Enzimas en los detergentes de la actualidad

Las enzimas son biocatalizadores, proteínas que aceleran los procesos de degradación, transformación o fabricación de sustancias; por lo tanto, la funcion que cumplen las enzimas es la de eliminar las manchas en la ropa y por supuesto optimizar la eficiencia de los detergentes y tambien cuidan el medio ambiente porque se reduce la emision de CO2.

El detergente en polvo tiene enzimas que remueven las manchas de aceites, proteínas o almidones. Las enzimas se vienen usando desde hace más de 40 años con el fin de reemplazar a los compuestos sintéticos, minimizar el uso del agua y el consumo de energía, porque antes las manchas sólo podían ser removidas con blanqueadores y altas temperaturas.

Algo de historia al respecto, quizá este fragmento te sea útil: En 1913 un alemán llamado Otto Roohm observó que una enzima extraída del páncreas de animales era capaz de digerir proteínas y que podía optimizar el proceso de lavado de ropa. Fue entonces que fabricó el primer jabón enzimático de pre-lavado, un producto revolucionario que fue comercializado en Alemania. Una pequeña dosis podía ser agregada a 10 litros de agua para remover manchas de la ropa.

Recién a mediados del siglo XX comenzó la producción masiva de enzimas provenientes de bacterias en fermentadores, que fueron aplicadas en los detergentes enzimáticos.Hoy día, es familiar el uso de polvos o líquidos detergentes con enzimas. Estos detergentes han encontrado un amplio rango de aplicaciones en lavado de ropa y vajilla e industria textil, entre otras. Las enzimas usadas en la industria son manufacturadas a gran escala a través de la fermentación producida por bacterias u hongos comunes. Esto ha sido posibilitado en las últimas décadas por el rápido avance de la enzimología y la tecnología de fermentación.

Contaminación de las aguas

Mientras el lavado doméstico se realizaba fundamentalmente a base de jabón, no causaba una contaminación sensible en las aguas. El exceso de jabón se precipitaba en forma de sales cálcicas de los ácidos grasos arrastrando consigo la parte de la suciedad no soluble y formando emulsiones. Posteriormente han cambiado de forma radical las características exigidas a los detergentes domésticos. Esto se debe que las fibras sintéticas deben ser lavadas en condiciones totalmente distintas y, especialmente al cambio prácticamente total del lavado a mano a las cómodas lavadoras de tambor, que requieren nuevas funciones y efectos en los detergentes.

Al introducirse los detergentes sintéticos se produjo primeramente una situación gravemente amenazadora: las sustancias activas utilizadas no se degradaban biológicamente con la suficiente rapidez. Se acumulaban en los ríos y formaban en muchos lugares capas de espuma de varios metros de altura, que no sólo impedían la navegación, sino que afectaban grandemente a los procesos de autolimpieza de las aguas. El origen de la espuma se debía a los surfactantes de los detergentes. Se había supuesto que las bacterias ambientales descompondrían rápidamente estos surfactantes en compuesto más simples, como en el caso de los jabones; se suponía que los surfactantes eran biodegradables. Resultó que éste no era el caso. La ley del 1.12.1962 prohibió en la RFA el uso de sustancias detergentes activos (tensoactivos) que según un procedimiento de prueba prescrito no se hubiera degradado en un 80% en 24 horas. La industria de los detergentes hubo de pasarse rápidamente a los detergentes "biológicamente inocuos" sin que ello incidiera en el efecto limpiador ni en los precios. Se alteró químicamente la estructura molecular de los surfactantes y haciéndolos más vulnerables a las bacterias. La alteración supuso la sustitución de las cadenas ramificadas por cadenas lineales. Sin embargo, desde otras perspectivas han resultado efectos perjudiciales en las aguas, especialmente en los lagos.

Por tanto, vemos que el empleo masivo de detergentes en múltiples actividades humanas engendra un particular tipo de contaminación motivo de innumerables perjuicios a la calidad de las aguas y al funcionamiento de las estaciones de tratamiento, tanto de aguas blancas como de aguas residuales.

Breve listado de las aplicaciones de los detergentes

Aplicación de los detergentes

En la actualidad son pocos los procesos industriales que no utilizan detergentes en alguno o varios de sus procesos.

Industria química:

Los emplea como dispersantes, emulsificantes, mectantes, fabricación de colorantes, lacas, pigmentos, productos fitosanitarios, lavado de equipo, edificios, envases, etc.

Industria textil:

Los utiliza ampliamente en lavado, blanqueo, tintes, aprestos cueros,...

Industria agrícola:

Empleo como humectantes, que forman parte de la descomposición de insecticidas, herbicidas, germicidas,...

Industria de la construcción:

Hace uso de los detergentes para mejorar la resistencia y humectabilidad del cemento y hormigón, aumentar la manejabilidad de polvos decorativos en cerámicas, aumento de la fluidez del hormigón, agentes espumantes para la fabricación de materiales aislantes, adición a arcillas para crear estructuras porosas en la fabricación de refractarios,...

Industria minera:

Se usan como preventivos del polvo durante la excavación, carga y transporte de carbón y minerales,...

Industria metalúrgica:

Realiza con los detergentes sintéticos la limpieza de los metales: desengrasado, enjuagado, etc.

Industria del transporte:

Lava el material móvil, accesorios de ferrocarriles, automóviles, cisternas para transporte de aceites, depósitos de lubricantes, etc.

Industria naval:

Exige grandes cantidades en el baldeo y lavado de embarcaciones, limpieza de depósitos y medio de lucha en los accidentes de derrame de crudos de petróleo.

