Los emprendedores no siempre son académicos, en su mayoría, autodidactas con visión de mercado, no voy a emprender aqui una cátedra para guiarlos por donde no desean ir, solo voy a ofrecer material relacionado con esta actividad.
Recuerden que este blog esta abierto a quienes pretendan aportar información, ya sea en forma de textos o simples comentarios acerca de sus experiencias.
A texto seguido verán comentarios acerca de los componentes de detergente en polvo, que tambien es posible empastarlo para elaborarlo en formato pastilla.
La idea general se funda en una producción portentosa, disponiendo de infraestructura de capital, obviando esto, pueden llegar a aplicaciones menores en base a los mismos productos,
Este material fue recogido de la web y publicado aqui por considerarlo de interés didáctico, agradecemos a su autor la gentileza de difundirlo para utilidad universal.
Los detergentes se componen de materia activa y elementos coadyudantes para un desempeño eficiente según lo establezca el destino final del producto especifico.Esta materia activa en los detergentes está constituida por tensoactivos o surfactantes.
Existen cuatro tipos de tensoactivos: anionicos, cationicos, no ionicos y anfotéricos. Los más usados industrial mente son los anionicos y los no ionicos por sus características de combinarse bien tanto con los anionicos como con los cationicos.
Sin embargo los detergentes cationicos satisfacen aquellas modernas exigencias del consumidor que los anionicos no logran.
Tensoactivo anionico
Los tensioactivos aniónicos son compuestos químicos que tienen uno o más grupos funcionales que se ionizan en disolución acuosa, dando origen a compuestos orgánicos cargados negativamente. Son los más usados en la fabricación de detergente en polvo y productos líquidos. Los más representativos son los jabones tradicionales en su formato de pastilla, luego le siguen los parafina sulfonatos, α olefina sulfonatos, dialquil sulfosuccinatos, alquil sulfatos, alquil polièter sulfatos, alquil fosfatos, alquil benceno sulfonato lineal (LAS) y alquilbenceno sulfonato de cadena larga.
El tensioactivo aniónico usado en la fabricación de detergentes es el dodecilbenceno sulfonato sódico, que pertenece a la familia de los alquilbencenos sulfonatos lineales (LAS), con una cadena alquílica de doce átomos de carbono.
Es el producto derivado de la sulfonación y posterior neutralización del dodecilbenceno lineal, neutralizado con sales sódicas.
También hay procesos en los cuales se emplean hidróxido de amonio o bien Trietanolamina.
Tensoactivo no ionico
Tensoactivo no ionico
Es un compuesto que en solución acuosa no genera iones. Su solubilidad se debe a que contiene grupos funcionales con gran afinidad a las moléculas de agua.
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Son compatibles con todos los tipos de tensoactivos y normalmente se puede disponer de ellos como materia activa libre de electrolitos. Son solubles en agua y en disolventes orgánicos, y hasta incluso en hidrocarburos. Tienen poco poder espumante, no presentan efectos eléctricos y, en general, se trata de productos líquidos o pastosos; raramente se presentan como sólidos no pegajosos.Las principales familias de tensioactivos no iónicos son: alcoholes grasos polietoxilados, alquil fenoles polietoxilados, ácidos grasos polietoxilados, ésteres de sorbitanos y alcanolamidas.
El tensioactivo no iónico usado como materia activa en la composición detergente pertenecerá a la familia de los alcoholes grasos polietoxilados a causa de sus características. Se obtienen a partir de alcoholes derivados principalmente de aceite de coco, o sintéticos de cadena lineal, a los cuales se acopla un nivel dado de moles de óxido de etileno.
Se degradan más facilmente que los alquilfenoles polietoxilados y son más resistentes a la hidrólisis en disoluciones alcalinas calientes que los ácidos grasos polietoxilados. A ser de bajo poder espumante son especialmente aptos para formulaciones de espuma controlada. Son compuestos resistentes a la dureza del agua.
