Material de estudio


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,   nionicos  y anfotéricos. Los más  usados  industrial mente son  los  anionicos y los nionicos  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  e disolución   acuosa,  dando    orige a compuestos orgánicos cargados negativamente. Son  los  más  usados  en  la fabricación    de     detergente    en     polvo     y    productos     quidos.    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  ha procesos  e los   cuale se  emplean hidróxido de amonio  o bien Trietanolamina.
                                                         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.
 Son compatibles con todos los tipos d tensoactivos y normalmente se puede disponer de ellos  como  materia activa libre d 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, ésterede 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 dmoles  de  óxido  detileno.
Se degradan más  facilmente que  los  alquilfenoles polietoxilados   y  son   más   resistente 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   coadyuvante 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  polv 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  ione calci y magnesio, y en menor grado los iones  hierro y manganeso.
     Emulsionar la  grasa  y  dispersar  las  partículas  lidas   de  suciedad impidiendo su redeposición.

    Permitiel  mantenimiento de  una  alcalinidad idóne en  el  agua  de lavado.

    Ejerce una   acción   sinérgica  con   los   tensioactivos,   mejorand 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 inconvenient 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 dico  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 dicos  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  com 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, est desventaja,   com consecuencia  d ciertas   restriccione e e uso   de fosfatos, el uso  del  carbonato  dico  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  dico, que  es  tóxico. El carbonato sódico  se maneja con sacos.
Éste   carbonat forma  hidratos  com el     Na2CO3    ·10  H2O  ,  que   es  el  que encontramos tradicionalmente en los detergentes de uso doméstico.


                                                 Bicarbonato sódico



Es  un  polv 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



Hay  diferentes tipos de silicatos  dicos  disponibles y son  importantes en varias industrias, incluyendo los detergentes. Se pueden encontrar como  combinaciones de  SiO2,  Na2O  y  en  algunos  casos  H2O:  Hay  dos  tipos:  silicatos  cristalinos  y silicatos  coloidales.  Todos  los  silicatos  son  alcalinos  y  el  grado  de  alcalinidad depende del contenido en Na2O, teniendo poco efecto el SiO2.



El disilicato y el metasilicato actúan como  coadyuvantes cuando su concentración e el  detergente  es  suficientemente  elevada.  En  concentracione 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  dico   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  evita l formación  d capas   duras   causa   d 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  cuale es: Na2 O Al2 O3 2SiO2 ,4,5H 2O (zeolita A). Su acción  de ablandar el agua  de lavado l realizan   por   e proces d intercambi 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



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 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 dica  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.

                                           Hidtropos

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  e las   formulaciones  detergente 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  dica de  los  tolueno-sulfonatos, xileno-sulfonatos y, menos  usuales, los cumeno-sulfonatos.

    Urea

    Alcohol    etílico   industrial,  usado    e varios  detergente 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.  Suele 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 didico. 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 cua 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  com el  perborato dico.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 dico, libera gradualmente ácido  peracético en el agua  de lavado, que será el encargado de blanquear.

                                                                                        Bórax



El tetra borato dico  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 dicos  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 dica  eel  agente de antirredeposición más  usado.

La celulosa es un  polímero natural compuesto  por un  gran mero de  unidades de  glucosa.  Con  el  ácid cloroacético  y  un  álcali,  se  consigue unir  un  gran número de CMC dica  con los grupos hidroxilo de la celulosa, formando el coadyuvante (SCMC).



La longitud de la cadena  polimérica y el grado de substitución (mero 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.  Ha 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 lo  lo  hacen  por debajo d los   50ºC y qu a  temperaturas  más   altas   se  destruyen.  Se  han   ido mejorando  de  forma que  sean  estables  de  cara a  álcali y  temperaturas más altas.
Las  proteasas   ayudan  a  eliminar  manchas  d 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  de 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  e el  jabón   que   forma  parte  d la composición detergente. El mero de colorante 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    l 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  pued 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  detergente 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 dico, evitando el apelmazamiento  de  los  gránulos. 
Además   mejora  sus  propiedades escurrido y controla la densidad del detergente.
Cualquier agente  obtenido  por  sulfonacion  sulfatacion como remanente de ese proceso,  contiene  sulfato dico, sulfito dico  y/o cloruro dico.