Detergentes y medio ambiente

Los detergentes se han asociado desde siempre con problemas medioambientales. Ya antes de que aparecieran los sintéticos, el jabón tenía el problema de que, en aguas muy duras, se combina con el calcio y deja una película insoluble en la superficie del agua. En la década de 1960 se introdujeron leyes para limitar la gran cantidad de espuma que generaban los detergentes sintéticos.
Los temas a tener en cuenta a la hora de analizar el impacto medioambiental son:

Biodegradabilidad

Según la legislación vigente, en un paquete de detergente se puede poner la palabra "biodegradable" si el tensioactivo deja de tener un 90% de su propiedad de disminuir la tensión superficial del agua 28 días después de ser vertido al agua (las sustancias tensioactivas causan perjuicios a la vida acuática).
Según los fabricantes ecológicos, este grado de biodegradabilidad no es suficiente. Por otro lado, la ley no dice nada del resto de ingredientes, que pueden llegar a significar un 80% del detergente. En los detergentes convencionales, estos ingredientes no son biodegradables y son tóxicos para la vida acuática (en especial los derivados del petróleo). A pesar de la proliferación de depuradoras, en las aguas marinas se hallan residuos tóxicos de detergentes.

Eutrofización

En España, muchos detergentes convencionales utilizan fosfatos, fosfonatos o percarboxilatos como potenciadores. Estas sustancias actúan como fertilizantes de las algas, haciendo que se reproduzcan muy deprisa. La gran cantidad de algas agota el oxígeno del agua, que deja de estar disponible para la fauna acuática (microbios y peces), y genera malos olores. Este fenómeno se llama eutrofización, y ha causado desequilibrios muy graves en varios lagos y ríos.

En la mayoría de países europeos y en buena parte de Norteamérica ya está prohibido utilizar estos ingredientes (en algunos lugares desde 1970), pero en España aún no. El sustituto más utilizado son las zeolitas, unas sustancias minerales. Tienen el inconveniente de que no son solubles en el agua, por lo que se acumulan en el fondo de las plantas depuradoras.

Blanqueadores

Pueden estar basados en cloro o en oxígeno. Uno de los principales problemas de la industria del cloro es que genera sustancias organocloradas, como dioxinas y furanos, que causan muchos problemas de salud (disfunciones hormonales, malformaciones en el feto, cáncer) y se acumulan en los tejidos de los seres vivos (no se pueden metabolizar). Actualmente casi no se usan blanqueadores de este tipo para detergentes.
Entre los basados en oxígeno, están el perborato y el percarbonato. El perborato tiene el inconveniente de que libera boro al medio (es tóxico para la vida acuática), y que se debe acompañar de una sustancia, el TAED, que se combina con los metales pesados que hay en los fondos fluviales o marinos y los introduce en la cadena trófica. Además, se debe lavar al menos a 60ºC para que haga efecto. El percarbonato blanquea a cualquier temperatura y no libera ninguna sustancia tóxica.

Antibacterias

Últimamente, muchos detergentes (convencionales) contienen agentes antibacterias. No tienen ninguna utilidad práctica, y en cambio pueden causar problemas a la vida bacteriana acuática. Como los fabricantes mantienen las formulaciones en secreto, es muy difícil saber qué agentes antibacterias utilizan. Hay un acuerdo industrial para no utilizar triclosan, una sustancia muy problemática.

Volumen

Lo único que distingue a los detergentes no concentrados de los concentrados es que en estos últimos no hay relleno. El relleno no da ninguna cualidad al detergente, y en cambio implica utilizar más materias primas (el relleno propiamente dicho y envases más grandes), transportar más volumen y más peso (y por tanto consumir más energía y emitir más CO2), y generar más residuos.
Algunos fabricantes dicen que los consumidores españoles "no se fían" de los concentrados, quizás por aquello de "ande o no ande, caballo grande". Pero la verdad es que no se ha hecho ninguna campaña de información al respecto.

Envasado

Las cajas de cartón suelen ser de cartón reciclado, al menos en parte, y son reciclables. Se pueden tirar al contenedor para papel, aunque tengan restos de detergente. Últimamente hay la tendencia de presentar los detergentes (convencionales) en bolsas de plástico. Tienen el inconveniente de que para transportarlas se necesita un segundo empaquetado. Por otro lado, pocos fabricantes indican de qué plásticos está hecho el envase, con lo que no podemos saber si es reciclable o no. Lo más habitual es usar varios tipos de plástico que no se pueden separar posteriormente, y por lo tanto tampoco se pueden reciclar. Esta mezcla de plásticos se puede indicar en el envase con el símbolo que vemos abajo.
identifica el PET identifica varios plásticos
Las botellas de detergente líquido suelen ser de plástico PET, que es bastante ligero y fácilmente reciclable. Los envases de PET se podrían reutilizar devolviéndolos al fabricante, pero no hay mecanismos establecidos a tal efecto.

Para una última entrada, dejaremos las regulaciones medioambientales.
Saludos

Detergentes en su visión amplia.

Estamos acostumbrados al bombardeo incesante que hacen las distintas marcas de limpieza a través de los medios de comunicación. Siempre en sus comerciales te hacen ver las "ventajas". Aquí te haremos una descripción más amplia, aunque un poco por encima( en distintas entradas se habló de forma detallada de ello, o se hará en un futuro). Lo primordial es saber QUÉ contienen los detergentes que hoy en día consumimos y su "granito de arena" en el proceso, en esta entrada también hablaremos de su proceso de obtención( aunque Antonio nos explicará mejor este proceso). En una futura entrada hablaré sobre la ecología y los detergentes.

