Debe entenderse que estos aditivos son opcionales y no es necesario incluirlos la composición de limpieza. Cuando se incluyen, pueden incluirse en una cantidad que proporcione la eficacia del tipo particular de componente.

Agentes blanqueadores

Los agentes blanqueadores para su uso en composiciones de limpieza para aclarar o blanquear un sustrato, incluyen compuestos blanqueadores capaces de liberar una especie halógena activa, tal como Cl2, Br2, -OCl- y/o -OBr-, bajo condiciones que se encuentran típicamente durante el proceso de limpieza. Los agentes blanqueadores adecuados para su uso en las presentes composiciones de limpieza incluyen, por ejemplo, compuestos que contienen cloro tales como cloro, hipoclorito y/o cloramina. Los compuestos liberadores de halógeno ilustrativos incluyen los dicloroisocianuratos de metales alcalinos, fosfato de trisodio clorado, los hipocloritos de metales alcalinos, monocloramina y dicloroamina, y similares. Las fuentes de cloro encapsuladas también pueden usarse para mejorar la estabilidad de la fuente de cloro en la composición (vea, por ejemplo, las patentes de Estados Unidos núms. 4,618,914 y 4,830,773). Un agente blanqueador también puede ser un peroxígeno o fuente de oxígeno activo tal como un peróxido de hidrógeno, perboratos, peroxihidrato de carbonato sódico, peroxihidratos de fosfato, permonosulfato potásico y perborato sódico mono y tetrahidrato, con y sin activadores tales como tetraacetiletilen diamina, y similares. La composición puede incluir una cantidad efectiva de un agente blanqueador. En una modalidad preferida, cuando el concentrado incluye un agente blanqueador, puede incluirse en una cantidad de aproximadamente 0,1 % en peso a aproximadamente 60 % en peso, con mayor preferencia, entre aproximadamente 1 % en peso y aproximadamente 20 % en peso, y con la máxima preferencia, entre aproximadamente 3 % en peso y aproximadamente 8 % en peso.

Agente antiespumante

Además, puede incluirse un agente antiespumante para reducir la estabilidad de la espuma en la composición para reducir la formación de espuma. Cuando el concentrado incluye un agente antiespumante, el agente antiespumante puede proporcionarse en una cantidad entre aproximadamente 0,01 % en peso y aproximadamente 3 % en peso. Los ejemplos de agentes antiespumante que pueden usarse en la composición incluyen copolímeros de bloques de óxido de etileno/propileno, compuestos de silicona tales como sílice dispersada en polidimetilsiloxano, polidimetilsiloxano y polidimetilsiloxanos funcionalizados tales como los comercializados bajo el nombre de Abil B9952, amidas grasas, ceras de hidrocarburos, ácidos grasos, ésteres grasos, alcoholes grasos, jabones de ácidos grasos, etoxilatos, aceites minerales, ésteres de polietilenglicol, ésteres de alquilfosfato tales como fosfato de monoestearilo y similares. Puede encontrarse una discusión de agentes antiespumantes, por ejemplo, en la patente de Estados Unidos No. 3,048,548 de Martin y otros, en la patente de Estados Unidos No. 3,334,147 de Brunelle y otros, y en la patente de Estados Unidos No. 3,442,242 de Rue y otros.

Agente antirredeposición

La composición puede incluir un agente antirredeposición para facilitar la suspensión sostenida de la suciedad en una solución limpiadora y evitar que la suciedad eliminada se vuelva a depositar sobre el sustrato que se limpia. Algunos ejemplos de agentes antirredeposición adecuados pueden incluir amidas de ácidos grasos, tensioactivos fluorocarbonados, ésteres de fosfato complejos, copolímeros de anhídrido maleico estireno y derivados celulósicos tales como hidroxietilcelulosa, hidroxipropilcelulosa y similares. En una modalidad preferida, el agente antirredeposición, cuando se incluye en el concentrado, se añade en una cantidad entre aproximadamente 0,5 % en peso y aproximadamente 10 % en peso y con mayor preferencia, entre aproximadamente 1 % en peso y aproximadamente 5 % en peso.

