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Title:
COLOUR TRANSFER-INHIBITING MATERIAL
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2016/113436
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a colour transfer-inhibiting material consisting of a cellulose substrate functionalised with a quaternary ammonium compound, characterised in that the cellulose substrate consists of cellulose particles or of cellulose nanofibres obtained by electrospinning. This material has a high colour transfer-inhibiting capacity and, as such, is suitable for use as an additive in the washing of clothes. The invention also relates to a method for producing said material and to a clothes washing composition including same as a colour protector.

Inventors:
BORJA RODRÍGUEZ GUADALUPE (ES)
DELGADO RODRÍGUEZ ESTHER (ES)
SERRA COMELLAS JANINA (ES)
FACCINI MIRKO (ES)
AMANTIA DAVID (ES)
ESCUDERO MORENO ROSA (ES)
OSSET HERNÁNDEZ MIGUEL (ES)
AUBOUY LAURENT (ES)
Application Number:
PCT/ES2015/070018
Publication Date:
July 21, 2016
Filing Date:
January 15, 2015
Export Citation:
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Assignee:
ACONDICIONAMIENTO TARRASENSE (ES)
International Classes:
D06P5/22; C11D3/00; C11D3/22; C11D11/00; D06M13/11; D06M13/463; D06M101/06
Domestic Patent References:
WO2009071296A12009-06-11
WO2011131412A12011-10-27
WO2009071296A12009-06-11
WO2002012424A12002-02-14
Foreign References:
US4830784A1989-05-16
EP2684898A12014-01-15
US4380453A1983-04-19
US20140349906A12014-11-27
US4380453A1983-04-19
FR2761702A11998-10-09
EP1621604A22006-02-01
Other References:
"The science of pharmaceutical dosage form design", 2004, ELSEVIER, pages: 154 - 167
R.C. ROWE; P.J. SHESKEY; P.J. WELLER: "Handbook of pharmaceutical excipients", 2003, PHARMACEUTICAL PRESS
HABIBI ET AL.: "Cellulose nanocrystals: chemistry, self-assembly, and applications", CHEM. REV., vol. 110, 2010, pages 3479 - 3500
ASPLER ET AL.: "Processing, properties and applications", 2013, JOHN WILEY & SONS, article "Review of nanocellulosic products and their applications, from the book: Biopolymer nanocomposites", pages: 461 - 508
J.J. GARCIA DOMINGUEZ, TENSIOACTIVOS Y DETERGENCIA, 1986
G. JAKOBI; A. LOHR: "Detergents and Textile Washing. Principles and Practice", 1987, VCH VERLAGSGESELLSCHAFT
Attorney, Agent or Firm:
PONTI SALES, Adelaida (ES)
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Claims:
REIVINDICACIONES

1 .- Material inhibidor de la transferencia de color que consiste en un sustrato de celulosa funcionalizado con un compuesto de amonio cuaternario de fórmula (I):

en donde:

n está comprendido entre 1 y 20;

Ri se selecciona entre oxiranilo y 2-cloro-1 - idroxietilo;

R2 y R3 se seleccionan independientemente entre grupos alquilo C1-6 y bencilo; R4 se selecciona entre grupos alquilo C1-20; y

X se selecciona del grupo formado por Cl, Br, I, tetrafluoroborato, trifluorometanosulfonato y nitrato; y

en donde el sustrato de celulosa se selecciona de entre el grupo que consiste en:

a) partículas de celulosa y

b) nanofibras de celulosa obtenidas por electrospinning.

2.- Material según la reivindicación 1 , caracterizado porque el sustrato de celulosa son partículas de celulosa. 3.- Material según la reivindicación 2, caracterizado porque las partículas de celulosa tienen un tamaño medio comprendido entre 0,01 μηι y 400 μηι.

4. - Material según cualquiera de las reivindicaciones 2 o 3, caracterizado porque las partículas de celulosa se eligen del grupo formado por celulosa microcristalina, celulosa pulverulenta, celulosa microfibrilada, celulosa nanocristalina, y nanofibras de celulosa obtenidas por electrospinning y trituradas.

5. - Material según la reivindicación 4, caracterizado porque las partículas de celulosa se eligen del grupo formado por celulosa microcristalina, celulosa microfibrilada y nanofibras de celulosa obtenidas por electrospinning y trituradas.

6. - Material según la reivindicación 5, caracterizado porque se utiliza celulosa microcristalina con un tamaño medio de partícula comprendido entre 40 μηι y 150 μηι.

7.- Material según la reivindicación 5, caracterizado porque se utiliza celulosa microfibrilada con un tamaño medio de partícula comprendido entre 0,05 μηι y 15 μηι. 8.- Material según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizado porque en el compuesto de fórmula (I) n es 1 ; R2, R3 y R4 se seleccionan entre el grupo formado por metilo, etilo, n-propilo e isopropilo, y X se selecciona entre el grupo formado por Cl, Br, y I. 9.- Material según la reivindicación 8, caracterizado porque R2, R3 y R4 son metilo y X es Cl.

10. - Material según la reivindicación 9 caracterizado porque el producto de fórmula (I) es el cloruro de glicidiltrimetilamonio.

1 1 . - Procedimiento para preparar el material inhibidor de la transferencia de color según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10 que comprende las siguientes etapas:

a) preparar una suspensión acuosa del sustrato de celulosa juntamente con el compuesto de amonio cuaternario de fórmula (I) a pH alcalino comprendido entre 12 y 14 y mantener el conjunto bajo agitación;

b) filtrar y someter el material celulósico empapado resultante a una temperatura comprendida entre 60e C y 1 10e C;

c) lavar el material resultante con agua hasta pH neutro y secar a una temperatura comprendida entre 60e C y 80eC.

12. - Uso del material según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10 para inhibir la transferencia de color durante el proceso de lavado de la ropa.

13. - Procedimiento para el lavado de textiles que comprende el uso del material según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10.

14. - Composición para el lavado de la ropa que comprende el material según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10.

Description:
COLOUR TRANSFER-INHIBITING MATERIAL

Campo de la técnica

La presente invención se refiere a aditivos para el lavado de la ropa, en particular a un material que resulta adecuado para inhibir la transferencia de color durante el lavado.

Estado de la técnica anterior

Es sabido que las prendas de color pueden perder una parte de las sustancias colorantes que contienen durante el lavado, que pasan al agua de lavado y, a partir de aquí, pueden transferirse a otras prendas presentes, de colores más pálidos o blancas, dando lugar a una coloración indeseada de estas últimas.

Esto supone un importante inconveniente para el lavado de la ropa tanto a nivel doméstico como a nivel de lavado industrial.

Un método tradicional para evitar esta transferencia de color entre las prendas lavadas consiste simplemente en lavar las prendas separadamente en la lavadora, en función de su color. Sin embargo, hacer esta separación resulta molesto, supone un cierto obstáculo para optimizar el número de lavados, y no siempre puede evitarse de este modo una tinción indeseada. Esta separación también supone un aumento del tiempo de lavado, y un mayor consumo de agua y de electricidad.

Para responder a esta problemática, se han desarrollado productos como aditivos, típicamente en forma de toallitas o en forma líquida, que se añaden a la lavadora y absorben con facilidad los posibles colores desprendidos durante el lavado, y así se evita que se tiñan otras prendas presentes. También se han desarrollado detergentes especiales para la ropa de color.