Por regla general los detergentes comerciales contienen:

Tensioactivos o surfactantes: son la sustancia detergente propiamente dicha. Según las propiedades químicas, se clasifican en aniónicos, catiónicos, no iónicos y anfóteros( en una entrada anterior hemos explicado cada uno de ellos).

Potenciadores o constructores: retienen el calcio y el magnesio que pueda haber en el agua, y evitan que la suciedad se vuelva a depositar en el tejido. Esto es importante en zonas como la cuenca mediterránea, dónde el agua contiene mucho calcio o magnesio(llamada "agua dura").

Enzimas: rompen las moléculas de las manchas proteínicas (huevo, leche, sangre), para que el agua se las pueda llevar.

Blanqueadores: dejan la ropa más blanca y eliminan las manchas más difíciles.

Abrillantadores ópticos: son sustancias fluorescentes que no se van al aclarar la ropa. Reflejan los rayos ultravioletas del sol, de manera que la ropa parece más blanca de lo que es (de hecho, le dan un tono azulado o verdoso, según la marca). En la ropa de color, los colores quedan más vivos.

Perfumes: dan olor a la ropa.

Relleno: no tiene ninguna función limpiadora, sólo se pone para aumentar el volumen del detergente. Dependiendo de la fórmula, puede representar desde un 5% hasta un 45% del total de materia. Los detergentes concentrados no llevan( de esto hablaremos más adelante).La fabricación industrial de detergentes es un proceso relativamente sencillo.

¿Cómo se hace, a "grosso modo" los detergentes?

Las materias primas se mezclan con agua hasta que forman una pasta. Después se hace la atomización, que consiste en transformar la pasta en polvo: la pasta pasa por un tubo a presión y entra en una gran torre, donde es "rociada" con aire caliente a contracorriente. El aire evapora el agua de la pasta y se forma el polvo (es más o menos fino según la presión con la que ha salido del tubo y el diámetro de los orificios del "rociador"). Algunos de los ingredientes, que no pueden resistir la temperatura del aire caliente o la humedad, se añaden al polvo obtenido después de la atomización. A continuación, el polvo se revuelve en un tambor que gira, para obtener una mezcla homogénea. Finalmente, pasa por un cedazo que separa las partículas demasiado finas o gruesas.

Las fábricas deben estar bien equipadas con aspiradores, porque el polvo puede provocar problemas de alergia o asma a los trabajadores. Se debe poner atención sobre todo en la parte donde se manipulan las enzimas, ya que éstas son especialmente peligrosas para el sistema respiratorio.

Los residuos
Una fábrica de detergentes no genera muchos residuos (no ocurre lo mismo en la producción de las materias primas). Del atomizador sale (además del detergente) vapor de agua, que se libera a la atmósfera, y polvo fino de detergente. Este polvo se filtra y se reintroduce al principio del proceso, como también el detergente demasiado fino o grueso que se obtiene de los filtros.

La maquinaria se limpia con agua, que también se puede reutilizar llevándola al principio del proceso.

Esta es la primera parte, espero poner esta noche la ecología, si no puede ser pues mañana estará publicada ;).

Saludos

PLANTA DE PRODUCCIÓN DE DETERGENTES SINTÉTICOS.

1. INTRODUCCIÓN:

Los jabones, detergentes, emulsiones, agentes de humedad y penetrantes son agentes activadores de superficie modernos. Los detergentes son una mezcla compleja de muchas sustancias que incrementan el efecto limpiador del agua en los objetos sólidos. Estos varían en su composición, dependiendo del efecto limpiador deseado, también son utilizados para aseo personal, lavandería, limpieza de superficies duras y limpieza industrial especializada.

Los detergentes contienen varios tipos de ingredientes tales como los surfactantes que disminuyen la tensión superficial del agua, otro tipo de ingrediente utilizado en esta producción son los agentes reforzadores, sales inorgánicas o álcalis que realzan el efecto limpiador de los surfactantes, ademas de todo eso los detergentes contienen agentes auxiliares que incrementan las características de rendimiento de los materiales.
La composición de los detergentes es mejorada cada vez más debido a las condiciones de su medio ambiente. Algunos detergentes sintéticos causan contaminación del agua debido a que sus agentes surfactantes no destruyen las bacterias en el suelo o en las plantas de tratamiento de aguas residuales. Se han desarrollado y estandarizado pruebas para establecer el requerimiento biodegradable de muchos detergentes.
Los jabones caseros dominaron el mercado de detergentes por muchos años. Sin embargo, muchos países subdesarrollados usan todavía jabones de producción casera. En la mayoría de los países desarrollados, recientemente, los detergentes surfactantes no jabonoso se han desarrollado y han desplazado a los jabones caseros en el mercado mundial.

Esta situación cambiante junto con el aumento de los estándares de vida hace del establecimiento de esta planta una inversión segura y rentable.

2. INFORMACIÓN GENERAL DEL PROCESO.

2.1 DIAGRAMA DE FLUJO.

2.2 DESCRIPCIÓN DEL PROCESO.

Esta planta incluye las siguientes etapas:

1. Sulfatado y neutralizado (proceso óleum).

2. Sección de preparación de la pasta.

3. Sección de secado.

4. Sección de perfumado y transporte.

5. Sección de empaque.

Una vez detalladas e indicadas las etapas de la planta vamos a hablar sobre cada una de ella y sobre su función en la planta.

Comenzaremos siguiendo el orden empleado arriba, la sección de sulfatado y neutralizado está diseñada para permitir a las materias primas, alquilobenceno, óleum (ácido sulfúrico fumante), solución de sosa cáustica, y agua diluida ser contenidas en tanques de alimentación, respectivamente. Las materias primas son suministradas a través de una máquina dosificadora, la cual contiene bombas volumétricas de seis pistones, hacia los contenedores de reacción.