Los agentes estabilizantes que pueden usarse incluyen aminas alifáticas primarias, betaínas, borato, iones calcio, citrato de sodio, ácido cítrico, formiato de sodio, glicerina, ácido maleónico, diácidos orgánicos, polioles, propilenglicol y sus mezclas. El concentrado no necesita incluir un agente estabilizante, pero cuando el concentrado incluye un agente estabilizante, puede incluirse en una cantidad que proporcione el nivel deseado de estabilidad del concentrado. En una modalidad preferida, la cantidad de agente estabilizante es de aproximadamente 0 a aproximadamente 20 % en peso, con mayor preferencia, aproximadamente 0,5 % en peso a aproximadamente 15 % en peso, y con la máxima preferencia, aproximadamente 2 % en peso a aproximadamente 10 % en peso.

Dispersantes

Los dispersantes que pueden usarse en la composición incluyen copolímeros de ácido maleico/olefina, ácido poliacrílico y sus mezclas. El concentrado no necesita incluir un dispersante, pero cuando se incluye un dispersante, puede incluirse en una cantidad que proporcione las propiedades dispersantes deseadas. Los intervalos ilustrativos del dispersante en el concentrado pueden estar entre aproximadamente 0 y aproximadamente 20 % en peso, con mayor preferencia entre aproximadamente 0,5 % en peso y aproximadamente 15 % en peso, y con la máxima preferencia entre aproximadamente 2 % en peso y aproximadamente 9 % en peso.

Enzimas

Pueden incluirse enzimas en la composición para ayudar a eliminar la suciedad de suelos robustos como almidón, proteínas y similares. Los tipos ilustrativos de enzimas incluyen proteasas, alfa-amilasas, y sus mezclas. Las proteasas ilustrativas que pueden usarse incluyen las derivadas de Bacillus licheniformix, Bacillus lenus, Bacillus alcalophilus y Bacillus amyloliquefacins. Las alfa-amilasas ejemplares incluyen Bacillus subtilis, Bacillus amyloliquefaciens y Bacillus licheniformis. No es necesario que el concentrado incluya una enzima. Cuando el concentrado incluye una enzima, puede incluirse en una cantidad que proporcione la actividad enzimática deseada cuando la composición lavavajillas se proporciona como una composición de uso. Los intervalos ilustrativos de la enzima en concentrado incluye entre aproximadamente 0 y aproximadamente 15 % en peso, con mayor preferencia entre aproximadamente 0,5 % en peso y aproximadamente 10 % en peso, y con la máxima preferencia entre aproximadamente 1 % en peso y aproximadamente 5 % en peso.

Además de proporcionar alcalinidad y que tiener propiedades antirredeposición, los silicatos también pueden proporcionar una protección adicional a los metales. Los silicatos ilustrativos incluyen silicato de sodio y silicato de potasio. La composición detergente puede proporcionarse sin silicatos, pero cuando se incluyen silicatos, pueden incluirse en cantidades que proporcionen protección deseada a los metales. El concentrado puede incluir silicatos en un intervalo entre aproximadamente 10 % en peso y aproximadamente 80 % en peso, con mayor preferencia entre aproximadamente 30 % en peso y aproximadamente 70 % en peso, y con la máxima preferencia entre aproximadamente 40 % en peso y 60 % en peso.

Colorantes, odorizantes, y similares

Puede incluirse colorantes para alterar el aspecto de la composición, como por ejemplo, Azul directo 86 (Miles), Azul Fastusol (Mobay Chemical Corp.), Naranja ácido 7 (American Cyanamid), Violeta básico 10 (Sandoz), Amarillo ácido 23 (GAF), Amarillo ácido 17 (Sigma Chemical), Verde Sap (Keystone Analine and Chemical), Amarillo de metanilo (Keystone Analine and Chemical), Azul ácido 9 (Hilton Davis), Azul Sandolan/Azul ácido 182 (Sandoz), Rojo rápido Hisol (Capitol Color and Chemical), Fluoresceína (Capitol Color and Chemical), Verde ácido 25 (Ciba-Geigy), y similares.