En la literatura se han descrito diferentes soluciones técnicas que responden a esta pauta. Así por ejemplo, en la patente norteamericana US4380453, se describe el empleo de un sustrato al que se le aplica o se impregna con una sustancia captadora de colorantes, por ejemplo un compuesto de amonio cuaternario, del tipo glicidil amonio, como el cloruro de glicidiltrimetilamonio, o un derivado del 2-hidroxi-3- halopropil amonio trisustituido. El sustrato así tratado sirve para adsorber los colorantes que se disocian de los materiales teñidos, y así se evita la coloración de otros materiales presentes en el baño de lavado. Entre los sustratos, se menciona un material textil de celulosa que puede estar en forma de tejido, de no-tejido, de cuerda, bola, tejido de punto, o cualquier otro. La solicitud de patente francesa FR-A-2761702, también se refiere al mismo problema de la transferencia de color en el proceso de lavado. En la misma, se propone el empleo de sustancias lignocelulósicas finamente divididas para fijar los colorantes que se desprenden de los tejidos durante el lavado. Entre dichas sustancias, se describe el empleo de polvo de madera micronizado y tratado al vapor, y paja micronizada. También se describe que dichas sustancias no se incorporan a la formulación detergente, sino que se añaden al baño de lavado por separado, por ejemplo, en el interior de una bolsa de una malla ajustada a la granulometría de las sustancias lignocelulósicas, de modo que no permita la salida de las mismas al baño, ya que sería difícil evitar la redeposición de las mismas sobre la ropa.

La solicitud de patente europea EP-A-1621604 también se plantea el problema de la transferencia de color durante el lavado y propone un material captador de colorantes que comprende un sustrato seleccionado de un tejido o no tejido sintético o natural, o papel, y un aditivo que comprende uno de los siguientes polímeros: proteínas, quitina, quitosano, polímeros heterocíclicos catiónicos, polivinilamina, polietilenemina, polímeros acrílicos, polímeros vinílicos, A/-óxido de poliamina, y mezclas de los mismos. El aditivo es fijado o incorporado al sustrato por medio de impregnación o pulverización.

En la solicitud de patente internacional WO-A-2009/071296, se propone una solución alternativa para impedir las coloraciones y el agrisamiento durante el lavado de textiles, que comprende utilizar un sustrato celulósico cationizado preparado a partir de restos de materiales textiles de baja calidad, como trozos de hilo y/o fibras cortadas. El sustrato también puede comprender fibras de celulosa cationizada. El sustrato se emplea preferiblemente en un recipiente para que no entre en contacto con la ropa.

En la solicitud de patente internacional WO-A-02/12424, se describe el empleo de un sustrato de poliéster modificado catiónicamente con una poliepoxiamina para reducir la transferencia de color durante el lavado.

Las diferentes soluciones propuestas en el estado de la técnica han contribuido a reducir el problema de la transferencia del color en el lavado de textiles, si bien no resultan completamente satisfactorias, ya que frente a determinados colorantes y/o tipos de textiles, no consiguen evitar completamente el teñido accidental de las prendas.

Por lo tanto, a pesar de las soluciones descritas en el estado de la técnica, persiste la necesidad de proporcionar nuevos materiales que resulten más eficaces para evitar la transferencia de color durante el lavado de textiles. Objeto de la invención

El objeto de la presente invención es un material inhibidor de la transferencia de color.

Forma también parte del objeto de la invención un procedimiento para preparar dicho material.

Forma también parte del objeto de la invención el uso de dicho material para inhibir la transferencia de color durante el proceso de lavado.

Forma también parte del objeto de la invención un procedimiento de lavado que comprende el uso de dicho material.

Forma también parte del objeto de la invención una composición que comprende dicho material.

Breve descripción de los dibujos Figura 1

En la Figura 1 se representan de forma gráfica los resultados del ensayo del Ejemplo 9 donde se evaluó la capacidad de adsorción del colorante Direct Red 83 a diferentes tiempos, por parte de diferentes materiales según la presente invención (Ejemplos 3 a 7), comparativamente respecto a tres productos comerciales de referencia (Ejemplos de Referencia A, B y C). Se empleó una disolución del colorante a una concentración de 10 ppm, que se puso en contacto con 10 mg de cada material a ensayar.

En ordenadas se representa la capacidad de adsorción expresada como mg de colorante adsorbido por cada gramo de material ensayado, y en abscisas se representa el tiempo de contacto entre el material ensayado y la disolución de colorante.

Figura 2

En la Figura 2 se representan de forma gráfica los resultados del ensayo del Ejemplo 10 donde se evaluó la capacidad máxima de adsorción del colorante Direct Red 83 tras un tiempo de contacto de 60 minutos, por parte de diferentes materiales según la presente invención (Ejemplos 3, 5 y 7), respecto a tres productos comerciales de referencia (Ejemplos de Referencia A, B y C). Se empleó una disolución del colorante a una concentración de 500 ppm, que se puso en contacto con 10 mg de cada material a ensayar. En ordenadas se representa la capacidad de adsorción expresada como mg de colorante adsorbido por cada gramo de material ensayado, y en abscisas se representa cada uno de los materiales. Figura 3

En la Figura 3 se representan de forma gráfica los resultados de un ensayo efectuado en Lini-test para medir la inhibición de la transferencia de color durante el lavado entre un tejido donador de color (colorante Direct Orange 39) y un tejido blanco de algodón, utilizando varios productos según la presente invención (Ejemplos 3-7) comparativamente con un detergente sin aditivos anti-transferencia y tres productos comerciales inhibidores de la transferencia de color (Ejemplos de Referencia A, B y C), según los resultados obtenidos en el Ejemplo 1 1 .

En ordenadas se representa la eficacia anti-transferencia de color, según una escala numérica del 0 al 5, donde el 5 indica la máxima eficacia. En abscisas se representa cada uno de los materiales ensayados.

Figura 4

En la Figura 4 se representan de forma gráfica los resultados de un ensayo efectuado en Lini-test para medir la inhibición de la transferencia de color durante el lavado entre un tejido donador de color (colorante Direct Red 83) y un tejido blanco de algodón, utilizando varios productos según la presente invención (Ejemplos 3-7) comparativamente con un detergente sin aditivos anti-transferencia y tres productos comerciales inhibidores de la transferencia de color (Ejemplos de Referencia A, B y C), según los resultados obtenidos en el Ejemplo 1 1 .

En ordenadas se representa la eficacia anti-transferencia de color, según una escala numérica del 0 al 5, donde el 5 indica la máxima eficacia. En abscisas se representa cada uno de los materiales ensayados.

Figura 5

En la Figura 5 se representan de forma gráfica los resultados de un ensayo efectuado en Lini-test para medir la inhibición de la transferencia de color durante el lavado entre un tejido donador de color (colorante Direct Black 22) y un tejido blanco de algodón, utilizando dos productos según la presente invención (Ejemplos 3 y 4) comparativamente con un detergente sin aditivos anti-transferencia y dos productos comerciales inhibidores de la transferencia de color (Ejemplos de Referencia A y C), según los resultados obtenidos en el Ejemplo 1 1 . En ordenadas se representa la eficacia anti-transferencia de color, según una escala numérica del 0 al 5, donde el 5 indica la máxima eficacia. En abscisas se representa cada uno de los materiales ensayados. Figura 6

En la Figura 6 se representan de forma gráfica los resultados de un ensayo efectuado en Lini.-test para medir la inhibición de la transferencia de color durante el lavado entre un tejido donador de color (colorante Acid blue 1 13) y un tejido blanco de poliamida, utilizando dos productos según la presente invención (Ejemplos 3 y 4) comparativamente con un detergente sin aditivos anti-transferencia y dos productos comerciales inhibidores de la transferencia de color (Ejemplos de Referencia A y C), según los resultados obtenidos en el Ejemplo 1 1 .