La sección de sulfatado presenta tuberías de recirculación, un contenedor de reacción, y un intercambiador de temperatura. La máquina dosificadora (bombas proporcionales) envía el alquilobenceno por medio de las tuberías de recirculación hacia el contenedor de reacción. El agente de sulfatado (ácido sulfúrico), que es suministrado por su respectiva bomba volumétrica, también es transportado al contenedor de reacción. La mezcla que será sulfatada, igual a la cantidad de agentes de reacción, son suministradas y pasadas de manera continua por un sistema de digestión donde se completará la reacción. La temperatura del sistema de recirculación es controlada por una válvula de ajuste de agua fría.

Esta mezcla ácida pasa desde el sistema de digestión hacia el sistema de adulteración. El sistema de adulteración contiene un contenedor de reacción, un intercambiador de temperatura y tuberías de conexión. Agua diluida, que es suministrada desde su respectiva bomba, es introducida al contenedor de reacción. La temperatura en el circuito de adulteración es controlada por una válvula de ajuste de agua fría.

La mezcla de ácido diluido pasa al sistema de separación donde cualquier ácido de escape es separado en forma de capas. Esta separación es controlada por medio de un control de nivel de interfase, por ejemplo, para controlar la separación de la superficie en dos capas. El ácido sulfatado emerge a la parte superior del separador y entra al circuito de neutralización que esta constituido de un contenedor de reacción, un intercambiador de temperatura, y tuberías de circulación para trasladar la mezcla al tanque de ajuste de pH. La solución de sosa cáustica es bombeada al contenedor de reacción. El ácido sulfatado es transportado a su tanque de almacenamiento y luego es bombeado hacia el contenedor de reacción. La temperatura de este sistema es controlada por válvulas de ajuste de agua fría. El tanque de ajuste de pH hace que el producto neutralizado tenga una composición uniforme y homogénea. El producto neutralizado es controlado por un medidor continuo de pH a través de unos electrodos colocados en la cámara de fluido y en el indicador de pH.

La sección de preparación de la pasta está diseñada para permitir que el producto neutralizado (sulfato de sodio) y agentes adicionales (como trifosfato de sodio, silicato de sodio, sulfato de sodio, CMC(carboximetilcelulosa), abrillantador, etc.) sean mezclados por medio de un embrague en un agitador eléctrico de baja velocidad. La pasta mezclada es convertida en una pasta homogénea a través de un molino coloidal( dos fases, una continua, normalmente fluida y otra dispersa, en forma de partículas). Luego esta pasta es pasada por unos filtros para remover las impurezas sólidas. Después de pasar por los filtros, la pasta es transportada a su tanque de almacenamiento.

Una vez que la torre de rociado está preparada, la pasta es transportada a los inyectores de rociado (colocados en la parte superior de la torre de rociado) a través de una bomba triple de alta presión. Los sujetadores, tanques de almacenamiento, filtros y tuberías son calentados por un dispositivo a vapor. Los motores y la temperatura del proceso son manejados por un panel de control central.

La sección de secado consiste de una torre de rociado, un horno generador de aire caliente, y un colector de ciclón.

El horno genera aire caliente utilizando para su combustión aceite de quemado ligero (o una mezcla de diesel y aceite ligero), el aire caliente es soplado y distribuido en la torre de rociado utilizando un soplador, ubicado al lado del horno.
La pasta de detergente es enviada a la torre de rociado y esparcida desde los inyectores cortando el flujo de aire caliente para mantener volúmenes pequeños en forma de comprimidos. Luego la pasta desciende suavemente y es secada dentro de dispositivos ahuecados antes de llegar al conducto de descarga de la torre de rociado.
Después de pasar a través de la torre de rociado, el aire caliente es liberado dentro del colector de ciclón, que separa al detergente en un polvo fino, luego este pasa a través del conducto de aire caliente y es descargado en un lugar abierto.
Como el polvo seco, descargado de la torre de rociado, está aún caliente entonces será enfriado en un conducto de transporte neumático, luego es separado del aire frío en una cámara de separación y almacenado en tanques.
El detergente en polvo descenderá sobre un tamiz vibratorio, separando el polvo fino y grueso y pasando a un aparato de perfumado continuo donde se rocía el perfume desde los inyectores, y luego será transportado a la sección de empaque.
El detergente en polvo es enviado por medio de un transportador a la máquina automática de pesado y empaque que es acoplada con una máquina de sellado continuo para sellar el producto en bolsas de plástico. Una vez que las bolsas son selladas, los productos son transportados al almacén para su posterior comercialización.

3. DESCRIPCIÓN DE LA PLANTA.

3.1 CAPACIDAD DE PRODUCCIÓN.

La planta equipada con la maquinaria y equipo descrita en la sección 3.4 de este documento, operando tres turnos de ocho horas, 28 días al mes, podría ser capaz de producir aproximadamente 15,000 toneladas de detergente sintético por año.

3.2 MATERIAS PRIMAS.

• Dodecilbenceno.

• Tripolifosfato de sodio.

• Sulfato de sodio

• Silicato de sodio.

• Abrillantador.
• Otros aditivos tales como BTC, PTS, etc.

• Agua diluida.

• Óleum (22-25% de sulfito).

• Solución de sosa cáustica (15%).

• Celulosa carboximetil (CMC).