Las fragancias o perfumes que pueden incluirse en las composiciones incluyen, por ejemplo, terpenoides tales como citronelol, aldehídos tales como amilcinamaldehído, un jazmín tal como C1S-jazmín o jasmal, vainillina y similares. Formulaciones

Las composiciones detergentes de acuerdo con el uso de la invención se formulan en sólidos.

Las composiciones detergentes sólidas proporcionan ciertas ventajas comerciales para su uso de acuerdo con la invención. Por ejemplo, el uso de composiciones detergentes sólidas concentradas reduce los costos de envío como resultado de la forma sólida compacta, en comparación con los productos líquidos más voluminosos. En ciertas modalidades, los productos sólidos pueden proporcionaren en forma de un sólido de uso múltiple, tal como un bloque o una pluralidad de gránulos, y pueden usarse repetidamente para generar soluciones de uso acuosas de la composición de detergente para múltiples ciclos o un número predeterminado de ciclos de dispensación. En ciertas modalidades, las composiciones detergentes sólidas pueden tener una masa superior a aproximadamente 5 gramos, tal como por ejemplo de aproximadamente 5 gramos a 10 kilogramos. En ciertas modalidades, una forma de uso múltiple de la composición detergente sólida tiene una masa de aproximadamente 1 kilogramo a aproximadamente 10 kilogramos o superior.

Cuando los componentes que se procesan para formar la composición detergente se procesan en un bloque, se espera que los componentes puedan procesarse mediante técnicas de extrusión, fundición o sólido prensado. En general, cuando los componentes se procesan mediante técnicas de extrusión, se cree que la composición detergente puede incluir una cantidad relativamente menor de agua como una ayuda para el procesamiento, en comparación con las técnicas de fundición. En general, cuando se prepara el sólido por extrusión, se espera que la composición pueda contener entre aproximadamente 2 % en peso y aproximadamente el 10 % en peso de agua.

Cuando se prepara el sólido por fundición, se espera que la cantidad de agua pueda proporcionarse en una cantidad entre aproximadamente el 20 % en peso y aproximadamente 50 % en peso.

Los detergentes pueden existir en una solución de uso o solución concentrada que está en cualquier forma, que incluye líquido, forma granular que fluye libremente, polvo, gel, pasta, sólidos, suspensión y espuma.

En algunas modalidades, en la formación de una composición sólida, puede usarse un sistema de mezcla para proporcionar una mezcla continua de los ingredientes a una cizalla lo suficientemente alta como para formar una mezcla sólida o semisólida sustancialmente homogénea en la que los ingredientes se distribuyen por toda su masa. En algunas modalidades, el sistema de mezcla incluye medios para mezclar los ingredientes para proporcionar una cizalla efectiva para mantener la mezcla en una consistencia fluida, con una viscosidad durante el procesamiento en el intervalo de aproximadamente 1000-1 000000 cP, o en el intervalo de aproximadamente 50000-200000 cP. En algunas modalidades de ejemplo, el sistema de mezcla puede ser un mezclador de flujo continuo o en algunas modalidades, un extrusor, tal como un aparato extrusor de husillo simple o doble. Puede aplicarse una cantidad adecuada de calor desde una fuente externa para facilitar el procesamiento de la mezcla.

La mezcla se procesa típicamente a una temperatura para mantener la estabilidad física y química de los ingredientes. En algunas modalidades, la mezcla se procesa a temperaturas en el intervalo de aproximadamente 37,88 a 60 °C (100 a 140 °F). . En ciertas otras modalidades, la mezcla se procesa a temperaturas en el intervalo de 43,34-51,67 °C (110-125 °f ). Aunque puede aplicarse calor externo limitado a la mezcla, la temperatura alcanzada por la mezcla puede elevarse durante el procesamiento debido a la fricción, las variaciones en las condiciones ambientales y/o por una reacción exotérmica entre los ingredientes. Opcionalmente, la temperatura de la mezcla puede aumentarse, por ejemplo, en las entradas o salidas del sistema de mezcla.