En ordenadas se representa la eficacia anti-transferencia de color, según una escala numérica del 0 al 5, donde el 5 indica la máxima eficacia. En abscisas se representa cada uno de los materiales ensayados.

Descripción detallada de la invención

El objeto de la presente invención es un material inhibidor de la transferencia de color que consiste en un sustrato de celulosa funcionalizado con un compuesto de amonio cuaternario de fórmula (I):

en donde:

n está comprendido entre 1 y 20;

Ri se selecciona entre oxiranilo y 2-cloro-1 - idroxietilo;

R 2 y R 3 se seleccionan independientemente entre grupos alquilo C 1-6 y bencilo;

R 4 se selecciona entre grupos alquilo C 1-20 ; y

X se selecciona del grupo formado por Cl, Br, I, tetrafluoroborato, trifluorometanosulfonato y nitrato; y

en donde el sustrato de celulosa se selecciona de entre el grupo que consiste en:

a) partículas de celulosa y

b) nanofibras de celulosa obtenidas por electrospinning. Los autores de la presente invención han desarrollado un nuevo material preparado a partir de un sustrato formado por partículas celulosa, o bien por nanofibras de celulosa preparadas por electrospinning, que, sorprendentemente, presenta unas propiedades superiores como inhibidor de la transferencia de color respecto a los productos descritos en el estado de la técnica, en particular respecto a los productos comerciales donde el soporte de celulosa no está nanoestructurado, sino en forma de un material textil común, del tipo toallitas. El material desarrollado resulta adecuado como aditivo para ser usado en el lavado de ropa para evitar la tinción indeseada de prendas. El sustrato de celulosa

El material inhibidor de la trasferencia de color, según la presente invención, se caracteriza porque contiene un sustrato de celulosa en forma de partículas, o bien en forma de nanofibras obtenidas por electrospinning, que presenta unas características físico-químicas específicas, bien diferenciadas de los materiales celulósicos textiles habitualmente usados como soporte en productos anti-transferencia de color, y que le confieren a dicho material unas propiedades notablemente superiores para la inhibición de la transferencia de color.

El sustrato de celulosa utilizado en la presente invención está en forma de partículas de celulosa, o bien en forma de nanofibras de celulosa obtenidas por electrospinning.

En una realización preferida de la invención, el sustrato de celulosa consiste en partículas de celulosa.

Las partículas de celulosa empleadas en el ámbito de la presente invención son micropartículas o nanopartículas de celulosa, es decir tienen un tamaño medio del orden de micrómetros (o mieras), habitualmente entre 1 μηι y 1000 μηι, o del orden de nanómetros, habitualmente entre 1 nm y 1000 nm.

La distinción entre micropartículas y nanopartículas de celulosa no siempre está bien definida, ya que habitualmente las partículas no son granulares, es decir, no tienen una forma aproximadamente esférica, sino que son fibrilares, definidas típicamente en función de su espesor medio (E) y su longitud media (L), de manera que, habitualmente, las partículas de celulosa se clasifican como nanopartículas si al menos una de dichas dimensiones, en particular el espesor, es menor a 1 μηι. En el caso de las partículas de forma fibrilar, también suelen caracterizarse por el parámetro denominado "relación de aspecto" {"aspect ratio'), que es la relación entre la longitud y el espesor de dichas fibras. Dentro del ámbito de la presente invención, las partículas de celulosa empleadas se caracterizan porque tienen un tamaño medio comprendido entre 0,01 μηι y 400 μηι, más preferiblemente comprendido entre 0,05 μηι y 200 μηι. Dicho tamaño medio de las partículas de celulosa, cuya forma es irregular, como se ha indicado anteriormente, se refiere habitualmente a su diámetro medio equivalente, es decir, el diámetro de una esfera de volumen equivalente al de la partícula. En el contexto de la presente invención se usa indistintamente el término tamaño medio para referirse al diámetro medio, o diámetro medio equivalente.

El tamaño medio de las partículas de celulosa, definido según su diámetro medio equivalente, puede determinarse según los procedimientos analíticos usuales para medir el tamaño medio de partículas, que son bien conocidos para el experto en la materia, por ejemplo, por métodos de cribado, por el método de la zona sensible a la corriente eléctrica (contador Coulter), por dispersión de la luz láser, o mediante el uso de microscopía electrónica, en particular el microscopio electrónico de barrido (SEM, scanning electrón microscope), o el microscopio electrónico de transmisión (TEM, transmission electrón microscope). En el capítulo Análisis del tamaño de las partículas, del libro M. E. Aulton, Farmacia. La ciencia del diseño de las formas farmacéuticas, segunda edición, Elsevier, Madrid, 2004, Capítulo 10, pp154-167 se describen los parámetros y métodos más habituales para definir y medir el tamaño de partículas.

Según una realización preferida de la invención, las partículas de celulosa que actúan como sustrato del material inhibidor de la transferencia de color se eligen del grupo formado por celulosa microcristalina, celulosa pulverulenta, celulosa microfibrilada, celulosa nanocristalina, y nanofibras de celulosa obtenidas por electrospinning y trituradas. Preferiblemente se utilizan partículas de celulosa elegidas entre celulosa microcristalina, celulosa microfibrilada y nanofibras de celulosa obtenidas por electrospinning y trituradas. Aún más preferiblemente, se utilizan partículas de celulosa elegidas entre celulosa microcristalina y celulosa microfibrilada.

En una realización de la invención, las partículas de celulosa utilizadas como soporte son celulosa microcristalina.

La celulosa microcristalina es una sustancia pulverulenta cristalina, obtenida por hidrólisis controlada de α-celulosa, cuyas características son bien conocidas y se describen, por ejemplo, en el manual de excipientes farmacéuticos, R. C. Rowe, P. J. Sheskey y P.J. Weller, Handbook of Pharmaceutical Excipients, cuarta edición, Pharmaceutical Press, 2003.

La celulosa microcristalina presenta un tamaño medio de partícula que varía habitualmente entre 20 μηι y 300 μηι, en función de los diferentes suministradores y procedimientos de obtención. Preferiblemente, se utiliza una celulosa microcristalina con un tamaño medio de partícula comprendido entre 40 μηι y 150 μηι, más preferiblemente comprendido entre 50 μηι y 120 μηι, y aún más preferiblemente comprendido entre 70 μηι y 100 μηι.

Las partículas de celulosa microcristalina son granulares, con una forma aproximadamente esférica, con un "aspect ratio" habitualmente comprendido entre aproximadamente 1 y 3.

La celulosa microcristalina puede obtenerse comercialmente a partir de diversos proveedores, por ejemplo a través de la compañía FMC Biopolymer, bajo el nombre comercial general AVICEL ® ; o bien a través de la compañía Acros Organics que distribuye celulosa microcristalina con un tamaño medio de partícula de 50 μηι o 90 μηι; también la compañía Sigma-Aldrich distribuye celulosa microcristalina bajo la denominación Cellulose microcrystalline 310697, con un tamaño medio de partículas de 20 μηι; y asimismo la compañía JRS (J. Rettenmaier & Sóhne) comercializa celulosa microcristalina bajo las denominaciones VIVAPUR ® o HEWETEN ® , en diferentes tamaños de partícula, por ejemplo la denominada HEWETEN ® 102, con un tamaño medio de partícula de 90 μηι.

En otra realización de la invención, las partículas de celulosa utilizadas como soporte son celulosa pulverulenta.

La celulosa pulverulenta es un polvo obtenido por reducción del tamaño de la α-celulosa por medios mecánicos, cuyas características se especifican, por ejemplo, en el libro R. C. Rowe, antes citado, y que presenta un tamaño de partícula habitualmente comprendido entre 20 μηι y 250 μηι. La celulosa en forma pulverulenta puede obtenerse comercialmente, por ejemplo a través de la compañía J. Rettenmaier & Sóhne, bajo el nombre comercial general ARBOCEL ® , según las variedades ARBOCEL ® M80 o ARBOCEL ® A300, por ejemplo.