Coadyuvantes
Un coadyuvante es un compuesto que, referente a la acción detersiva, añade sus propiedades particulares a las de los componentes esenciales de una formulación detergente. Los coadyuvantes se incorporan al detergente para mejorar o proteger la eficacia detersiva del tensioactivo. Actúan junto al tensioactivo y llevan a cabo diversas funciones. Entre ellos destacan los polifosfatos, citratos, hidrótropos, etc.
Tripolifosfato sódico
El TPP se usa en los detergentes en polvo para el lavado de ropa y para lavavajillas automáticos. Su fórmula es Na5P3O10 . Sus principales funciones son:
• Reducir la dureza del agua de lavado, al atraer los iones calcio y magnesio, y en menor grado los iones hierro y manganeso.
• Emulsionar la grasa y dispersar las partículas sólidas de suciedad impidiendo su redeposición.
• Emulsionar la grasa y dispersar las partículas sólidas de suciedad impidiendo su redeposición.
• Permitir el mantenimiento de una alcalinidad idónea en el agua de lavado.
• Ejercer una acción sinérgica con los tensioactivos, mejorando el efecto del lavado.
• Neutralizar la suciedad ácida.
Todas estas propiedades, unidas a su seguridad e inocuidad, tanto para la piel como para la ropa o la máquina lavadora, hacen que los TPP sean un producto indispensable y insubstituible como principal coadyuvante en el detergente. Así mismo, se debe resaltar la facilidad de manejo y la estabilidad que proporciona al producto final.
El inconveniente de este tipo de productos en cuanto al medio ambiente radica en su posible implicación a contribuir en la eutrofización de lagos y embalses.
El tripolifosfato sódico existe en dos formas. Una es estable a altas temperaturas y se hidrata rápidamente a hexahidratado. La segunda forma es estable a bajas temperaturas y se hidrata lentamente.
Los fosfatos sódicos son pólvos blancos que pueden ser manejadas en sacos o a granel.
Carbonato sódico
El efecto como coadyuvante del Na2CO3 se centra en la alcalinidad que comunica a la disolución de lavado, así como en su capacidad amortiguadora de los cambios de pH. También elimina la dureza del agua al precipitar los iones calcio y magnesio; pero la eliminación implica el inconveniente de que los precipitados pueden fijarse en los tejidos y en diversas partes de las lavadoras. No obstante, esta desventaja, como consecuencia de ciertas restricciones en el uso de fosfatos, el uso del carbonato sódico en las formulaciones ha experimentado un gran incremento.
La mayor parte del carbonato es producido a partir de la sal, ya que al usar el carbonato natural puede contener fluoruro sódico, que es tóxico. El carbonato sódico se maneja con sacos.
Éste carbonato forma hidratos como el Na2CO3 ·10 H2O , que es el que encontramos tradicionalmente en los detergentes de uso doméstico.
Bicarbonato sódico
Es un polvo fino blanco medianamente alcalino por lo que se usa poco en detergentes. Su capacidad amortiguadora se usa para deducir el pH de formulaciones con aun alto contenido en carbonatos.
Silicatos sódicos
El disilicato y el metasilicato actúan como coadyuvantes cuando su concentración en el detergente es suficientemente elevada. En concentraciones pequeñas, actúan como inhibidores de la corrosión por formación de una capa protectora sobre las superficies metálicas, y contribuyen a proporcionar características adecuadas a los gránulos de los detergentes. En el lavado automático de vajillas protegen el esmalte y el color de la cerámica.
Las disoluciones concentradas de silicato sódico son viscosas, y cuanto más elevada sea la relación SiO2/Na2O, mayor es la viscosidad. Para su almacenamiento se usan equipos de acero ligero o de hierro. Los tanques han de estar cubiertos para evitar la formación de capas duras a causa de la evaporación del agua superficial. En lugares fríos conviene cierta calefacción de los tanques para evitar una excesiva viscosidad a temperaturas bajas. También se pueden encontrar en forma de polvo soluble.
Citratos sódicos
Suelen usarse como coadyuvante en detergentes líquidos para ropa. Se trata de un hidrocarboxlado con características similares al TPP pero con menor efecto. Sus ventajas son la gran inocuidad y su fácil biodegradación.