Un ingrediente puede estar en forma de un líquido o un sólido tal como una de partículas seca, y puede añadirse a la mezcla por separado o como parte de una premezcla con otro ingrediente, como, por ejemplo, un preservante, dispersante, secuestrante, hidrótropo, quelante, un medio acuoso, agente endurecedor y similares. Pueden añadirse una o más premezclas a la mezcla.

Los ingredientes se mezclan para formar una consistencia sustancialmente homogénea en donde los ingredientes se distribuyen de manera sustancialmente uniforme en toda la masa. La mezcla puede descargarse del sistema de mezcla a través de un troquel u otro medio de formación. El producto extruido perfilado puede dividirse después en tamaños útiles con una masa controlada. Opcionalmente, los dispositivos de calentamiento y enfriamiento pueden montarse adyacentes al aparato de mezcla para aplicar o eliminar el calor para obtener un perfil de temperatura deseado en el mezclador. Por ejemplo, puede aplicarse una fuente externa de calor a una o más secciones cilíndricas del mezclador, tal como la sección de entrada del ingrediente, la sección exterior final, y similares, para aumentar la fluidez de la mezcla durante el procesamiento. En algunas modalidades, la temperatura de la mezcla durante el procesamiento, que incluye al puerto de descarga, se mantiene en el intervalo de aproximadamente 100 a 140 °F.

La composición se endurece debido a la reacción química o física de los ingredientes necesarios que forman el sólido. El proceso de solidificación puede durar desde unos pocos minutos a aproximadamente seis horas, o más, en dependencia, por ejemplo, del tamaño de la composición fundida o extruida, los ingredientes de la composición, la temperatura de la composición, y otros factores similares. En algunas modalidades, la composición fundida o extruida "se estructura" o comienza a endurecerse a una forma sólida en aproximadamente 1 minuto a aproximadamente 3 horas, o en el intervalo de aproximadamente 1 minuto a aproximadamente 2 horas, o en algunas modalidades, en aproximadamente 1 minuto a aproximadamente 20 minutos.

En algunas modalidades, el sólido extruido puede envasarse, por ejemplo, en un contenedor o en una película. La temperatura de la mezcla cuando se descarga del sistema de mezcla puede ser lo suficientemente baja como para permitir que la mezcla sea funda o extruya directamente en un sistema de envasado sin enfriar primero la mezcla. El tiempo entre la descarga de extrusión y el envasado puede ajustarse para permitir el endurecimiento de la composición para un mejor manejo durante el procesamiento y envasado adicional. En algunas modalidades, la mezcla en el punto de descarga está en el intervalo de aproximadamente 37,88 a 60 °C (100 a 140 °F). . En ciertas otras modalidades, la mezcla se procesa a temperaturas en el intervalo de 43,34-51,67 °C (110-125 °F). Después se deja que la composición se endurezca hasta una forma sólida que puede variar desde una consistencia de calafateo, maleable, similar a una esponja, de baja densidad, hasta un sólido similar al hormigón, fusionado, de alta densidad. Métodos de uso

Los métodos de uso que emplean las composiciones detergentes son particularmente adecuados para el lavado de vajilla institucionales. La descripción ilustrativa de solicitudes para lavavajillas, se expone en las solicitudes de patente de Estados Unidos con núms. de serie 13/474,771, 13/474,780 y 13/112,412, que incluyen todas las referencias allí citadas. El método puede llevarse a cabo en cualquier máquina lavavajillas de consumo o institucional, que incluye, por ejemplo, las descritas en la patente de Estados Unidos núm. 8,092,613. Algunos ejemplos no limitantes de máquinas lavavajillas incluyen máquinas de puerta o máquinas de campana, máquinas con cinta transportadora, máquinas empotradas, lavavasos, máquinas de vuelo, máquinas para ollas y sartenes, lavadoras de utensilios y lavavajillas de consumo. Los lavavajillas pueden ser máquinas de tanque simple o de tanque múltiple.