En otra realización de la invención, las partículas de celulosa utilizadas como soporte son celulosa microfibrilada.

La celulosa microfibrilada (MFC, microfibrillated cellulose) tiene unas dimensiones que habitualmente varían entre 0,01 μηι y 4 μηι de espesor medio, preferiblemente entre 0,01 μηι y 0,1 μηι, y entre 1 μηι y 100 μηι de longitud media. Habitualmente, tienen un "aspect ratio" de hasta 100, como máximo. Alternativamente, la celulosa microfibrilada puede caracterizarse por el diámetro medio, o diámetro medio equivalente de las partículas, que está habitualmente comprendido entre 0,05 μηι y 15 μηι. La celulosa microfibrilada se obtiene a partir de la celulosa, o bien a partir de celulosa microcristalina, por un tratamiento mecánico de homogeneización a alta presión, opcionalmente acompañado de un tratamiento químico o enzimático. La celulosa microfibrilada tiene un espesor habitualmente inferior a 1 μηι, por lo que se suele calificar como nanocelulosa, o nanopartículas de celulosa.

La celulosa microfibrilada es bien conocida por el experto en la materia, y puede obtenerse comercialmente, en diferentes tamaños, a partir de diversos suministradores, en particular a partir de la compañía J. Rettenmaier & Sóhne, por ejemplo, la conocida con el nombre comercial ARBOCEL ® UFC 100, cuyas fibras tienen una longitud de aproximadamente 8 μηι.

En otra realización de la invención, las partículas de celulosa utilizadas como soporte son celulosa nanocristalina.

La celulosa nanocristalina es una forma altamente cristalina de la celulosa, que se presenta en forma de agujas y se obtiene por hidrólisis de la celulosa con un ácido fuerte bajo condiciones controladas, por ejemplo, tal como se describe en el artículo Habibi eí al. Cellulose nanocrystals: chemistry, self-assembly, and applications, Chem. Rev., 2010, 1 10, p3479-3500. La celulosa nanocristalina presenta unas dimensiones habitualmente comprendidas entre 3 nm y 5 nm de espesor y hasta 200 nm de longitud.

En el capítulo Aspler eí al. fíeview oí nanocellulosic producís and íheir applicaíions, del libro: Biopolymer nanocomposiíes. Processing, properíies and applicaíions, Editado por A. Dufresne, S Thomas y L.A. Pothan, 2013, John Wiley & Sons (ISBN 978-1 -1 18-21835-8), capítulo 20, pp461 -508, se describen las propiedades de las micropartículas y nanopartículas de celulosa arriba citadas.

En otra realización de la invención, las partículas de celulosa utilizadas como soporte se preparan por triturado de nanofibras de celulosa obtenidas por elecírospinning. Las partículas así obtenidas, en forma de fibras o filamentos, tienen generalmente un diámetro medio comprendido entre 0,1 μηι y 1 μηι, más preferiblemente comprendido entre 0,3 μηι y 0,8 μηι, y una longitud media habitualmente comprendida entre 2 μηι y 100 μηι, más preferiblemente comprendida entre 3 μηι y 80 μηι, y aún más preferiblemente comprendida entre 4 μηι y 50 μηι.

La técnica conocida como elecírospinning es bien conocida para el experto en la materia, y permite la preparación de nanofibras a partir de una disolución de un determinado material, habitualmente polímeros, mediante la aplicación de corriente eléctrica con un voltaje suficientemente elevado, lo que provoca la expulsión de finos hilos desde un capilar, al tiempo que se evapora el disolvente, formándose de este modo las nanofibras de dicho material. Para preparar nanofibras de celulosa, puede utilizarse, por ejemplo, una solución de acetato de celulosa en un solvente o una mezcla de solventes, por ejemplo, una mezcla de acetona/dimetilacetamida. El acetato de celulosa puede obtenerse de forma comercial. Por ejemplo, la compañía Sigma-Aldrich distribuye acetato de celulosa con un peso molecular medio (Mn) de 30.000.

Unas condiciones adecuadas para realizar el electrospinning del acetato de celulosa son, por ejemplo, un voltaje de 30 kV, un flujo de entre 3 y 4 mL/h, una distancia al colector de 12 cm, y una velocidad de rotación de 500 rpm.

A continuación, las nanofibras de acetato de celulosa obtenidas se hidrolizan, habitualmente con una solución de hidróxido sódico para desacetilar el producto y obtener nanofibras de celulosa. El sólido obtenido se filtra y se seca, preferiblemente a una temperatura comprendida entre 40 e C y 80 e C, más preferiblemente comprendida entre 55 e C y 65 e C durante un período habitualmente comprendido entre 0,5 y 3 horas, preferiblemente durante aproximadamente una hora.

Las nanofibras obtenidas según este proceso de electrospinning se trituran, por ejemplo con un molino IKA A 1 1 basic, para obtener partículas de celulosa. La etapa de triturado puede hacerse sobre las nanofibras de acetato de celulosa obtenidas directamente del proceso de electrospinning y/o después de la etapa de hidrólisis, una vez desacetilada la celulosa.

En otra realización de la invención, el soporte de celulosa utilizado en el material inhibidor de la transferencia de color son nanofibras de celulosa, preparadas por electrospinning, sin triturar.

Compuesto de amonio cuaternario

El material inhibidor de la transferencia del color consiste en un soporte de celulosa funcionalizado con un compuesto de amonio cuaternario, que se caracteriza porque tiene una gran afinidad por los colorantes o tintes.

En concreto, el compuesto de amonio cuaternario empleado en el material objeto de la presente invención es un producto de fórmula (I): (|)

en donde:

n está comprendido entre 1 y 20;

Ri se selecciona entre oxiranilo y 2-cloro-1 - idroxietilo;

R 2 y R 3 se seleccionan independientemente entre grupos alquilo Ci R 4 se selecciona entre grupos alquilo Ci- 20 ; y

X se selecciona del grupo formado por Cl, Br, I, tetrafluoroborato, trifluorometanosulfonato y nitrato.

Definiciones

En el contexto de la presente invención, un grupo alquilo Ci -6 se refiere a un grupo hidrocarbonado saturado que tiene entre 1 y 6 átomos de carbono, que puede ser lineal o ramificado, e incluye, entre otros, los grupos metilo, etilo, n-propilo, isopropilo, sec-butilo, ferf-butilo, n-pentilo, 1 -metilbutilo o n-hexilo.

Análogamente, un grupo alquilo C 1-20 se refiere a un grupo hidrocarbonado saturado que tiene entre 1 y 20 átomos de carbono, que puede ser lineal o ramificado, e incluye, entre otros, los grupos metilo, etilo, n-propilo, isopropilo, sec-butilo, ferf-butilo, n- pentilo, 1 -metilbutilo, n-hexilo, n-octilo, n-decilo, n-dodecilo n-tetradecilo, n-hexadecilo o n-octadecilo.

Un grupo n-alquilo C 8 -C 18 se refiere a un grupo hidrocarbonado lineal saturado que tiene entre 8 y 18 átomos de carbono, y está formado por los grupos n- octilo, n-nonilo, n-decilo, n-undecilo, n-dodecilo, n-tridecilo, n-tetradecilo, n-pentadecilo, n- hexadecilo, n-heptadecilo y n-octadecilo.