Composición del detergente:

RANGO/TÍPICO.
Sulfato dodecilbenceno de sodio. 18% - 35% /25%
Trifosfato de sodio. 20% - 35% /25%
Sulfato de sodio. 17% - 40% /35%
Silicato de sodio. 6% - 10% /7%
Celulosa carboximetil. 0.16% - 0.33% /0.25%
Brillante blanco (abrillantador) 0.1% - 0.2% /0.14%
Perfume. 0.001% - 0.01% /0.005%
Contenido de humedad. 8% - 10%/ 9%
Valor de pH. 9-11 /10
Color. blanco /blanco

3.3 MANO DE OBRA REQUERIDA.

CLASIFICACIÓN DEL TRABAJO. PERSONAS/TURNO.
Sección sulfatado. 1 ingeniero, 1 operador.
Sección preparación de la pasta. 1 operador, 2 asistentes.
Sección secado por rociado. 2 operadores.
Sección empaque. 4 principales, 2 asistentes.
Manejo de materiales. 2 asistentes.

3.4 MAQUINARIA Y EQUIPO.

Sección de sulfatado y neutralizado de alquilobenceno:

Tanques de alimentación:

(1) Tanque de alimentación de alquilobenceno.
(2) Tanque de alimentación de óleum.
(3) Tanque de alimentación de agua diluida.
(4) Tanque de alimentación de sosa cáustica.
(5) Tanque de alimentación de ácido sulfónico.

• Bombas medidoras proporcional.

• Contenedor de reacción de sulfatado primario.

• Intercambiador de temperatura para sulfatado.

• Contenedor de reacción tubular.

• Contenedor de reacción para la etapa de adulteración.

• Intercambiador de temperatura para la etapa de adulteración.

• Separador de ácidos.

• Contenedor de reacción para la neutralización.

• Intercambiador de temperatura para la neutralización.

• Tanque de ajuste de pH.

• Bomba de reciclado.

• Tuberías de acero inoxidable.

• Regulador y Panel de control eléctrico.

• Sección de preparación de la pasta.

• Tanque medidor.

• Sujetador.

• Bomba de alimentación de la pasta.

• Filtros.

• Tanque de almacenamiento de pasta mezclada.

• Molino de homogeneizado coloidal.

• Bomba triple de alta presión.

• Acumulador de presión.

• Inyectores de rociado.

• Válvula y línea de tuberías para el circuito de alta presión.

• Sección secado.

• Soplador primario.

• Horno generador de aire caliente.

• Torre de rociado o esparcido.

• Colector de ciclón.

• Soplador de escape.

Panel de control central, incluye:

(a) Panel de instrumentos.
(b) Tablero indicador de temperatura.
(c) Termómetros.
(d) Calibradores de presión.

• Sección de perfumado y transporte.

• Transportador de polvo.

• Conducto transportador neumático.

• Cámara de separación.

• Soplador centrífugo.

• Alimentador giratorio.

• Tamiz vibratorio.

• Tanque de almacenamiento del producto.

• Aparatos de perfumado continuo.

• Sección empaque.

• Transportador de productos.

• Tanque de alimentación del producto.

• Máquina automática de pesado y empaque.

• Máquina de sellado continuo.

• Transportador de empaque.

3.5 ÁREA DEL TERRENO Y EDIFICIO DE LA PLANTA.

Área de la planta: 1,000 m2.
Almacén: 1,000 m2.
Área para los tanques: 500 m2.
Oficinas: 500 m2.
Otras áreas: 500 m2.

3.6 GASTOS GENERALES DE LA PLANTA.

El funcionamiento de los motores eléctricos está basado en una corriente trifásica de 220 voltios y 60 hertz. Los requerimientos de combustible para el calentador de aire, en H.H.V. de combustible son de 10,000 Kcal/Kg en operaciones continuas: 120 Kg/Hr.

Requerimientos de potencia eléctrica y servicios:

(1) Sulfatado y neutralizado de óleum: 60 Kw.
(2) Unidad de preparación de la pasta, incluido un agitador principal y un contenedor intermedio: 60 Kw.
(3) Secador de rociado: 120 Kw.
(4) Equipo para el tratamiento final del polvo y almacenamiento de potencia intermedia: 25 Kw.
(5) Equipos para la maquinaria de empaque: 15 Kw.
(6) Compresión de aire a 5 Kg/Cm2: 1 Kw.
(7) Agua para el lavado y enfriado a una presión de 4 Kg/Cm2 y temperatura de 25°C: 15 Kw.
(8) Aceites lubricantes varios.

3.7 DISTRIBUCIÓN DE PLANTA.

¡Nueces para lavar!

Para empezar, pedir disculpas por dejar esto un poco en "stand by", debido a que todos hemos tenido que estar durante este tiempo con la tarde entera ocupada por los laboratorios( y sus correspondientes informes y examenes) y nuestro compañero Zoilo, que ha empezado a trabajar (aunque permanecerá en la comisión y seguirá aportando entradas).
Hoy os voy a hablar de los detergentes, pero de la rama biológica. Si os dais una vuelta por el grupo 8 (http://quimiorg8.blogspot.com/) vereis que os informan sobre las investigaciones que llevan a cabo en la Universidad de Sevilla y Granada, es decir, sobre el futuro por el que van a pasar los detergentes. Yo os propongo ver una alternativa que se comercializa actualmente y que me ha llamado mucho la atención, una nuez...


¿Qué es?
Sí, lo que leeís, al pie del Himalaya(la cordillera más alta del mundo), entre los 1500-2100 metros de altitud, crece un árbol de 15 metros de altura, cuyo fruto, la "sapindus mukorossi", ha sido utilizada desde mucho tiempo por los lugareños para el lavado y la limpieza en general. Se recojen los frutos de septiembre a noviembre.