Un lavavajillas de puerta, también llamado lavavajillas de campana, refiere un lavavajillas comercial en donde los platos sucios se colocan en una rejilla y luego la rejilla se traslada al lavavajillas. Las máquinas lavavajillas de puerta limpian una o dos rejillas a la vez. En tales máquinas, la rejilla es estacionaria y se mueven los brazos de lavado y enjuague. Una máquina de puerta incluye dos conjuntos de brazos, un conjunto de brazos de lavado y un brazo de enjuague, o un conjunto de brazos de enjuague.

Las máquinas de puerta pueden ser máquinas de alta temperatura o baja temperatura. En una máquina de alta temperatura, los platos se sanitizan con agua caliente. En una máquina de baja temperatura, los platos se sanitizan con el sanitizante químico. La máquina de puerta puede ser una máquina de recirculación o una máquina de vaciado y llenado. En una máquina de recirculación, la solución de detergente se reusa o "recircula" entre los ciclos de lavado. La concentración de la solución detergente se ajusta entre los ciclos de lavado de modo que se mantenga una concentración adecuada. En una máquina de vaciado y llenado, la solución de lavado no se reusa entre los ciclos de lavado. Se añade solución detergente nueva antes del siguiente ciclo de lavado. Algunos ejemplos no limitantes de máquinas de puerta incluyen la Ecolab Omega HT, la Hobart AM-14, la Ecolab ES-2000, la Hobart LT-1, la CMA EVA-200, American Dish Service L-3DW y HT-25, la Autochlor A5, la Champion D-HB y la Jackson Tempstar.

Además, los métodos de uso de las composiciones detergentes también son adecuados para los procesos CIP y/o COP para reemplazar el uso de detergentes a granel que dejan residuos de agua dura en las superficies tratadas. Los métodos de uso pueden ser deseables en aplicaciones adicionales en las que los estándares industriales se centran en la calidad de la superficie tratada, de manera que es deseable la prevención de la acumulación de incrustaciones de agua dura que proporcionan las composiciones detergentes del uso de la invención. Tales aplicaciones pueden incluir, pero no se limitan a, cuidado de vehículos, cuidado industrial, hospitalario y textil.

Los ejemplos adicionales de aplicaciones de uso para las composiciones detergentes incluyen, por ejemplo, detergentes alcalinos efectivos como limpiadores de parrillas y hornos, detergentes para lavado de vajilla, detergentes para ropa, pre-remojos para ropa, limpiadores de drenaje, limpiadores de superficies duras, limpiadores de instrumentos quirúrgicos, limpieza de vehículos limpiadores, pre-remojos para lavavajillas, detergentes para lavavajillas, limpiadores de máquinas de bebidas, limpiadores de hormigón, limpiadores para exteriores de edificios, limpiadores de metales, decapantes para pisos, desengrasantes y quitamanchas quemadas. En una variedad de estas aplicaciones, las composiciones de limpieza que tienen una alcalinidad muy alta son las más conveniente y eficaces, sin embargo, el daño causado por la corrosión del metal es indeseable.

Los diversos métodos de uso emplean el uso de la composición detergente, que puede formarse antes o en el punto de uso, por la combinación de la fuente alcalina, el amino carboxilato y otros componentes deseados en los por ciento en peso descritos en la presente descripción. La composición detergente puede mezclarse con una fuente de agua antes o en el punto de uso. Las composiciones detergentes no requieren la formación de una solución de uso y/o dilución adicional y pueden usarse sin dilución adicional.