El grupo oxiranilo se refiere al radical:

El grupo 2-cloro-1 -hidroxietilo se refiere al radical:

Por su parte, el anión tetrafluoroborato se refiere al grupo BF 4 ~ , el trifluorometosulfonato (o triflato) es el anión S0 3 (CF 3 ) ~ , y el grupo nitrato corresponde al anión N0 3 ~ .

En una realización preferida de la invención, el compuesto de fórmula (I) se caracteriza porque n es 1 , R 2 , R 3 y R 4 se seleccionan entre el grupo formado por metilo, etilo, n-propilo e isopropilo, y X se selecciona entre el grupo formado por Cl, Br, y I. En una realización aún más preferida R 2 , R 3 y R 4 son metilo y X es Cl.

En una realización preferida de la invención Ri es oxiranilo.

Según diversas realizaciones particulares de la invención, el compuesto de amonio cuaternario de fórmula (I) se caracteriza porque:

- n está comprendido entre 1 y 20, preferiblemente entre 1 y 10, más preferiblemente entre 1 y 5, y aún más preferiblemente n es 1 ; Ri se selecciona entre: oxiranilo y 2-cloro-1 -hidroxietilo; más preferiblemente R^ es oxiranilo;

R 2 y R 3 se seleccionan independientemente entre grupos alquilo Ci -6 , más preferiblemente se seleccionan independientemente entre el grupo formado por metilo, etilo, n-propilo e isopropilo; y aún más preferiblemente R 2 y R 3 son ambos metilo;

R 4 es un grupo alquilo Ci- 20 , más preferiblemente se elige entre metilo, etilo, n- propilo, isopropilo, o un n-alquilo C 8 -Ci 8 , aún más preferiblemente R 4 es metilo; - X se selecciona del grupo formado por Cl, Br, I, tetrafluoroborato, trifluorometanosulfonato y nitrato, preferiblemente X se selecciona entre Cl, Br y I, y aún más preferiblemente X es Cl.

En una realización particularmente preferida de la invención, el compuesto de fórmula (I) se caracteriza porque n es 1 , Ri es oxiranilo; R 2 , R 3 y R 4 son metilo y X se elige entre Cl, Br, I, más preferiblemente X es Cl. Según esta realización, el producto de fórmula (I) es el cloruro de glicidiltrimetilamonio (número CAS 3033-77-0), que se encuentra disponible comercialmente a partir de diversos proveedores, por ejemplo, Sigma-Aldrich (Suiza), o bien a partir de SKW Quab Chemicals (producto Quab ® 151 ).

En otra realización particularmente preferida de la invención, el compuesto de fórmula (I) se caracteriza porque n es 1 , R es 2-cloro-1 -hidroxietilo, R 2 , R 3 y R 4 son metilo y X se elige entre Cl, Br, I; más preferiblemente X es Cl. Según esta realización, el producto de fórmula (I) es el cloruro de (3-cloro-2-hidroxipropil)trimetilamonio (número CAS 3327-22-8), que puede obtenerse a través de la compañía Sigma-Aldrich, o bien a través de la compañía SKW Quab Chemicals (producto Quab ® 188).

En otra realización preferida de la invención, el compuesto de fórmula (I) se caracteriza porque n es1 , Ri es 2-cloro-1 -hidroxietilo; R 2 y R 3 son metilo, R 4 se elige entre un n-alquilo C 8 -Ci 8 , más preferiblemente se elige entre n-octilo, n-dodecilo, n- hexadecilo, y n-octadecilo; y X se elige entre Cl, Br, I, más preferiblemente X es Cl. Según esta realización, habitualmente el compuesto de fórmula (I) es una mezcla de al menos dos compuestos, con diferentes R 4 , en diferentes proporciones. Alguno de estos productos están disponibles de forma comercial, a través de la compañía SKW Quab Chemicals, por ejemplo el producto comercial Quab ® 342 donde R 4 es n-dodecilo, el producto comercial Quab ® 360, una mezcla de R 4 =n-octilo y R 4 =n-octadecilo; o el producto comercial Quab ® 426, una mezcla de R 4 =n-dodecilo, R 4 =n-hexadecilo y R 4 =n- octadecilo; en todos ellos R es 2-cloro-1 -hidroxietilo, R 2 y R 3 son metilo, y X es Cl. Procedimiento de preparación

En el material de la invención, el soporte de celulosa está funcionalizado con el producto de amonio cuaternario de fórmula (I). Esto significa que dicho producto se une a la celulosa por reacción con los grupos hidroxilo presentes en ésta, para formar partículas de celulosa o nanofibras de celulosa funcionalizadas, de acuerdo a la siguiente estructura, donde el círculo representa el soporte de celulosa:

Forma también parte del objeto de la invención un procedimiento para preparar el material de la invención. Para preparar dicho material, es decir, para funcionalizar las partículas de celulosa, o las nanofibras de celulosa obtenidas por electrospinning, puede utilizarse, por ejemplo, un procedimiento que comprende las siguientes etapas:

a) preparar una suspensión acuosa del sustrato de celulosa juntamente con el compuesto de amonio cuaternario de fórmula (I) a pH alcalino comprendido entre 12 y 14, y mantener el conjunto bajo agitación;

b) filtrar y someter el material celulósico empapado resultante a una temperatura comprendida entre 60 e C y 1 10 e C;

c) lavar el material resultante con agua hasta pH neutro y secar a una temperatura comprendida entre 60 e C y 80 e C.

Para obtener la suspensión acuosa a pH alcalino se puede emplear cualquier agente alcalinizante como, por ejemplo, hidróxidos alcalinos, o carbonatos alcalinos. Preferiblemente, se emplea hidróxido sódico como agente alcalinizante.

En la suspensión preparada inicialmente, en la etapa a), la concentración de hidróxido sódico está preferiblemente comprendida entre 2% y 10%, más preferiblemente comprendida entre 3% y 5%. y aún más preferiblemente comprendida entre 4% y 4,5%; la concentración del compuesto de amonio cuaternario de fórmula (I) está preferiblemente comprendida entre 2% y 15%, más preferiblemente entre 5% y 10%, y aún más preferiblemente comprendida entre 8% y 9%; y la concentración de la celulosa está preferiblemente comprendida entre 1 % y 10%, más preferiblemente comprendida entre 3% y 5%, y aún más preferiblemente comprendida entre 4% y 4,5%; donde todos los porcentajes están expresados en peso. Así pues, la relación molar entre el material celulósico / hidróxido sódico / compuesto de fórmula (I) está comprendida preferiblemente entre los siguientes valores: 1 / (3-10) / (1 ,5-5), más preferiblemente comprendida entre 1 / (4,0-4,5) / (2,0-2,5) y aún más preferiblemente dicha relación molar es 1 / 4,1 / 2,1 .

En la etapa a) el conjunto se mantiene bajo agitación a temperatura ambiente, por ejemplo entre 10 minutos y 3 horas, preferiblemente entre 15 minutos y 1 ,5 horas, mediante agitación mecánica a, por ejemplo, entre 600 y 1500 rpm, o bien bajo agitación magnética.

A continuación, según la etapa b) del proceso, se elimina la mayor parte de la disolución por filtración y el material celulósico empapado se introduce en una estufa, a una temperatura comprendida entre 60 e C y 1 10 e C, preferiblemente a 100 e C, durante un período preferiblemente comprendido entre 15 minutos y 24 horas.

En la etapa c), la celulosa funcionalizada obtenida se lava con agua repetidas veces hasta conseguir que el agua de los lavados tenga pH aproximadamente neutro. El material resultante se seca a una temperatura comprendida entre 60 e C y 80 e C, durante un período de tiempo preferiblemente comprendido entre 12 y 24 horas.