¿Por qué tiene esas propiedades?
Este fruto, que tiene la forma de una nuez, tiene en su corteza un jabón natural, la saponina. Al entrar en contacto con el agua tibia, se transforma en una solución jabonosa y se disuelve gracias al sistema de rotacion de la lavadora.

¿ Que ventajas tiene?

La primordial y más evidente es la biodegradabilidad del compuesto, al ser 100% natural. También habría que destacar que al necesitar esas determinadas condiciones favoreceria a la región, una de las más pobres del planeta. Al igual que la Jatropha Curcas con el biodiesel, esta planta no entraria en conflicto con los cultivos, pues crece en terrenos escarpados.
Además, parece ser que tiene un efecto antialérgico y, por ello, es particularmente eficaz para las personas que sufren de alergias, dermatitis atípicas, psoriasis, descamación, así como para todas las personas con piel sensitiva. En la medicina ayurvédica(medicina alternativa prácticada en la India desde hace 5000 años), la nuez de lavado se utiliza con éxito contra las enfermedades de la piel.

¿Inconvenientes?

Tras buscar por la red, de momento sólo le he podido encontrar uno, ya que si bien es muy efectivo con la ropa negra o de color, no lo es tanto con la ropa de color blanco. Por ello, al lavar este tipo de prendas sí hay que añadir otros elementos como el oxígeno activo.

Espero que os haya gustado, y que no os acosteis sin aprender algo nuevo ;)
Saludos.

Relación del LAB con el LAS

Hoy en día los LAS (sulfatos lineales de alquilos) son uno de los tres agentes activos de los detergentes de todo el mundo debido a sus características, como pueden ser su gran eficacia agente limpiador, su alto rango de biodegradabilidad y su relativo bajo costo respeto a su producción.

Los LAS provienen directamente de los LAB, los cuales provienen exclusivamente de derivados del petróleo como el benceno y las parafinas lineales. La producción de LAS se lleva a cabo por sulfonacion de los LAB. En el pasado se utilizaba para este proceso acido sulfúrico o oleum (ácido sulfúrico fumante, o ácido Nordhausen, que es una disolución de anhídrido sulfúrico (SO3) en ácido sulfúrico 100% (H2SO4)). Hoy en día las industrias han evolucionado respecto a los años 60´s. Aún se utiliza el oleum pero los modernos reactores de película decreciente y la utilización de SO3 gaseoso son los procesos mas utilizados en Europa. Estas plantas de producción modernas generan ademas de LAS alcoholes grasos.

Los LAS son producidos industrialmente a gran espala por distintos procesos. Uno de ellos es la sulfonación a través de la alquilación del benceno utilizando monoolefinas lineales o haluros de alquilo, utilizando catalizadores como el ALCL3 en un principio, y después el HF. En 1990 se empezó a utilizar otro método, la alquilacion basada en un catalizador heterogéneo en reactor especial de cama fija. Este proceso tenía ventajas respecto a los anteriores: simplificación del proceso, eliminacion de la dependencia de ácidos como el HF y el HCl asi como un aumento de producción, y de calidad de producto.

La seguridad ambiental de este componente ha echo que, a lo largo de 30 años, el uso de los LAS haya sido cada vez mayor.

Clasificación según Naturaleza del Grupo Liofílico

Según la naturaleza del grupo liofílico, los detergentes pueden ser:

1. Aniónicos: Son detergentes simples, que contienen comúnmente como grupos solubles, sulfatos y sulfonatos de sodio, son similares a los detergentes comunes usados en el domicilio. Son aceptables para el trabajo de limpieza de superficies sin embargo no tiene la habilidad de los agentes catiónicos para matar bacterias. Además los cambios de pH impactan en su efectividad. Estos detergentes frecuentemente producen espuma la cual deja un residuo en la superficie que puede causar, con el tiempo, manchas en la misma que deben ser removidas. Los detergentes anionicos frecuentemente son usados para disminuir la tensión superficial y emulsificar. Los detergentes aniónicos y especialmente los sulfonatos, son los que se utilizan más, cuestan poco y son estables en aguas duras. Los ejemplos más comunes son los jabones, alquilbenceno sulfonatos (ABS), dodecilbenceno sulfonato sódico, y lauril alquil sulfato sódico (LAS).

2. Catiónicos: Son principalmente compuestos cuaternarios de amonio y son usados en germicidas y fungicidas. Tienen algunas de las propiedades de los aniónicos , sin embargo no son los detergentes más efectivos. Estos detergentes no son compatibles con los aniónicos y están formulados con detergentes no iónicos para conseguir una formulación detergente desinfectante. Poseen las mejores propiedades bactericidas y bacteriostáticas, pero son bastante caros y sólo se usan en instituciones de salud para limpieza de utensilios Ingresan en este grupo el cloruro de dimetilbenzilamonio, el bromuro de cetiltrimetilamonio, la sal de amina de cadena larga, y sal de amonio cuaternario.

3. No iónicos: Tienen la mayor propiedad de detergencia y son muy estables en aguas ácidas o duras, y una aplicación industrial algo mayor que la doméstica. No son germicidas y tienen baja espuma. No dejan manchas en superficies y no requieren enjuague. Algunos de ellos son los monogliceridos de ácido graso de cadena larga, los alquilfenoles polioxietilenados, y productos de condensación del óxido de etileno con materiales fenólicos o ácidos grasos y detergentes biológicos los cuales contienen enzimas para eliminar algunos tipos específicos de manchas de la ropa.

Por último, encontramos los detergentes biológicos, a los cuales se les llama así cuando además de contener uno de los surfactantes (las ó abs) contienen enzimas con lo cual proporcionan mayores ventajas en el lavado de la ropa; se encuentran muy distribuidos en el mercado y a precios accesibles.

