Estudio de estabilidad frente al agua dura y de eficacia detersiva de formulaciones detergentes en las que el tripolifosfato ha sido sustituido total o parcialmente

Abstract

Los detergentes sólidos para lavadoras automáticas están constituidos por combinaciones de agentes tensioactivos, un coadyuvante y diversas sustancias auxiliares, destacando entre todos sus componentes, por su importancia, los activos y el coadyuvante. Tanto desde el punto de vista histórico, como desde el punto de vista de su eficacia, el tripolifosfato sódico es el primero y el más importante de los coadyuvantes usados en los detergentes en polvo. La tendencia actual a restringir el uso de tripolifosfato sódico en las formulaciones detergentes, está relacionada con el problema de la eutroficación en ríos, lagos y embalses. Aunque persiste la polémica a nivel mundial, el hecho es que son ya varios los países que han elaborado leyes que reducen drásticamente el contenido de fosfato en detergentes (Estados Unidos, Alemania Federal, Suiza, Italia, Holanda y Canadá). Las propiedades del tripolifosfato sódico, que a continuación se enumeran, podrían muy bien ser generalizadas para definir las de todo buen coadyuvante: - Sinergismo: aumenta la eficacia de los tensioactivos. En determinadas pruebas de lavado (tejido/suciedad definidos), los fosfatos han demostrado tener mejor poder detergente que el propio tensioactivo solo. - Poder secuestrante: forman complejos solubles con los iones calcio y magnesio. La formación de estos complejos conlleva un ablandamiento del agua durante los ciclos de lavado y aclarado, impidiendo la formación de depósitos sólidos tanto sobre la ropa como sobre los circuitos de calefacción de la lavadora. - Poder dispersante: dispersan y ponen en suspensión la suciedad para evitar la redeposición de esta sobre la ropa. - Actúan como agente tampón a fin de mantener la alcalinidad óptima (pH -10) durante todo el ciclo de lavado, favoreciendo la degradación química de la suciedad y particularmente la saponificación de las grasas naturales. - Finalmente, no son tóxicos para los seres humanos, animales y plantas, y no son perjudiciales para las componentes de la lavadora ni para los textiles. Entre los sustitutos, tanto reales como potenciales, se pueden citar, entre otros, las zeolitas y diversos ácidos policarboxílicos o sus sales sódicas. El núcleo del presente trabajo experimental es el estudio de la estabilidad frente al agua dura de una formulación detergente estándar, en la que el tripolifosfato sódico es sustituido total o parcialmente por distintos ácidos policarboxílicos o sus sales sódicas. Debido al conocido efecto negativo que la temperatura tiene sobre el poder secuestrante de la mayoría de los “builders”, y con objeto de realizar una aproximación a las condiciones reales de lavado, el estudio de estabilidad frente al agua dura se ha desarrollado entre 20º C y 70º C. Como complemento al estudio de estabilidad, se ha valorado la eficacia detersiva de las formulaciones así preparadas frente al tejido patrón de algodón, en condiciones de lavado estándar: 60º C y 300 ppm de CaCO3. Los coadyuvantes estudiados son: - Citrato sódico y ácido cítrico. - Oxalato sódico y ácido oxálico. - Ácido málico. - Ácido tartárico. - Etilendiaminotetraacetato sódico. - Ácido nitriolotriacético. CONCLUSIONES Estabilidad frente al agua dura. - La formulación sin coadyuvante posee una estabilidad muy elevada a cualquiera de las durezas y temperaturas consideradas en este trabajo. - En las formulaciones con 30% en peso de un mismo coadyuvante, puede afirmarse que, en general, la incorporación de coadyuvante tiene un efecto poco pronunciado aunque positivos en todos los casos considerados, con excepción de STPP, oxalato sódico y ácido oxálico (debido a la formación de precipitados de fosfatos y oxalatos cálcicos). - En las formulaciones con mezclas de STPP y otro coadyuvante, se observa: a) Una mayor estabilidad de aquellas formulaciones que incorporan ácido frente a las que tienen sal sódica. c) Cuando el coadyuvante es sal sódica, es determinante la acción del STPP como agente precipitante sobre los valores de estabilidad. c) Finalmente, cuando el coadyuvante es ácido, queda demostrada la influencia del pH sobre los valores de estabilidad. Eficacia detersiva - La formulación sin coadyuvante posee una eficacia detersiva muy elevada. - En las formulaciones con 30% en peso de un mismo coadyuvante, hay que distinguir entre ácidos y sales. En el caso de las sales, puede afirmarse que la incorporación de coadyuvante tiene un efecto positivo en todos los casos considerados. En lo concerniente a los ácidos, puede decirse que en todos los casos, su incorporación hace disminuir de manera significativa la eficacias detersiva de la formulación sin coadyuvante. - En las formulaciones con mezclas de STPP y otro coadyuvante: * Los mejores resultados se obtienen con mezclas de STPP/Citrato sódico y STPP/AEDT. * En general, las mejores combinaciones son las que contienen 22,5% de STPP y 7,5% de otro coadyuvante. - Finalmente, ninguno de los coadyuvantes supera al STPP, aunque algunos los igualen en eficacia detersiva frente al algodón. No parece existir relación alguna entre estabilidad al agua dura y eficacia detersiva, por los resultados obtenidos en este trabajo.