En la etapa a) pueden seguirse, dos procedimientos alternativos. Según una primera alternativa, se prepara inicialmente una solución acuosa del agente alcalinizante, preferiblemente hidróxido sódico, con el compuesto de amonio cuaternario de fórmula (I) y sobre dicha disolución se añaden las partículas de celulosa o las nanofibras de celulosa obtenidas por electrospinning, agitándose a continuación el conjunto durante un período de tiempo preferiblemente comprendido entre 10 minutos y 3 horas, más preferiblemente comprendido entre 15 minutos y 1 ,5 horas.

Alternativamente, puede prepararse primero una mezcla añadiendo el material celulósico sobre una disolución acuosa del agente alcalinizante, preferiblemente de hidróxido sódico, agitándose durante un período preferiblemente comprendido entre 5 minutos y 1 ,5 horas, y se añade a continuación el compuesto de amonio cuaternario de fórmula (I), agitándose de nuevo, preferiblemente durante entre 5 minutos y 1 ,5 horas.

De acuerdo a este procedimiento se consiguió funcionalizar las partículas de celulosa y las nanofibras de celulosa. La eficacia de la funcionalizacion se valoró efectuando un análisis elemental de los materiales preparados y calculando en el porcentaje de N incorporado, es decir, los gramos de N por cada 100 g de celulosa funcionalizada. Se obtuvieron valores que oscilaron entre 0,3 y 0,9 (ver los Ejemplos 3 a 8) para las partículas de celulosa o nanofibras de celulosa del material de la invención. El mismo ensayo de análisis elemental realizado con toallitas comerciales permitió comprobar que dichos productos presentaban unos valores de funcionalización comparables, de entre 0,4-0,6 (ver Ejemplos 3 a 8).

Uso del material de la invención

Se realizaron diversos ensayos aplicativos para comparar el material antitransferencia de color según la presente invención, y otros productos comerciales basados en materiales celulósicos textiles, del tipo toallitas.

Así, en los Ejemplos 9 y 10 se evaluó la capacidad del material de la invención, comparativamente con tres productos comerciales del tipo toallitas anti- transferencia de color, para adsorber los colorantes, observándose que el producto de la invención tiene mayor capacidad de absorción, y también permite decolorar más rápidamente que los productos comerciales comparados.

Los resultados de los ensayos descritos en los Ejemplos 9 y 10 se han representado gráficamente en la Figura 1 , donde se compara la capacidad de adsorción de colorante en función del tiempo, y en la Figura 2, donde se compara la capacidad máxima de adsorción de colorante a los 60 minutos.

Por otra parte, en el Ejemplo 1 1 se evaluó la eficacia del material de la invención para evitar la transferencia de color entre tejidos, según un ensayo realizado en un equipo Lini-test que simulaba las condiciones de lavado en una lavadora, y en el que se introdujeron tejidos coloreados y tejido blancos, juntamente con un detergente sin aditivos anti-transferencia de color y el material de la invención, o bien tres productos comerciales, además de dicho detergente como referencia. Se ensayaron tejidos coloreados con diversos colorantes, y tejidos blancos de algodón y de poliamida.

Se observó que los productos según la presente invención fueron sorprendentemente más eficaces que los productos de referencia para evitar la transferencia de color a los tejidos blancos, especialmente en las condiciones de mayor peligro de transferencia de color, es decir entre colorantes directos y tejidos de algodón, y entre colorantes tipo ácido y poliamida. Los resultados del ensayo para estos casos especialmente relevantes se han representado de forma gráfica en las Figuras 3, 4, 5 y 6, donde puede observarse que el material según la presente invención (barras oscuras) resultó más eficaz para evitar la transferencia de color que los productos de referencia (barras claras), obteniéndose unos valores próximos a la inhibición total (5).

Por ello, forma parte del objeto de la presente invención el uso del material de la invención para inhibir la transferencia de color durante el proceso de lavado de la ropa. Así, el material de la invención es adecuado para añadirse como aditivo durante el lavado de la ropa, típicamente en el lavado automático utilizando cualquier tipo de lavadora disponible comercialmente. Dicho material puede añadirse, por ejemplo, al inicio del programa principal de lavado, juntamente con el detergente, o bien inmediatamente antes o después de añadir el detergente.

El material de la invención se añade a la lavadora en una cantidad habitualmente comprendida entre 1 g y 50 g por cada Kg de ropa, si bien dicha cantidad puede ajustarse convenientemente en función de las necesidades.

Forma también parte del objeto de la invención un procedimiento para el lavado de textiles que comprende el uso de dicho material.

Dicho procedimiento consiste en seguir el proceso de lavado habitual para cada lavadora, según cualquiera de los programas disponibles, a cualquier temperatura, y de cualquier duración, y se caracteriza por el hecho de añadir el material inhibidor de la transferencia de color de la presente invención durante el lavado, preferiblemente se añade juntamente con el detergente, o alternativamente inmediatamente antes o después de añadir el detergente, para que actúe durante la etapa principal de lavado, que es cuando existe mayor riesgo de transferencia de color.

El producto de la invención, en forma de finas partículas de celulosa funcionalizadas, actúa en el baño de lavado, adsorbiendo el colorante que pueda desprenderse de las prendas coloreadas, y se elimina de manera simple durante el aclarado, sin dejar ningún residuo y sin dañar la ropa. No se requiere, por lo tanto, la eliminación del producto anti-transferencia al finalizar el lavado, como sucede con otros productos comerciales, del tipo toallitas.

El material de la invención puede ser incorporado a cualquier composición adecuada para emplearse en el lavado de la ropa, por ejemplo, a un aditivo para el lavado o a una composición detergente.

Por ejemplo, el material de la invención puede añadirse a una composición detergente, de manera que se obtiene un detergente que ya tiene incorporado un producto inhibidor de la transferencia de color.

Las composiciones detergentes adecuadas para incorporar el producto inhibidor de la transferencia de color según la presente invención pueden ser, sin limitación, cualquier tipo de composición detergente apropiada para el lavado de prendas textiles, y que son bien conocidas por el experto en la materia, por ejemplo, tal como se describen, en el libro J.J. García Domínguez, Tensioactivos y Detergencia, Editorial Dossat, Madrid, 1986 (ISBN 84-237-0687-7); o en el libro G. Jakobi y A. Lóhr, Detergents and Textile Washing. Principies and Practice. VCH Verlagsgesellschaft, Weinheim, 1987 (ISBN 3-527-2681 1 -1 ).

Así pues, forma también parte del objeto de la invención una composición para el lavado de la ropa que comprende el material inhibidor de la transferencia de color de la presente invención.

Ejemplos

Ejemplo preparativo 1 : Preparación de nanofibras de celulosa por electrospinning

Se preparó una solución al 22% en peso de acetato de celulosa (Sigma Aldrich 180955, peso molecular medio M n , 30.000) en una mezcla de los disolventes acetona y dimetilacetamida en una proporción 1 :1 en peso.

La disolución resultante se sometió a un proceso de electrospinning en el equipo comercial, modelo NF-103 de la empresa MECC Co. Ltd. Las condiciones utilizadas en dicho proceso fueron las siguientes: voltaje=30 kV, flujo=3-4 mL/h, distancia al colector=12 cm, velocidad de rotación del colector=500 rpm. Se obtuvieron unas nanofibras de acetato de celulosa, formando una malla.

A continuación se procedió a desacetilar dichas nanofibras, para lo cual se sumergieron en 3,5 L de una solución de NaOH 0,3 M durante 1 hora, y la desacetilación se controló mediante espectroscopia de infrarrojos (IR/ATR, Infraed/Attenuated Total fíeflection), para lo cual se utilizó un equipo comercial, modelo IRAffinity-1 con accesorio Miracle™ ATR de la empresa SHIMADZU.