Aluminosilicatos sódicos (zeolitas)
Son compuestos cristalinos insolubles en agua, la fórmula de los cuales es: Na2 O − Al2 O3 − 2SiO2 ,4,5H 2O (zeolita A). Su acción de ablandar el agua de lavado la realizan por el proceso de intercambio iónico, siendo muy efectivos secuestrando los iones calcio, pero no tan efectivos con cationes polivalentes causantes de la dureza del agua, como el magnesio. Por eso suelen requerir la
ocupación de otro secuestrante adicional que controle los iones magnesio.
Existen varios tipos de zeolitas. La zeolita MAP es un aluminoslicato cristalino de tipo P con una relación entre silicio y aluminio que no pasa de 1,33.
EDTA
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Se usa en detergentes por su gran poder secuestrante sobre cationes metálicos, aunque su eficacia ante el calcio se ve superada por otros compuestos. Los iones complejos que forma son quelatos, que se originan entre el ión metálico y los átomos de nitrógeno y los oxígenos no pertenecientes a los carbonilos, produciéndose anillos de cinco elementos. Los únicos iones complejos importantes formados por el EDTA son aquellos que el metal y el EDTA se presentan en relación 1:1. Suelen ser solubles y estables. El pH puede afectar al ión EDTA reaccionante y a la posición de equilibrio. Como sal sódica dihidratada, existe comercialmente en estado de gran pureza pudiendo prepararse soluciones de concentración conocida por pesada de esta sal a 80ºC.
Nitriltriacetado sódico
Desde el punto de vista de su comportamiento químico hay que resaltar su poder de atracción de los iones calcio y magnesio, incluso superando al TPP. Por ello se usa como substituto parcial de Tripolifosfato, aunque en la actualidad se discute la conveniencia de su uso de cara al medio ambiente acuoso.
Hidrótropos
Son compuestos que aumentan la solubilidad y miscibilidad de sales orgánicas en agua, proporcionando gran homogeneidad al producto final. También se usan como reductor de la viscosidad de la pasta slurry para la torre de atomización y para mejorar las propiedades físicas del polvo producido. Su máxima aplicaciones encuadra en las formulaciones detergentes líquidas. Los niveles que suelen
usarse están enmtre el 2-8% en peso.
Los principales tipos de hidrótropos son:
• Sulfonatos aromáticos de cadena corta, particularmente la sal sódica de los tolueno-sulfonatos, xileno-sulfonatos y, menos usuales, los cumeno-sulfonatos.
• Urea
• Alcohol etílico industrial, usado en varios detergentes líquidos, aunque en algunos países no está permitido. El alcohol metílico es un buen hidrótropo pero no se usa por su toxicidad. El isopropílico puede
ser una buena alternativa.
Aditivos
Son componentes complementarios que aportan propiedades ajenas a la acción detersiva específica. Suelen acompañar al detergente en pequeñas concentraciones.
Blanqueantes fluorescentes
Son compuestos orgánicos complejos con una fórmula general:
Estos pueden ser el 4(2h-nafto[1,2-d]triazol-2-il) estilbeno-2-sulfonato y el disulfonat 4,4’-bis(4-anilino-6-morfolino-S-triazin-2-ilamino)-2,2’-estilbeno disódico. También se utilitzan como agentes de blanqueo fluorescente derivados
cumaníricos i bencimidazólicos.
Tienen la propiedad de absorber radiaciones ultravioletas invisibles, parte de la energía de la cual se emite en radiaciones azules. De esta forma se incrementa la luz visible reflejada por los tejidos, aumentando su brillo y grado de blanco. La luz azul emitida contribuye a eliminar el tono amarillento de los tejidos muy usados o con retención de manchas aceitosas.
No ejercen efectos detersivos sino que los tejidos aparentan estar más blancos sin necesidad de estar más limpios.
Blanqueantes químicos
Son productos que desprenden oxígeno, tal como el perborato sódico.o el percarbonato
Mejoran la eficacia detersiva sobretodo en detergentes con poco TPP. También contribuyen a eliminar manchas.
Activador de perborato
Contribuyen al blanqueo de la ropa a temperaturas bajas. El más conocido es el tetra-acetilado de la etiléndiamina (TAED). Éste activador, conjuntamente con el perborato sódico, libera gradualmente ácido peracético en el agua de lavado, que será el encargado de blanquear.
