Detergentes Detergent es Líquidos para Rop a Fundam entos de desarrollo y evaluación evaluación
Ste tepan pan Colo olombia mbia S.A.S. Andrés Fernando Fer nando Sánchez ánchez Hormaza Hormaz a Ser ervi vici cio o Té Técn cnic ico o & De Desa sarr rrol ollo los s 2010
DESA FÍO S ACTUA DESA A CTUALE LESS DE LO S DETE DE TER R GE GEN N TE TESS LÍQ UIDO UIDOSS DE R O PA ¿´Cuá ¿´Cuáles les son las macro macrofuer fuerza zass que están están afectand afectandoo los deter deterge gente ntess de ropa? ropa?
Clientes Empresas
Gobierno/ otros grupos de de interés
Materias Primas/ Costos & Disponibilidad Disponibilidad
Incrementos significativos en costos de materiales/ costos de energía/ Falta de capacidad capacidad en materiales claves
Sociedad/ Consumidores
Cambios en las aplicaciones aplicaciones
DESA FÍO S ACTUA DESA A CTUALE LESS DE LO S DETE DE TER R GE GEN N TE TESS LÍQ UIDO UIDOSS DE R O PA ¿´Cuá ¿´Cuáles les son las macro macrofuer fuerza zass que están están afectand afectandoo los deter deterge gente ntess de ropa? ropa?
Clientes Empresas
Gobierno/ otros grupos de de interés
Materias Primas/ Costos & Disponibilidad Disponibilidad
Incrementos significativos en costos de materiales/ costos de energía/ Falta de capacidad capacidad en materiales claves
Sociedad/ Consumidores
Cambios en las aplicaciones aplicaciones
Cam ambbios de las las apl aplic icac acion ionees en De Dett ergent ntees Líquidos Líq uidos par paraa ropa. N or ortt e A m éric icaa l
l
l
Cambio Cambio en las las lavad lavador oras as de las las car carga super superior ior a car carga fronta frontall /Lavadoras Híbridas. Híb ridas. Agua Agua más más fría fría (75 (75°F) Menores Menores residu residuos os de desemp desempeño eño Carga Carga superior superior
Carga Carga frontal frontal
Detergente Líquido para ropa l l
Las marcas privadas . Los Retailers están influenciando el mercado generando y descubriendo nichos.
Detergentes Líquidos de Ropa Los productores, proveedores y consumidores de supermecados deben participar en la innovación. l
l
Los proveedores mejoran la experiencia de uso en los consumidores: ü Proveer nuevos tecnologías con nuevos beneficios ü Ayudar en el control de costos Los clientes del retail ayudan a atrapar el cliente en el almacén.
Principales fact ores que afect an el desem peño de los Det ergentes Líquidos de Ropa Químico
Mecánico
Temperatura
Dureza del Agua
Formulación de Detergentes Líquidos de Ropa
v
v
Resumen Hábitos del Consumidor & Prácticas v Surfactantes v Builders & Agentes Quelantes v Enzimas v Blanqueadores Ingredientes para Cuidado de Fibras v Tendencias
Hábitos & & Prácticas de los Consumidores Temperatura del Agua • La temperatura del agua de lavado de Norteamérica es relativamente baja (89oF). % Cargas Ho t Warm Cold
13 57 30
Temperatura Promedio ( o F) 12 92 60
• La temperatura del agua ha venido disminuiendo durante los años, porque al consumidor le interesa ahorrar energía y por la preocupación por el cuidado del color y de los materiales de las fibras.