A continuación, las nanofibras se filtraron, se lavaron con agua, y se secaron a una temperatura de 60 e C, durante toda la noche.

Las nanofibras de celulosa así obtenidas fueron caracterizadas utilizando un microscopio electrónico de barrido (SEM, Scanning Electron Microscopy), concretamente utilizando un equipo del modelo JSM-6010-LV de la empresa JEOL. El diámetro de dichas fibras era de 452 nm ± 130 nm.

Ejemplo preparativo 2: Preparación de partículas de celulosa por triturado de nanofibras de celulosa obtenidas por electrospinning

Se partió de las nanofibras de celulosa preparadas en el preparativo Ejemplo 1 , las cuales se trituraron utilizando un molino IKA A 1 1 basic durante 15 minutos hasta obtener un polvo fino. Se caracterizó el tamaño de dichas partículas obtenidas utilizando el microscopio electrónico de barrido, observándose que las partículas preparadas a partir de las nanofibras tenían una longitud aproximadamente comprendida entre 4 y 20 μηι. Ejemplos 3 a 8: Partículas de celulosa funcionalizadas

Se funcionalizaron las siguientes partículas de celulosa: celulosa microcristalina (ACROS ORGANICS, Producto 38231 , tamaño de partícula 90 μηι), celulosa microfibrilada (Arbocel, Producto UFC 100, tamaño medio de las partículas entre 6-12 μηι (d 50 )), y las partículas preparadas en el Ejemplo preparativo 2.

Estos sustratos se funcionalizaron con cloruro de glicidiltrimetilamonio (Allorachem, producto 43831949).

Como producto de partida se emplearon 12 g de las partículas obtenidas en el Ejemplo preparativo 2, y 100 g de celulosa microcristalina y de celulosa microfibrilada.

Para preparar el material anti-transferencia de color a partir de dichas partículas de celulosa, se siguieron dos procedimientos alternativos, descritos a continuación, que son totalmente análogos, y únicamente difieren en el orden en el que se añaden los reactivos. Para el caso de las partículas de celulosa del Ejemplo preparativo 2 únicamente se siguió el primero (procedimiento 1 ), mientras que la celulosa microcristalina y la celulosa microfibrilada se funcionalizaron por los dos métodos.

Procedimiento 1 : En un recipiente se preparó una disolución acuosa con

NaOH y el cloruro de glicidiltrimetilamonio, y a dicha disolución se añadieron las partículas de celulosa, de manera que la proporción en peso de las partículas de celulosa en todos los casos era del 4,2%, la proporción en peso de NaOH era del 4,3% y la concentración de cloruro de glicidiltrimetilamonio era del 8,3%, lo que representaba una relación molar celulosa / NaOH / cloruro de glicidiltrimetilamonio de 1 / 4,1 / 2,1 . Se agitó el conjunto durante 1 hora a temperatura ambiente mediante agitación mecánica a 1000 rpm.

A continuación, se filtraron las partículas de celulosa, para eliminar la mayor parte de la disolución, dejando el material celulósico empapado, y acto seguido dicho material se dispuso en una estufa a 100 e C durante 30 minutos. Posteriormente, se lavó el producto final con agua repetidas veces hasta conseguir que el agua de los lavados tuviera pH neutro. Se secó el material resultante a 80 e C durante 20 horas.

Procedimiento 2: En un recipiente se preparó una disolución acuosa de NaOH, se añadieron las partículas de celulosa, y el conjunto se agitó durante 30 minutos a temperatura ambiente mediante agitación mecánica a 1000 rpm. A continuación se añadió el cloruro de glicidiltrimetilamonio, y se agitó mecánicamente a 1000 rpm durante otros 15 minutos a temperatura ambiente. Al igual que en el procedimiento anterior, la proporción en peso de las partículas de celulosa en todos los casos era del 4,2%, la proporción en peso de NaOH era del 4,3% y la concentración de cloruro de glicidiltrimetilamonio era del 8,3%, lo que representaba una relación molar celulosa / NaOH / cloruro de glicidiltrimetilamonio de 1 / 4,1 / 2,1 .

A continuación se filtraron las partículas de celulosa para eliminar la mayor parte de la disolución, y a partir de este punto se continuó igual que en el procedimiento 1 , después de la filtración.

Según dichos procedimientos, se obtuvieron partículas de celulosa funcionalizadas con el compuesto de amonio cuaternario cloruro de glicidiltrimetilamonio. Para comprobar el grado de funcionalizacion, se efectuó un análisis elemental de dichos productos, y se calculó el % de N que contenían, es decir, los gramos de N por cada 100 gramos de muestra analizada. Los resultados se muestran en la Tabla 1 .

TABLA 1

El grado de funcionalizacion se comparó también con el de tres productos comerciales (Ejemplos de referencia A, B y C), todos ellos en forma de toallitas, analizando también en este caso el %N que contenían dichos productos. Se comprobó que el porcentaje de funcionalizacion, para el caso de los Ejemplos de referencia A y B eran comparables a los de los productos de la invención. El Ejemplo de referencia C, presentaba una gran dispersión de los resultados (comprendidos entre 0,194 y 2,802), obtenidos en 6 repeticiones del ensayo para diferentes muestras del mismo producto, por lo que no calculó el valor medio ya que la distribución del compuesto de amonio cuaternario no resultaba homogénea en la muestra.

Ejemplo 9: Ensayo de la capacidad de adsorción de colorantes por el material de la invención: estudio cinético

Se efectuó un ensayo para evaluar la capacidad de adsorción del colorante Direct Red 83 (CAS 15418-16-3) por parte del material objeto de la presente invención, comparativamente respecto a productos comerciales, en función del tiempo de contacto (o estudio cinético).

Para ello se determinó la cantidad de colorante adsorbida por el material, expresada como mg de colorante por cada gramo de material, a diferentes tiempos (1 , 5, 10, 15, 30, 45 y 60 minutos).

Se puso en contacto 10 mg del material a ensayar en 10 ml_ de una solución de 10 ppm del colorante Direct Red 83. Para determinar la cantidad de colorante adsorbido sobre el material a los diferentes tiempos se midió la absorbancia de la solución por espectroscopia UV-visible, y dichos valores se interpolaron en una recta de calibrado del colorante.

Los resultados obtenidos se muestran en la Tabla 2, y se representan en forma gráfica en la Figura 1 . Puede observarse que todos los materiales ensayados según la presente invención presentaron una capacidad de adsorción superior en comparación a los productos comerciales, y también mostraron una mayor velocidad de actuación.

La capacidad de adsorción máxima teórica para la solución ensayada de colorante Direct red 83. 1 es de 10 mg de colorante/g material. Cuando la capacidad de adsorción observada era igual a la teórica se observaba la decoloración completa de la solución.

TABLA 2

Capacidad de adsorción (mg colorante/g material)

Material 1 min 5 min 10 min 15 min 30 min 45 min 60 min

Ejemplo 3 10,2958 10,5378 10,4124 10,5009 10,0428 10,4465 10,4278

Ejemplo 4 2,8210 6,2198 8,4512 9,33354 9,8157 10,4498 10,4430 Ejemplo 5 6,0074 8,8080 10,2615 9,9017 10,381 1 10,3166 10,0888

Ejemplo 6 4,5296 8,0827 9,9589 10,2894 10,3579 10,3731 10,3396

Ejemplo 7 8,9479 10,4402 10,3980 10,5415 10,5930 10,5525 10,4449

Ej.fíef.A 6,6590 4,1 1 13 3,4077 3,0607 2,4993 3,5731 2,2704

Ej.Ref.B 0,7794 3,0809 3,9133 5,6563 6,7562 6,5282 7,6293

Ej.Ref.C 2,7951 3,2671 3,6412 3,7493 4,2507 4,4080 4,5198

Todos los materiales según la presente invención consiguieron adsorber todo el colorante, produciéndose la total decoloración de la solución. La adsorción completa se produjo al cabo de 1 , 25, 10, 15 y 5 minutos para los Ejemplos 3, 4, 5, 6 y 7, respectivamente. En cambio, ninguno de los Ejemplos de referencia alcanzaron este valor máximo teórico, sino que mostraron unos valores máximos de adsorción inferiores.