Bórax
El tetra borato sódico se incorpora a veces en las formulaciones detergentes para ayudar a la separación de manchas aceitosas, asñi como para mantener el nivel de alcalinidad durante el proceso de lavado.
Inhibidores de corrosión
El agua y los detergentes provocan corrosión en las partes metálicas de las lavadoras. Los silicatos sódicos en bajas concentraciones forman una película que protege éstas superficies
Agentes de antiderreposición:
carboximetilcelulosa (CMC)
Impiden que la suciedad, ya separada de la ropa gracias a su carga negativa, no vuelva a depositarse sobre la misma. La CMC sódica es el agente de antirredeposición más usado.
La celulosa es un polímero natural compuesto por un gran número de unidades de glucosa. Con el ácido cloroacético y un álcali, se consigue unir un gran número de CMC sódica con los grupos hidroxilo de la celulosa, formando el coadyuvante (SCMC).
La longitud de la cadena polimérica y el grado de substitución (número de carboximetilo por unidad de glucosa) afectan a la viscosidad de las soluciones.
La SCMC es un material fibroso con textura parecida al algodón. Puede ser dispersada en la pasta slurry usada en la producción de pólvoras atomizadas.
Enzimas
Son substancias complejas nitrogenadas o de tipo proteico que cataliza varios productos de naturaleza bioquímica. Hay tres tipos de enzimas que pueden usarse en detergentes:
• Proteasas, que catalizan las proteínas a aminoácidos o compuestos intermedios.
• Amilasas, que rompen el almidón.
• Lipasas, que atacan a las grasas.
El principal interés se ha centrado en la ocupación de mezclas de proteasas y amilasas. Las enzimas requieren tiempo para actuar y sólo lo hacen por debajo de los 50ºC, ya que a temperaturas más altas se destruyen. Se han ido mejorando de forma que sean estables de cara a álcalis y temperaturas más altas.
Las proteasas ayudan a eliminar manchas de leche, sangre, salsas, etc. y contribuyen a mejorar el color de la ropa lavada.
El problema de las enzimas es que en algunos casos producen alergias.
Perfumes
Sirven para dar un aroma distinto a cada marca de detergente, así como para enmascarar ciertos olores desagradables del baño de lavado. Por otro lado ayudan a conservar el olor a limpio de la ropa durante más tiempo.
Colorantes
El color final del producto es importante para proporcionar un aspecto atractivo. En general, el colorante, se incorpora en el jabón que forma parte de la composición detergente. El número de colorantes empleados es muy limitado,
Alcoholes
Entre los alcoholes más usados hay que nombrar el etanol y el isopropanol por su acción fluidificante. Son compuestos que aumentan la solubilidad y miscibilidad de sales orgánicas en agua, proporcionando gran homogeneidad al producto acabado.
Suavizantes
Son compuestos formados principalmente por sales de amonio cuaternario, cosa que hay que tener en cuenta si el detergente contiene tensioactivos aniónicos, ya que puede formar precipitados o pares iónicos con dos cadenas lipófilas, sin capacidad detersiva.
Agentes de control de espuma
Su función principal es reducir o impedir la formación de espuma, como en el caso de detergentes para lavavajillas. En cambio en detergentes de lavado manual el agente deberá proporcionar un incremento de volumen y estabilidad a la espuma. Ésta espuma enmascarará el aspecto poco agradable del agua de
lavado.
Auxiliares de presentación
El más usado en detergentes en polvo es el sulfato sódico, evitando el apelmazamiento de los gránulos.
Además mejora sus propiedades escurrido y controla la densidad del detergente.
Cualquier agente obtenido por sulfonacion o sulfatacion como remanente de ese proceso, contiene sulfato sódico, sulfito sódico y/o cloruro sódico.
Además mejora sus propiedades escurrido y controla la densidad del detergente.
Cualquier agente obtenido por sulfonacion o sulfatacion como remanente de ese proceso, contiene sulfato sódico, sulfito sódico y/o cloruro sódico.