Composición de la carga de lavado Promedio de Carga de lavado en NA de 7 lbs. v Promedio de cantidad de agua en NA de 17 galones. Concentración promedio en NA está en el rango de 800-2000ppm. v Las prendas ahora tienen más color que nunca. v
v
% Í tem s L av ad os Blanca 27 Color 73 Liviana/ Pastel 23 Rayas de Colores / Patrones 14 Color Medio / Oscura 36
Hábitos & & Prácticas de los Consumidores CLORO DESINFECTANTE v Los sistemas municipales de tratamiento de aguas lleva en promedio 1 ppm de of cloro a las casas de los consumidores para propósitos de desinfección. v Este nivel de cloro es un contribuyente significativo a la pérdida de colores durante los multiciclos de la mayoría de los textiles tinturados. DUREZA DEL AGUA Agua Dureza Media = 1.0 mM de Ca++/ Mg++ Agua Altamente Dura =>2 mM de Ca++/ Mg++
Composición de las fibras La composición de las fibras está dominada principalmente por el algodón. % Ítems Lavados 100% Algodón Polialgodón (>60% Algodón) Polialgodón (50/50) Polialgodón (>60% Poliéster) 100% Poliéster Principalmente Nylon Principalmente Acrílico Principalmente Lycra / Elástica
60 13 13 6 2 4 1 1
I ngredientes Claves de los Detergentes Líquido s de Ropa l
Surfactantes (5-40%) Agentes de Tamponamiento (1-8%)
l
Builders (1-7%)
l
– – l
Boratos, Carbonatos, Etanolaminas Citratos
Enzimas (0-1.5%) –
Proteasas, Amilasas, Lipasas, Manasas
l
Abrillantador Óptico (0.02-2%)
l
Polímeros (0-1%)
– –
Fluorescences Antiredepositantes, Liberación de Mugre
l
Hidrótropos (0-5%)
l
Estabilización de las Enzimas (0-5%)
– –
Xilen Sulfonato de Sodio, Glicoles Polioles/Boratos
l
Preservative (0-0.05%)
l
Enzimas (0-0.5%)
l
Polímeros (0-1%)
– –
l l l
Núcleo de Limpieza
Celulasas Inhibidor de Transferencia de Colorantes, AntiAbrasion, Fijador de Colorante.
Colorante(0-0.1%) Fragancia (0-1%) Si stema de Suavizado (0-7%) – Cuaternarios, Polímeros Catiónicos / Jabón
Control de la Formulación Cuidado de la Fibra Sensorial
Componentes de los Det Detergent ergentes es Líquidos de Ropa Ropa Tecnología
Función
Surfactantes
Detergencia Primaria y Suspensión de la mugre
Enzimas
Hidrólisis of mugres poliméricas Suspensión de mugres
Polímeros Blanqueadores Builders Technología de Cuidados de fibra Tecnologías de Perfume
Destrucción de cromóforos Calcium & transitional metal chelation Antiabrasion, Fijación de colorantes e Inhibición de Transferenica de Color. Fijación dy longevidad del perfume.
Beneficio para el consumidor Remoción de las manchas. Blancura. Mejoramiento de la detergencia. Mantenimiento de la blancura. Limpieza de hollines y percudido. Blancura, remoción de percudido. Suavizado de agua , peptización de arcillas. Colores más brillantes, apariencia a nuevo, mayor duración. Mejor aroma y mayor duración (longer lasting fragrances).
Composición de los Det ergent es Líquidos de Ropa l
Surfactantes Componentes principales. Proveen la detergencia primaria, humectación, espuma, solubilización, emulsificación, dispersión, suspensión de mugres. ency, wetting, foaming, solubilization, emulsification, dispersion, soil suspension.
l
Builders Proveen suavidad al agua, peptizan la arcilla. Mejoran la eficiencia de la limpieza de los surfactantes. Proveen alcanilidad, buferización, secuestrantes/quelación.
l
Agentes Auxiliares Desempeñan funciones especificas (blanqueadores, aenzimas, antiredepositantes, etc.). Mejoradores de la apariencia del producto (fragancia, colorantes, abrillantadores ópticos).
l
Blanqueadores (Sin Cloro) Destruyen los cromóforos. Dan Blancura , remoción de las motas. El pH más efectivo está entre pH 9 – 11.
Composición de los Det ergent es Líquidos de Ropa l
Enzimas Producen una hidrólisis de las mugres polímeros, mejorando la detergencia y el blanqueamiento.
l
Agentes de Antiredeposición Polímeros que suspenden la mugre, ayudando a al mantenimiendo de la balncura. Previenen la redeposición de la mugre sobre las fibras que ya se hayan limpiado.
l
Inhibidores de Corrosión Ayudan a proteger los materiales de la lavadorea de la corrosión.
l
Abrillantadores Ópticos Crean un efecto visual de blanqueamiento.