Ejemplo 10: Ensayo de la capacidad de adsorción de colorantes por el material de la invención: estudio a 60 minutos

En este ensayo se evaluó la capacidad de adsorción del colorante Direct

Red 83 (CAS 15418-16-3) por parte del material objeto de la presente invención, comparativamente respecto a productos comerciales, fijando un tiempo de contacto de 60 minutos.

Se siguió un procedimiento análogo al descrito en el Ejemplo 9, poniéndose en contacto 10 mg del material a ensayar con 10 mL de una solución del colorante Direct Red 83 con una concentración de 500 ppm.

Los materiales ensayados fueron los correspondientes al Ejemplo 3 (soporte de nanofibras de celulosa preparadas por electrospinning y trituradas), Ejemplo 5 (soporte de celulosa microcristalina) y Ejemplo 7 (soporte de celulosa microfibrada), comparativamente respecto a tres productos comerciales en forma de toallitas (Ejemplos de Referencia A, B y C).

Los resultados obtenidos se muestran en la Tabla 3, y se representan gráficamente en la Figura 2.

TABLA 3

Capacidad de adsorción a 60 minutos

Material

(mg color ante/ g material) Ejemplo 3 169,85

Ejemplo 5 93,18

Ejemplo 7 131 ,90

Ejemplo de Referencia A 80,30

Ejemplo de Referencia B 15,65

Ejemplo de Referencia C 7,01

Puede observarse que todos los materiales según la invención mostraron una capacidad de adsorción del colorante superior a la de los materiales de referencia. Ejemplo 1 1 : Ensayo de la eficacia de los materiales de la invención como agentes anti-transferencia del color

Se realizó un ensayo para evaluar la eficacia como agentes antitransferencia del color de los materiales según la presente invención en el lavado de prendas. Concretamente, en este ensayo se evaluó la capacidad de varios productos para evitar la transferencia de un tejido donador hacia un tejido aceptor. Este ensayo es el recomendado por la A.I.S.E. (International Association for Soaps, Detergents and Maintenance Products) y el definido por la UE en Ecolabel para detergentes para ropa de color.

Los tejidos aceptores de color empleados en el ensayo fueron: - Algodón 100% con líneas verdes de acuerdo con la norma ISO 2267.

Dimensiones de cada probeta: (5.5 x 16) cm

Poliamida de acuerdo con la norma ISO 105 F03. Dimensiones de cada probeta: (6 x 16) cm.

Los tejidos aceptores fueron pre-lavados 3 veces a 60 e C en un programa de algodón con un detergente sin blanqueantes ópticos.

Los tejidos donadores de color empleados en el ensayo fueron: Direct Orange 39 (CAS 1325-54- 8), Direct Red 83 (CAS 15418-16-3), Direct Black 22 (CAS 6473-13-8) y Acid Blue 1 13 (CAS 3351 -05-1 ), todos ellos disponibles de forma comercial, por ejemplo, a través de EMPA o WFK . Se utilizaron 0,3 g de cada tejido donador para los ensayos.

Para la realización del ensayo se utilizó un equipo Lini-Test Atlas. Dicho equipo consta de un baño de agua en el que un dispositivo con 8 recipientes cerrados herméticamente rota a una velocidad de (40 ± 2) rpm. En cada recipiente se incluyó un tejido donador y un aceptor de cada tipo junto con 100 ml_ de una disolución del producto a ensayar.

Cuando el baño de agua llegó a la temperatura de 30 e C (±0,5 e C) se introdujeron los recipientes ya preparados. En este momento el baño siguió calentándose a una velocidad de 2 e C/min hasta alcanzar los 60 e C y se mantuvo constante durante 20 minutos. Pasado el tiempo de ensayo, se sacaron los tejidos aceptores y se aclararon bajo el agua corriente. Los tejidos se dejaron secar al aire evitando la luz directa.

Los tejidos se evaluaron espectrofotométricamente al inicio y al final del ensayo con el objetivo de poder calcular la cantidad de color aceptado (teñido) por cada probeta.

Para la evaluación se utilizó un espectrofotómetro Datacolor Spectraflash SF 600 PLUS-CT bajo las siguientes condiciones de lectura:

- Geometría de medida: d/8 e

- Observados D65/10 e

420 nm de cut off

Los tejidos de algodón y poliamida se evaluaron de manera independiente, ya que su comportamiento es totalmente distinto, al igual que cada uno de los colorantes.

Se ensayaron los materiales de la invención preparados en los Ejemplos 3, 4, 5, 6 y 7, todos ellos a una dosis de 0,5 g, comparativamente respecto a tres tipos de toallitas anti-transferencia de color (Ejemplos de Referencia A, B y C), dosificadas según las recomendaciones del fabricante según una determinada superficie y no por peso.

Los productos de los Ejemplos 3-7 y de los Ejemplos de Referencia A-C se ensayaron juntamente con un detergente comercial simple, sin aditivos anti-transferencia del color, que también se ensayó por sí solo, como referencia (Producto Det).

La valoración de la eficacia anti-transferencia se basó en una valoración numérica asignada en base a una escala de grises siguiendo la norma UNE EN ISO 105- A04. Los valores van de 0 (negro) a 5 (blanco). A valor más elevado, mejor inhibición de la transferencia de color.

En la Tabla 4 se resumen los resultados obtenidos en el ensayo para los materiales según la presente invención (Ejemplos 3 a 7), comparativamente respecto a los productos comerciales (Ejemplos de Referencia A, B C), y respecto al detergente comercial sin ningún aditivo anti-transferencia del color (Det). La trasferencia de color para cada tejido donador se ensayó independientemente para cada tipo de tejido aceptor (algodón y poliamida). TABLA 4

Se observa que para los tres colorantes directos ensayados {Direct Orange, Direct Red y Direct Black), los resultados anti-transferencia de color con los productos de la invención son notablemente superiores respecto a los productos comerciales comparativos en los ensayos realizados con algodón como tejido aceptor. En el caso de la poliamida, la inhibición de la transferencia de color es más fácil para todos los productos, ya que los colorantes directos presentan más afinidad por el algodón que por la poliamida, por lo cual los resultados obtenidos no permiten discriminar la eficacia de los distintos productos analizados.

Se observa también que para el colorante ácido ensayado {Acid blue), los resultados anti-transferencia de color obtenidos con el material de la invención en poliamida son claramente superiores a los obtenidos con los productos comerciales de referencia. Los colorantes ácidos presentan una mayor afinidad por la poliamida, por lo cual en el ensayo en algodón los resultados de inhibición de la transferencia de color fueron buenos para todos los productos, y no permitieron discriminar la eficacia entre ellos.

En las Figuras 3, 4, 5 y 6 se han representado de forma gráfica los resultados de la Tabla 4 para los tres colorantes directos en algodón, y para el colorante ácido en poliamida. En todas ellas se puede observar la superioridad del material de la invención en comparación con los productos comerciales evaluados.