¿Qué es la tensoactividad?

Como hemos visto en la introducción de este blog, realizada por mi compañero antonio, hablamos de la tensoactividad, y bien ¿qué es la tensoactividad?. Pues se denomina tensoactividad al fenómeno por el cual una sustancia reduce la tensión superficial al disolverse en agua u otra solución acuosa. Para aquellos que no sepan que es la tensión superficial, aquí os dejo una breve definición;

Tensión Superficial: Es el fenómeno por el cual la superficie de un líquido tiende a comportarse como si fuera una delgada película elástica. La tensión superficial (una manifestación de las fuerzas intermoleculares en los líquidos), junto a las fuerzas que se dan entre los líquidos y las superficies sólidas que entran en contacto con ellos, da lugar por ejemplo a la capilaridad.

Al hablar de Tensoactividad, debemos hablar también de los Agentes Tensoactivos, que son sustancias que influyen por medio de la Tensión Superficial en la superficie de contacto entre dos fases (p.ej., dos líquidos insolubles uno en otro). Entre los tensoactivos se encuentran las sustancias sintéticas que se utilizan regularmente en el lavado, entre las que se incluyen productos como detergentes para lavar la ropa, lavavajillas, productos para eliminar el polvo de superficies, y también los champús. Fueron desarrollados en la primera mitad del Siglo XX, y han suplantado ampliamente al jabón tradicional.

Los Detergentes Ácidos

Además de los tipos de detergentes de los que hablamos en la anterior entrada, también existen los detergentes ácidos, de los cuales vamos a hablar brevemente. Éstos son recomendados para limpiar superficies de contacto o materiales pétreos, pues recuperan la apariencia estética de fachadas y muros, disminuyendo los tiempos de limpieza.

Las ventajas de estos tipos de detergentes son las siguientes:

1. Limpia rápidamente.
2. Mejora la apariencia y adherencia de las superficies.
3. Estos detergentes no manchan.

Los Detergentes ácidos se aplican de la siguiente forma:

1º. Se humedece la superficie antes de aplicarlos.

2º. La aplicación se debe hacer con una brocha o rodillo, el producto se debe aplicar sin diluir o bien diluir en una proporción de 1l de detergente por 3l de agua.

3º. Después de aplicar espere de 8 a 12 minutos a que el producto penetre en la superficie.

4º. Cepille la superficie, con un cepillo de cerdas plásticas o metálicas, dependiendo de la dureza de los residuos, hasta retirarlos por completo.

5º. Una vez que ha eliminado todos los residuos, enjuague la superficie con agua y jabón hasta eliminar por completo el detergente ácido y neutralizar la superficie.

Es recomendable exceder la dosificación del detergente ácido y dejarlo sin neutralizar por mucho tiempo, ya que la superficie no se puede deteriorar, y utilizar el producto para limpiar superficies de metal o acero como: cimbras, tubería metálica, acero de refuerzo, etc, ya que el producto no podria corroerlas.

Introducción

Para empezar, haremos una breve introducción repasando "a grosso modo" algunas cosas de los detergentes, a través de algunas sencillas preguntas.

1.-¿Qué son?
Son las sustancias que tienen como propiedad principal disolver la suciedad o las impurezas de un objeto sin corroerlo, de la misma forma que disuelven las grasas o la materia orgánica, todo ello gracias a su tensoactividad.

2.-¿Para qué sirven?
Los detergentes tambien se emplean como productos de lavado, emulsionantes, humectantes, correctores de los procesos de tintura, como agentes auxiliares para elevar la lisura y suavidad y para otros fines diversos, en un volumen claramente superior a los colorantes; muchos de ellos tampoco son totalmente biodegradables.

3.-¿Hay varios tipos de detergentes?
Aunque la mayoria de los detergentes son los LAS (sulfatos lineales de alquilos) , tambien existen otros como los ABS (alquilbencen sulfatos de cadena ramificada). Los LAS se degradan mas rápido q los ABS.
Iremos profundizando en todas las respuestas a medida que avance el tiempo.

Un poco de historia...(3/3)

Continuamos por donde lo dejamos, empezando ya 1900.

La industria química del jabón practicamente permanece inamovible hasta 1916, que es cuando se desarrolla el primer detergente sintético en Alemania por la necesidad surgida con la 1º Guerra Mundial. Ya hoy lo conocemos como detergentes, los detergentes no son jabones. El descubrimientos de los detergentes sintéticos hizo buscar un agente limpiador que no fuera jabón, ya que no debería combinar con los minerales del agua para evitar una formación pastosa de jabón.

Ya es cuando en la 2º Guerra Mundial se plantea el uso de otros agentes para formar jabones ya que tanto la producción y reservas de aceites-grasas es destinada a uso militar, se busco un producto que fuera útil en aguas especialmente ricas en minerales(agua de mar) y que su efectividad no fuera mermada por utilización de agua fría.

El desarrollo del primer detergente para todo lo usos fue en 1946, donde ya se incluían los primeros tensioactivos, producto básico de la limpieza y que hace aumentar la efectividad de los detergentes, compuesto por fosfatos aumenta de una manera enérgica su función.

En 1953 en (U.S.A) el detergente reemplaza casi totalmente a los tradicionales jabones para funciones de limpieza, blanqueamiento y demás menesteres, ya sea en un formato liquido o en barra.

Desde entonces hasta ahora, el mundo de los detergentes ha ido evolucionando de una forma prolongada y acentuada para facilitar su uso, mejorar sus características, proteger al usuario y medioambiente. De una manera resumida hablaremos sobre las características mas importantes de su época.