Composición de los Det ergent es Líquidos de Ropa l
Hidrótropos/Solventes Acople, solubilización, reducción del punto de nube y de la viscosidad.
l
Tecnología de Cuidado de las fibras Antiabrasión, fijación del colorante, mantenimiento del color brillante y la apariencia a nuevas de las telas.
l
Perfume Se mueve hacia fragancias exóticas y de mayor duración.
l
Colorante Adicionado par individualización de los productos o dramatizar a un aditivo especial que contirbuya al desempeño de los productos
Tipos de Mugres para los Deteregent es Líquidos para R opa Water-soluble
Particulate
Fats/oils
Proteins/ carbohydrates
Oxidizable
Inorganic salts Sugar Urea Perspiration
Metal oxides Clays Humus Carbon
Vegetable oil Animal fat Human sebum Mineral oil Waxes
Blood Egg Milk Grass Starches
Fruits Vegetables Wine Coffee Tea
Anionic & Nonionic Surfactants
Anionic Surfactants
Nonionic Surfactants, Solvents
Enzym es
Surfactants, Bleaches
SURFACTANTES
Surfactantes Surfactantes Primarios Alquil Benceno Sulfonato Lineal R
Co - surfactantes Co Alquil Etoxilado (Noniónico) C12-C14 O CH2 CH2
SO3-
Óxido de Amina
Alquil (Éter) Sulfato C12-C15 O CH2 CH2
n
OSO3-
Na
Mugre solubilizada en Micelas
H3 C R N H3 C
O
Surfactante
Agua
n
OH
Composición de Detergent es Líquidos de Ropa l
BIO-SOFT ® Alquilbenceno Sulfonatos Sulfonate (ABS) – – – – – –
Buenos Espumantes RBuen Detergente Requiere Neutralización La mejor cadena de Carbonos C11-12 lineal Sinergia con Lauril Éter Sulfato Es corrosivo en estado ácido
SO3- Na+
Propiedades de los Isómeros del LAS C13 LAS 3 2
5 4
6
Isomers of LAS
2
6 5
3
2-Phenyl isomer
Linear Structures
Propiedades Físicas del LAS
3-Phenyl isomer
Número de Carbonos
CMC (ppm)
Temp. Krafft 1% Sln oC
11
145
21
12
45
28
13
19
34
Internal e.g. 6-Phenyl isomer
Propiedades de los Isómeros Isóm eros de LAS - II La Temperatura Krafft del LAS depende de la pureza del isómero del material, lo que está relacionado con el tipo de catalizador del proceso de alquilación.
v
v
El LAS que es más comúnmente disponible (catalizador de HF) tiene la mayor abundancia de isómeros.
Temperatura Krafft de varios Surfactantes LAS Mordanite ) C o ( p m e T t f f a r K
Detal HF
β Zeolite
Isómero 2-Fenil 3-Fenil Internal
% Abundancia HF Detal 10 30 25 20 65 50
Ramificación Ramificación del LAS LAS v La
temperatura Krafft incrementa con el incremento del componente linear de la composición. v El LAS ramificado tiene un punto de Krafft menor al del lineal.
Desempeño del LAS Fórmula de Alto LAS El desempeño del LAS aumenta con el incremento de la longitud de la cadena del hidrófobo y el nivel del hidrófobo.
v
Benefit versus a C11 .6 HF-LAS referencia
Material Óptimo
t i f e n e B
Desempeño del LAS Combinación LAS/Alquil Éter Sulfato El óptimo del LAS cambian a una mayor linearidad y longitud de cadena si se usa en una fórmula con mayor Alquil Éter Sulfato.
v
Beneficios versus un C11 .6 HF-LAS referencia Materiales Óptimos
t i f e n e B
Alquil Sulfat os y Etoxi Sulfatos La fuente del alcohol graso usado en la producción del alquil sulfato influencia fuertemente sus propiedades de superficie. 1. Fuente Natural: a. Coco, Palmiste, Palma, etc. 2 Sintética a. Catalizador Ziggler b. Catalizador Oxo c. Proceso Shell de Alta Olefinas d. Fisher-Tropsh Alcohol N atural : Número de Carbonos Pares, Sin ramificaciones
Alcohol S intético: Número de Carbonos Pares +Impares Ramificados en posición 2.
Composición de Detergent es Líquidos de Ropa l
STEOL® Alquil Éter Sulfatos (AES) Incrementa la espuma Cadenas de Carbonos C12-14 con 2-3 moles de Óxido de Etileno. Sinergismo con LAS, metil éster sulfonato y alquil sulfato Se debe adicionar después de los otros ingredientes porque tiene tendencia a formar geles en algunos porcentajes. – Estable en un rango de: 4
RO (CH2CH2O)nSO3Na
Composición de Detergent es Líqudos para R opa l
STEPANOL ® Alquil Sulfatos (AS) – – – –
Buena espuma (calidad y generación) Detergencia Media. Sinergismo con alquil éter sulfato. No es buen tolerante a las aguas duras.