En aspectos de la invención que emplean composiciones detergentes sólidas, una fuente de agua entra en contacto con la composición detergente para convertir las composiciones detergentes sólidas, particularmente polvos, en soluciones de uso. También pueden usarse sistemas de dispensación adicionales que sean más adecuados para convertir composiciones detergentes sólidas alternativas en soluciones de uso. Los métodos incluyen el uso de una variedad de composiciones detergentes sólidas, que incluyen, por ejemplo, bloques extruidos o tipos de envase de "cápsulas".

Puede emplearse un dispensador para rociar agua (por ejemplo, en un patrón de rociado desde una tobera) para formar una solución detergente de uso. Por ejemplo, puede rociarse agua hacia un aparato u otro depósito de retención con la composición detergente, en donde el agua reacciona con la composición detergente sólida para formar la solución de uso. En ciertas modalidades de los métodos, puede configurarse una solución de uso para que gotee hacia abajo debido a la gravedad hasta que se dispense la solución disuelta de la composición detergente para su uso de acuerdo con la invención. En un aspecto, la solución de uso puede dispensarse en una solución de lavado de una máquina de lavado de vajilla.

Fórmulas de muestra de la invención

Todos están en por ciento en peso de la composición. Los componentes adicionales, como se describe en la presente descripción, pueden llegar como mucho 0,001 a aproximadamente el 15% en peso de la composición.

Componente

Intervalo preferido de carbonato alcalino: 0,05-99

intervalo más preferido: 0,1-95

Intervalo a lo máximo preferido: 0,5-90

Amino carboxilato 0,1-3,5

Silicato 15-30

No iónico

Tensioactivo 1-7,5

inhibidor de la corrosión 0,1-15

quelante 1-10

agua 4-10

Ejemplos

Las modalidades de la presente invención se definen adicionalmente en los siguientes ejemplos no limitantes. Debe entenderse que estos ejemplos, aunque indican ciertas modalidades de la invención, se dan solo a modo de ilustración.

Ejemplo 1

El Pluronic LF221, es un tensioactivo de copolímero de bloques de óxido de etileno/propileno comercializado por BASF

El Pluronic N-3, es un tensioactivo de copolímero de bloques de óxido de etileno/propileno comercializado por BASF El Acumer 5000, es un polímero de silicato de magnesio comercializado por Dow

El Versaflex Si, es un copolímero acrílico comercializado por Akzo Nobel.

Los Acusol 425, 929 y 445 N son copolímeros de ácido acrílico comercializado por Dow.

El Belclene 200 es un polímero de ácido polimaleico comercializado por BioLab Water Additives.

Las composiciones se prepararon de acuerdo con el uso de la invención, que incluyen Apex Metal, un detergente de lavado de vajilla alcalino comercializado por Ecolab que no tiene amino carboxilato, uno con amino carboxilato de acuerdo con la invención, uno con otro componente de protección a los metales, Versaflex Si, y uno con Acumer 5000. En cada caso, una porción del silicato protector de los metales se sustituyó por un componente protector de los metales diferente. Cada uno se probó en una evaluación de inhibición de la corrosión del aluminio de ciclos múltiples por el método más abajo.

Evaluación de la inhibición de la corrosión del aluminio en ciclos múltiples para detergentes de lavado institucional o adhesivos de enjuague

Propósito:

Para proporcionar un método genérico para evaluar la corrosión de la bandeja de aluminio en una máquina lavavajillas institucional. El procedimiento se usa para evaluar formulaciones de prueba, productos Ecolab, y productos de la competencia.

Aparatos y materiales:

1. Lavavajillas institucional conectado a un suministro de agua apropiado.

2. Rejilla para sartén Raburn.

3. Bandeja de aluminio de 13"x 9" obtenida cortando la bandeja de 13 "x 18" en la mitad.

4. Equilibrar

5. Detergente suficiente para completar la prueba.

Preparación:

1. Limpie ligeramente la sartén de aluminio con agua tibia con jabón y una esponja no abrasiva para asegurarse de que se hayan eliminado cualesquiera materiales extraños o los residuos del corte y el almacenamiento.