• 1950: Lavavajillas² en polvo, liquido blanqueador, lavavajillas(a mano) y fabrican suavizantes con su ciclo de enjuagado.

• 1960: Pretratamiento de manchas y suciedad, blanqueadores con enzimas.

• 1970: Jabón de manos líquido, productos todo en uno.

• 1980: Detergentes para agua fría, lavavajillas² liquido, blanqueadores en polvo concentrados.

• 1990: Detergentes líquidos en polvo y liquido ultra concentrados, lavavajillas² en gel.

*** ² "el superindice se refiere a lavavajillas automático" ****


Bueno, espero que les haya agradado la lectura de estos capitulos sobre la historia de los detergentes, que hayan aprendido y tengan una visión global y parcial del tema que iremos tratando a lo largo de la investigación.

Un poco de Historia...(2/3)

Bueno proseguimos en nuestro paso por la Historia de los detergentes por donde lo dejamos, sobre el siglo XVI.

Vemos que durante el siglo XVI en Europa se empieza a establecer una industria jabonera basadas en gremios y grupos de trabajo, los cuales guardaban celosamente sus secretos de fabricación, siempre basados en grasas animales y vegetales, cenizas de arboles y la incluso de fragancias y aromas. Esto hizo que proliferaran muchos tipos de jabones para aseo y blanqueamiento.

Observamos que en países como Italia, España y Francia se empieza a reemplazar esas grasas por aceite de oliva. También como ya empieza a ser una mercancía que mueve un flujo de dinero considerable, exportando por Europa y la nueva América Colonial.

Ya a finales del siglo XVII, un químico francés, Nicholas Leblanc (1791), patenta el método de fabricación del carbonato sódico, a partir de cloruro sodico. El carbonato sódico es una base formado con cenizas y grasas. El proceso Leblanc produce mucha cantidad y de muy buena calidad.

Esto fue el comienzo de lo que a la postre (20 años más tardes) empezó a ser la ciencia de los jabones, de la mano de otro francés, Michel Eugene Chevreul, empieza el estudio y la relación de grasas, glicoles y ácidos grasos, este estudio establece las bases de grasas y jabones en la química.

También se ha de recalcar la labor de otro químico, en este caso belga, Ernest Solvay (1872), el cual mejoro ya el sistema existente (Leblanc) por el suyo, que podía mezclar sal de amoniaco con dióxido de carbono. Esta nueva idea mejoro cuantitativamente y cualitativamente el proceso de fabricación de los jabones. Esto le hizo amasar una gran fortuna y respetabilidad. Aun se sigue usando su proceso.

La creciente profileración de la industria, los nuevos cambios de métodos de trabajo y la nueva percepción de la higiene hace que el jabón relegue su puesto de un articulo lujoso a ser un de uso cotidiano y aceptado por la mayoría.

En la siguiente entrega continuaremos por 1900.

Hasta aquí la 2º Entrega

Un poco de Historia...(1/3)

Como futuros ingenieros , debemos preocuparnos de las necesidades de la sociedad. Así pues, trataremos un tema como es la higiene, y en concreto como los jabones/detergentes han influido en ella.

Para empezar, haremos un repaso histórico de los detergentes.

Lo haremos de una manera fraccionada para facilitar divulgación y aprendizaje.

La necesidad de estar limpio, llevo al hombre a buscar e identificar ciertos lugares y mejunges para satisfacer su deseo, al principio de un modo fortuito y otras de una forma deliberada.

Podemos empezar de un uso de estos productos ya cuando el hombre es primitivo, buscando hidrorecursos con ciertas propiedades, como zonas de agua “dura”(especialmente rica en sales de calcio y magnesio) y también ciertas zonas con bacterias/enzimas que dotaban de características aptas para su uso.

Encontramos los primeros vestigios de la formación de jabones en la Babilonia (2800 a.C.) recogidos en vasijas, las cuales explicaban ya los materiales y el proceso a seguir, en cambio su uso no estaba tipificado.

Ya en Egipto (1500 a.C.) se descubrieron papiros medicinales, donde se explica la formación de un mejunge parecido al jabón, con una mezcla de grasas animales y vegetales con sales alcalinas.

Hay anotaciones en la Bilbia como en tiempos de Moises, usaban mezclas de cenizas y aceites para hacer rituales “purificadores”.

También Germanos y Galos usaban cenizas y grasas para tintar sus pelos de rojo.

Es en época del Imperio Romano cuando se le da el nombre que hoy
conocemos, como sociedad avanzada de la época tenían una serie de tratamientos medicinales basados en jabones y exfolaciones en sus afamados baños.

Ya con la caída del Imperio Romano(476 d.C.) se vuelve a unos malos hábitos de higiene que llevaran a gran parte de Europa (Edad Media) a sufrir grandes problemas sanitarios en plagas y enfermedades,la peste negra.

En ciertas zonas como Japón y NorteEuropa si eran usuales los baños.


Abordaremos a partir del siglo XVI en la siguiente entrega.


Hasta aquí la 1º Entrega.

Composicion del grupo

Bienvenidos a nuestro blog, que irá dedicado al detergente y su entorno. La comision 4 de quimica orgánica esta compuesta por los siguientes integrantes:

Pablo Ariza Toscano
Gabriel Company Cordoba
Jesus Manuel González Gutierrez
Antonio Márquez González
Zoilo Ruiz González
Indalecio Toscano De la Villa

Esperamos que os guste el blog, y os animamos a que participeis y debatais sobre las entradas que iremos publicando.
Saludos

Bienvenida

Este es el blog del número 4.