RO SO3-Na+
Ram ificaciones en Alcoholes Grasos Alcohol Sintético: Números pares + Impares de Carbonos ramificado en posición 2. R OSO 3
-
Oxo
SHOP
FisherTropsh
Zigler
H (lineal)
40
80
87
100
CH3
20
7.2
5.7
0
C2H5
12
3.1
0.0
0
C3H7+
20+
9.4
0.0
0
Desempeño de los Alcoholes Etoxi Sulfatos La temperatura Krafft de los alcoholes grasos sulfatados dependen de la cantidad de ramificaciones.
Temp Krafft (oC) Zigler Oxo SHOP
Desempeño de los alcoholes sulfatos sobre manchas de grasas/aceites depende del nivel de etoxilación. Remoción de manchas de grasa EO =
Composición de Detergent es Líquidos de Ropa l
ALPHA-STEP ® Metil Ésteres Sulfonatos (MES) – – – – – –
Potenciador de la Espuma Sinérgico con los Alquil Éter Sulfatos y con el LAS No es estable en condiciones de pH mayores a 9. Tolerante a las aguas duras Compatibles con las Enzimas O Hidrótropo suave
RCH 2 - C - O CH 3 SO 3 -Na+
Com posición de Detergentes Líquidos de Ropa l
Surfactantes Secundarios
l
Hidrótropos
– Potenciadores de Espuma – Constructores de Viscosidad
– Solubilizantes de sales – Reductores de Viscosidad
– NINOL ®
– STEPANATE® SXS
» Alkanolamidas
– BIO-SOFT ® » Alcoholes etoxilados
– AMMONYX ® » Óxidos de Aminas
l
Aditivos Miscelaneos – Colorante – Fragancia – Opacificantes
Co-- surfactantes en Detergentes Co Alquil Etoxilados C12-C14 O CH2 CH2
Óxidos de Amina
n
CH 3 R
N
O
CH 3
Monoalquil quats CH3 R
N R' CH3
Cl
OH
Composición de Detergent es Líquidos de Ropa l
BIO-SOFT ® Alcoholes Etoxilados (N-Series) – Excelente en el corte de grasa – Baja generación de espuma – Compatible con aniónicos/catiónicos
CH3(CH2)n (OCH2CH2)m OH
Cosurfactantes de Óxidos de Amina Amina v
v
Los óxidos de amina otorgan excelente desempeño en detergentes líquidos.
La longitud óptima de cadena para el desempeño óptimo es aproximadamente C10-C12. H3C R N H3C
O
R = C8 – C18.
65oF/6 granos de dureza Kenmore Washers
Composición de los Detergent es Líquidos de Ropa l
AMMONYX® Óxidos de Amina – Potenciador de espuma – Desengrasante – Sinérgico con Alquil Sulfatos y Alquil Éter
Sulfatos – Construye viscosidad – Compatible con aniónicos/catiónicos
CH 3 R- N - O CH 3
Composición de los Detergentes Líquidos de Ropa l
STEPANATE® SXS (Sodium Xileno Sulfonato) – Es el hidrótropo más común – Incrementa la solubilidad de compuestos orgánicos en agua – Reduce la viscosidad CH 3 – No deprime el flash point
l
Otros Hidrótropos – STEPANATE ® SCS – BIO-TERGE ® PAS-8S – STEPANATE ®AXS
CH 3
SO 3 -Na+
Composición de los Detergent es Líquidos de Ropa l
Etanol – Solubilizante – Reductor de la Viscosidad – Ayuda a eliminar algunas mugres específicas – Puede reducir el flash point de los sistemas
l
Propilenglicol – Estabilizante de las Enzimas – Solubilizante – Reductor de la Viscosidad – Solvente de Alto peso molecular
BUILDERS & QUELANTES
Builders y Quelantes Builders son moléculas que pueden secuestrar cationes divalentes del agua de lavado. Inorgánicos STPP Zeolita A
Builder STPP NTA Citric Acid IDS EDTA
Orgánicos NTA Na Citrato IDS
Constante de Estabilidad β (ML) 5.4 6.4 2.3 3.4 10.6
gm Ca++ /100g Builder 7.1 5.1 0.2 0.8 10.5
Builders para Detergentes Líquidos de Ropa En Norte América los detergentes líquidos se formulan casi sin builders. v A una dosificación real, muy poco Ca/Mg es atrapado por los builders en en agua de lavado.