2. Llene el lavavajillas con el tipo de agua encontrada: ciudad, suave, o pozo, y encienda los calentadores. 3. Ajuste la temperatura del enjuague final a 82 °C (180 °F) para las máquinas de alta temperatura.

4. Llene la máquina lavavajillas con la concentración deseada de detergente.

5. Coloque la sartén en la segunda ranura desde el frente con el borde hacia abajo y el borde cortado hacia arriba.

6. Enciende la máquina. Empuje la rejilla para sartenes en la máquina y comience el ciclo.

7. Al comienzo de cada ciclo se añade la cantidad apropiada de detergente al tanque de lavado para compensar la dilución de enjuague.

8. Repita los pasos 6 y 7 hasta completar el número deseado de ciclos.

9.Ejecute un detergente o abrillantador Ecolab estándar para la comparación de las fórmulas de prueba. Resultados de evaluación:

Los sartenes se clasifican visualmente y se fotografían contra un fondo negro. La escala de clasificación usada es la siguiente y es la misma para el frente y la parte posterior de cada recipiente:

Clasificación Película

1 Sin corrosión o decoloración

2 Aproximadamente 25 % de la sartén está descolorida y/o

corroída

3 Aproximadamente 50 % de la sartén está descolorida y/o

corroída

4 Aproximadamente 75 % de la sartén está descolorida y/o

corroída

5 Toda o casi toda la sartén está muy descolorida y/o corroída

Los resultados se muestran en la Tabla 1 más abajo.

Tabla 1: Resultados de la evaluación de la inhibición de la corrosión en aluminio de ciclos múltiples

Ejemplo 2

La prueba del sistema de dispensación está diseñada para replicar la obstrucción de los dispensadores. Un conjunto de dispensación es un soporte que sostiene varios dispensadores uno al lado del otro para dispensar múltiples productos al mismo tiempo. Los bloques de detergente en el dispensador se rocían desde la parte inferior y el fluido sale del dispensador a través de un tubo hasta el desagüe. Los parámetros de prueba iniciales se establecieron para rociar 291 ppm (17 granos) de agua, intervalo de temperatura de 29 a 35 °C (85 a 95 grados Fahrenheit), con un tiempo de rociado de 5 minutos encendido y 20 minutos apagado. El tiempo de dispensación se cambió después de 14 días durante el resto de la prueba, que alternan tiempos de rociado de 2 minutos encendido y 40 minutos apagado. La prueba se ejecutó durante 90 días dispensando un total de 52 bloques de detergente. Los resultados se muestran en la Tabla 2 más abajo.

Tabla 2: Resultados de la prueba del sistema de dispensación

Claims (3)

REIVINDICACIONES

1. Un uso de una composición detergente alcalina sólida para reducir la corrosión y proporcionar protección a los metales, la composición comprende:

al menos 0,05 % en peso de una fuente alcalina de carbonato;

de 1 % en peso a 7,5 % en peso de uno o más tensioactivos no iónicos, en donde el tensioactivo no iónico comprende una combinación de etileno y óxido de propileno;

un componente protector de los metales que comprende de 15 % en peso a 30 % en peso de un silicato y de 0,01 % en peso 3,5 % en peso de un amino carboxilato, en donde dicho componente protector de los metales comprende 33,5 % en peso o menos de dicha composición detergente,

de 0,1 % en peso a 15 % en peso de un inhibidor de la corrosión, en donde dicho inhibidor de la corrosión comprende uno o más de un copolímero de ácido maleico o un polímero de ácido acrílico;

de 1 % en peso a 10 % en peso de quelante, en donde el quelante se selecciona de aminofosfonatos, agentes quelantes aromáticos polifuncionalmente sustituidos, y sus mezclas; y

desde 4 % en peso a 10 % en peso de agua.

2. El uso de la reivindicación 1, en donde dicha fuente de alcalinidad es carbonato de sodio.

3. El uso de la reivindicación 1 o 2, en donde el detergente sólido es un sólido seleccionado del grupo que comprende un sólido fundido, un sólido prensado o un sólido extruido.