v
Ca++ Libre Mg++ Libre Cit Ca Cit Mg Cit-H
5% Ácido Cítrico 0.53mM 0.19mM
10% Ácido Cítrico 0.37mM 0.14mM
54% 24% 13%
39% 13% 47%
5% NTA Free Ca++ Free Mg++ NTA Ca NTA Mg Cit-H
10% NTA 0.21mM 0.18mM 90% 9% 1%
Efecto de la Dureza Desempeño de un prototipo de detergente líquido a diferentes niveles de dureza. Surfactantes: LAS, Alquil Etoxi Sulfato, Alquil Etoxilado, sin polímeros
Builder como Agente de Peptización (Peptizing Agent) El Ácido Cítrico peptiza la arcilla para romper las estructuras que causan la atracción entre sí. + + v
+ +
+ Ca
Ca
+
+ +
+ + cit
+ cit Ca
+ +
Ca
Ca
+
+ Ca
cit Placas o estructuras de arcill a (Clay Platelets)
+
Ca Ca
ci t
+
Ácido Cítrico + Arcilla
ENZIMAS
Enzimas Enzimas son ampliamente usadas en detergentes de ropa. Durante la pasada época la Ingeniería Genética has ayudado a producir enzimas con mejor desempeño. v
v
Enzimas comun es en Detergentes Enzima Proteasas Amilasas Lipasas Galactomanannase Celulasa
Substrato Proteínas Almidón Triglicéridos Galactomannan Celulosa
Enzimas v
Todas las enzimas actualmente en uso pertenecen a la calse general de hidrolazas., es decir catalizan la hidrólisis de los enlaces específicos.
S-S-S-S-S + H 2 O
Enzima Proteasa Amilasa Celulasa Lipasa Mannanase
Enzima
S-S-S-OH + HO-S-S
Enlaces Hidrolizados Peptídico α-Glycosidos β -Glycosidos Éster β -Mannans
Proteasas v
v
Las proteasas Serine son muy populares en detergentes de ropa. La triada catalítica es Ser, His y Asp Las Metaloproteasas y tioproteasas son disponibles, pero raramente usados. Subtillisin Carlsburg de B. licheniformis Subtilisin BPN’ de B. amyloliquefaciens Bacillus Lentus Mugres de Proteínas Pasto Sangre Alimentos basados en Carnes Original
Lavado en Detergente
Lavado en Detergente + proteasas
Enzimas v
Todas las enzimas tienen óptimos operacionales de temperaturas y de pH Temp Óptima para Proteasa
s i s i l ó r d i H e d d a d i c o l e V
pH Óptimo para Proteasa s i s i l ó r d i H e d d a d i c o l e V
10
30
50
70
Temperatura, oC
6
8
10
12
Desempeño de Proteasa v
Comparación de BPN’ y Bacillus Lentus en detergentes líquidos. Ambas enzimas en su pH óptimo
Lipasa -Catálisis Ruta Lipasa-Catálisis O O C R
O
H2O
R C O
O O C R
OH
O
Lipase
+ 2RCOOH
R C O OH
Triglicéridos
Ca+2
O +2 R C O- Ca 2
Monoglicérido
Lipasas generan la sal de Ca del ácido graso. Dispersantes de jabones de Limo. Son usadas para dispersar los ácidos grasos producidos. Agentes de Dispersión Comunes Alquil etoxi sulfatos Alquil etoxilados Water
Lipas Lip asas as y Surfa Sur facta ctante ntess - I Inhibición de Surfactantes por Lipasas Hidrólisis de Trioleina Control (w/o surfactante)
i l a c l Á e d o m u s n o C
Con 200 ppm surfactante
Tiempo (min)
Surfactante Agua AlquilBence AlquilBenceno no Sulfonato Sulfonato Lineal Alquil etoxi Sulfato Ácido Graso
Velocidad elocidad de hidrólisis hidrólisis Consu Consumo mo de Álca Álcalili min-1
15.7 15.2 5.4 1.9
L i p a s a s y Surfactantes Lipasas Surf Su rfac acta tant ntes es - I I v
La remoción de productos de hidrólisis es crítica para que las lipasas exhiban los beneficios de eliminación de las grasas. v
La extensión de la remoción depende de la matriz de surfactante.
Triglicérido Residual/Ácido Graso Fórmula 1 Nil Lipasa Con Lipasa Triglicéridos Ácido Graso % Ácido Ácido Graso Graso Residual
19.2 0.4 2.1%
15.0 1.2 8.0%
Fórmula 2 Nil Lipasa Con Lipasa 17.1 0.2 1.8%
16.2 0.9 5.4%
Amilasas Las Amilasas hidrolizan almidones y ayudan a la remoción de mugres alimenticios. Desempeño de Amilasa o ñ e p m e s e D
Detergente sin Amilasa
Detergent con Amilasa
Celulasas para cuidado de las fibras Beneficios v
v
Las enzimas Celulasas anclan el enlace glicosídico en celulosa de algodón amorfa. La motas y fibrillas son removidas de la superficie de la fibra, dando una mayor limpieza y mejor apariencia.
Benefit for Cellulase Algodón Amorfo Enlace de Celulosa Debilitado
Algodón Cristalino
Removal via Mechanical Agita Agitation tion
Ét er de Ce Celulosa O CH2OCH2COOH
HO
O
O
R
R
Los Grupos Hidrofóbicos drofóbicos diri dirigen gen la molécula a la superfi rficie cie de de la la fibra.
O O HO
HO
CH2OH
CH2OCH2COOH
R HO
O
OH
O O HO
HO
CH2OH
Beneficio en Apariencia
Substituyente AKD Glyceryl Ether None
DS 0.01 0.05 -
Beneficio 2.0 Units 2.2 Units 1.0 Units
O t r o s A di d i t i v o s p a r a e l Cu Cu id id a d o d e la l a s F i b ra ra s
Otros aditivos para el cuidado de las fibras Polímero Anti-Abrasión Fijador del Colorante
O CH2OCH 2COOH
* N
HO
O
O
DTI *
R
*
n
R
O
N
O
OH
HO
HO
CH2OH
N O
Activos Activos para el cuidado de la fibra Celulasa
Polímero de Ant-abrasión O CH2OCH 2COOH
HO
O
O
DT I
R
*
* n
R
O O HO
HO
CH2OH
N O
Fijador del Color * N
N OH
Eliminador del Cloro Aminas
Deriv ado del Ét er de Celulosa: Cómo t rabaja v
El Éter de Celulosa modificada incrementa la interacción fibra-fibra ligando la fibra el hebra.
Fibra de Algodón
Película de Polímero
Beneficio de la Tecnología Anti-abrasión
Con Polímero
Sin Polímero 30 Lavadas
Inhibición de Transferencia de Color *
H2C CH N
*
*
H2C CH
*
H2C CH
*
O
*
H2C
CH2
HC CH
CH N
N O
N
N
PVP
*
COO-
PVPy Acetate
N
O
PVPy NO
PVP-VI
Beneficio de los Polímeros Comerciales de DTI
10 ppm polímero
Fijador de Color - Im idaz ole-Epi Producto de la Condensación del Imidazole y epi * N
N OH
Relación de Imidazole : epichlorohydrin = 1.4 : 1 Peso Molecular Objetivo PM = 1800 Polímero Aromático con carga deslocalizada
Desempeño Desempeño del Fijador Fijador de Color IME se deposita selectivamente sobre las fibras coloreadas, presumiblemente debido a la interacción con el grupo funcional aromático.
% Deposition Benefit
Desempeño Desempeño del Fijador Fijador de Color El fijador de color disminuye la pérdida de los colorantes solubles durante el lavado.
Otros Ingredientes v
v
Abrillantador Óptico
Estabilizador de Enzimas v
v
v
Polímeros - Dispersantes - Liberador de Mugre
Solventes & Hidrótropos Liberación de Perfume
Tendencias
Nuevas Tendencias en Lavado de Ropa 1. Los detergentes Líquidos le están ganando terreno a los detergentes en polvo. 2. La preferencia por el agua fría está creciendo rápidamente. 3. La penetracipón de las lavadoras de alta eficiencia está creciendo. 4. Los detergentes dos en uno se han disparado en los dos últimos años. ¿Qué viene después?
2X Categorías de Detergentes Líquidos de R opa
Más Alta
Tide
40
yes (5)
yes
moderada
Segunda
Gain
28
yes (2)
yes
moderada
Media
All
23
no
no
Alta
Ganga Super Ganga
Purex
15
no
no
Alta
Xtra
8
no
no
Alta
Era
Extra
Purex Deep Down
- Rango de Viscosidades Objetivo: entre 200-700 cPs - Stepan ha desarrollado formulaciones para las primeras 5 categorías.
P rocesamiento de Detergentes Líquidos de Ropa
l
l l
Generalmente es sencilla, pero requiere cuidado en las sensibilidades de los ingredientes al pH y la temperatura. También se debe tener en cuenta los valores de viscosidad de la formulación. Es clave la escogencia del orden de adición. Típicamente los ingredientes sensibles al pH y a la Temperatura se adicionan al final. Estos incluyen: – – – –
l
Perfumes Colorantes/pigmentos Enzimas Preservativos
Las escalas varían y pueden llegar por ejemplo a 90 toneladas por lote.
M anufactura de Detergentes Polvos
Sólidos
Tabletas
Lodos
Geles
Líquidos
Builder
Zeolita A Silicatos Ceniza de Soda Autodish – STPP
STPP Ceniza de Soda
STPP Ceniza de Soda
STPP Zeolitas Silicatos Polímeros
KTPP STPP TKPP Polímeros de Citrato
KTPP TKPP STPP Polímeros de Citrato
Procesos
- Secado por Aspersión - Aglomeración - Mezcla de polvos.
Saponificación, mezclado, secado, peletizado, extruído, cortado y troquelado.
Compresión Agente de desintegración
MezcladoHomogeniza ción
MezcladoHomogeniz ación.
Mezclado de fluidos, disoluciones y emulsificacio nes.
ALGUNAS FORM ULACIONES
Formulacion de un Detergent e Líquido de Ropa Económ ico Componentes NaLAS (60%) Alcohol Etoxilado Xilen Sulfonato de Sodio 40%) Carbonato de Sodio Agente de Antiredeposición Agente de Blanqueamiento y Fluorescencia Agua, Color, Fragancia pH directo Viscosidad @ 25°C % Solids Appearance
(%) wt. 12.0 5.0 2.0 1.5 1.0 0.2 q.s. to 100.0 10.5 220 – 2500 cps 15.7 Líquido Claro
Detergent e Líquido de Ropa con Enzimas Componentes NaLAS (60%) Alcohol Éter Sulfato (30%) Alcohol Etoxilado Jabón Natural Álcali Citrato de Sodio Solvente Glicol Agente de Blanqueamiento y Fluorescencia Proteasa Lipasa Agua, Color, Fragancia pH directo Viscosidad @25°C Apariencia
(%) wt. 7.5 9.0 12.0 6.5 2.5 0.02 1.0 0.5
q.s. to 100.0 8.5 110 - 2000 cps Líquido transparente
Detergent e Líquido de Ropa Ult ra Componentes ALPHA-STEP® MC-48 (SME) Oleato de Sodio Alcohol Etoxilado 7 moles de EO Bórax Etanol Propilenglicol Agente de Antiredeposición Agua, Color, Fragancia. pH directo % Sólidos Apariencia
(%) wt. 29.0 5.0 19.0 1.3 0.5 5.0 0.8 q.s. to 100.0 8 24 Líquido Transparente
Detergente Líqudo de Ropa – Alt a Eficiencia Component Agua Suave Citrato de Sodio Propilenglicol
ALPHA-STEP® MC-48 BIO-SOFT ® N25-7 Jabón de Coco/Sebo(80:20) Activos Surfactantes Apariencia pH directo
(%) actives 54.0 3.0 5.0 8.0 18.0 12.0 38.0 % Líquido Transparente 8.4
Test s de Est abilidad de Detergent es Líquidos par Ropa l
Condiciones – 104°F (40°C) por un mes – 40°F (4°C) 3 meses a un año – 78°F (25°C) 2 semanas a un mes – Congelamiento/fundido por 3 ciclos – Luz Solar
l
Condiciones Evaluadas – – – – – – –
pH Color Claridad Viscosidad. Sedimentos. Separación/Opacificación Distorsión de botellas plásticas. – Variaciones de las Fragrancias.
Stepan… alineada con las t endencias l
l l l l
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El mercado de Detergente Líquido es maduro en otras partes y en Colombia está iniciando. Detergentes Multipropósito Detergentes Especializados Alta Eficiencia Softergents (Detergente/Suavizante) Cambios en las máquinas lavadoras. Marcas Propias en crecimiento.
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Respuesta a nuevas proclamas y valores esperados: – Económico (costo del lavado) – Acción más rápida – Agua Fría. – Ambientalmente Amigable – Concentrados – Menos trabajo para el que lava.
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Otros atributos ambientales en la Guía (para Cuidado Personal y para Lim pieza Doméstica, Industrial & Institucional) -Porcentajes de VOC -Biodegradación (B, R, I, U) -Designa derivados de plantas con un punto negro. Leyenda al final de cada sección para identificar la 79 columna.
Ejem plo del Cálculo AM MON YX® LMDO Nombre INCI: Lauryl/myristyl (C1214) amidopropyl amine oxide O = CH3(CH2)11C NH(CH2)3N(CH3)2
•Metil Éster •Biorenovable •Promedio de 13 carbonos naturles
•DMAPA •5 petro carbonos
O •Oxígeno no es contabilizado
# de Carbonos de fuente Natural = 13 # de Carbonos de fuente de Petróleo = 5 # Total de Carbonos = 18
BCI = 100 x (Carbonos Biorenovables/Carbonos Totales) = 72 80
EVALUACIÓN DE PRODUCTOS
Equipo de Evaluación de Desempeño
1) Hunter LabScan XE (Colorímetro (Colorímetro)) 2) Terg Terg--o-tometer: tometer: Used para Selección de formulaciones (screening) 3) Máquinas lavadoras“Standard” lavadoras“Standard” con secadores 4) Máquinas lavadoras de Alta Eficiencia (HE) con secadoras.. secadoras Nota: Debido a interés en confiabilidad, todos los productos y formulaciones finales son evaluados en cuanto a su desempeño vía máquinas lavadoras. El Terg-o-tómetro se usa para fines de comparación y selección entre formulaciones.
Test de Desempeño de Det ergent es Líquidos de R opa M áquina lav adora, Carga Alt a.
Test de Desempeño de Detergent es Líquidos para R opa Lavadora de Alta Eficiencia HE
Test de Desempeño de Detergent es Líquidos para Ropa Parches con mugre estándar
Test s de Desempeño de Detergent es Líquidos para R opa Lavadoras de Alta Eficiencia
Metodología General: Desempeño Limpiador Pre--escanear todos los parches a ser usaos en el Colorímetro Pre 2) Grapar los parches a fundas de almohadas (Entre los 24 tipos de mugres usadas se incluyen un rango de manchas oxidable oxidable,, partículas,, aceites y proteínas partículas proteínas). ). 1)
Lavar bajo los requerimientos apropiados para el test. (Temperatura del agua, agua, niveles de carga carga,, extra enjuague enjuague,, alta eficiencia eficiencia,, dosificación,, etc.) dosificación 4) Liberar los parches de las las fundas fundas.. 5) Secar todos lo parches en los racks de un secador secador.. 6) Presionar /Planchar los parches. 7) Re--escanear todos los parches en el Colorímetro Re Colorímetro.. Determinar el % de Remoción de Mugre o Índice de Remoción, Remoción, SRI (DE and DL). 1)
8)
Staples
Cuantificación del Desempeño de Limpieza
( L lavado – L sucio)
% SRI: Índice de Remoción de Mugre (Soil Removal Index) ( ∆L) X 100 = ∆L % S R I
( L blanco – L sucio)
% SRI (∆E)
* Considera una escala de claridad – oscuridad. * Requiere parches escaneados como “blancos”, sucios y valores de los lavados (Valores L) * Bueno para muchos parches aunque poco representativo de la limpieza con colores (como pasto, mostaza, etc.)
* Considera “todas” las dimensiones de color en una escala Claridad - Oscuridad, azul-verde, rojo-amarillo. * Requiere parches escaneados “blancos”, parches sucios y valores de parches lavados (L, a, b values) * Es bueno para el todos los análisis de parches ya que considera todas las dimensiones de color de lavado. ( L lavado – L sucio)2 + (a lavado – a sucio)2 + (b lavado – b sucio)2 (L blanco – L sucio)2 + (a blanco – a sucio)2 + (b blanco – bsucio)2
X 100 = ∆E % S R I
Test del Desempeño Limpiador l
Lavado: Máquina de HE 90 °F 6 lbs de carga Manchas /Mugres Compradas (4 replicas de cada una) Set de manchas hidrofóbicas: polvo/sebo algodón, WFK-10C, EMPA 106, algodón salsa de espagueti, pasto sobre algodóns. – Duplicate washes – – – – –
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Análisis de Datos:
SRI = 100 -
2 (L - L ) clean washed + (a
∆SRI = SRIexperimental - SRIcontrol
2 2 - a ) + (b - b ) clean washed clean washed
Reporte de los Resultados: Ejemplo de Gráfica
