El detergente para ropa es un tipo de detergente (agente de limpieza) que se utiliza para limpiar ropa sucia . El detergente para ropa se fabrica en forma de polvo ( detergente para lavar ropa ) y líquido .
Si bien los detergentes en polvo y líquidos tienen una participación aproximadamente igual en el mercado mundial de detergentes para ropa en términos de valor , los detergentes en polvo se venden el doble que los líquidos en términos de volumen . [1]
Desde la antigüedad se han utilizado aditivos químicos para facilitar el lavado mecánico de fibras textiles con agua. La evidencia más antigua registrada de la producción de materiales similares al jabón se remonta a alrededor del año 2800 a. C. en la antigua Babilonia . [2]
Las compañías químicas alemanas desarrollaron un surfactante de sulfato de alquilo en 1917, en respuesta a la escasez de ingredientes de jabón durante el bloqueo aliado de Alemania durante la Primera Guerra Mundial . [1] [3] En la década de 1930, se desarrollaron rutas comercialmente viables para los alcoholes grasos , y estos nuevos materiales se convirtieron en sus ésteres de sulfato , ingredientes clave en la marca alemana comercialmente importante FEWA, producida por BASF , y Dreft , la marca estadounidense producida por Procter & Gamble . Dichos detergentes se utilizaron principalmente en la industria hasta después de la Segunda Guerra Mundial . Para entonces, los nuevos desarrollos y la posterior conversión de las plantas de combustible de aviación para producir tetrapropileno , utilizado en la producción de detergentes domésticos , provocaron un rápido crecimiento del uso doméstico a fines de la década de 1940. [3]
El lavado de la ropa implica la eliminación de suciedades mixtas de las superficies de las fibras. Desde un punto de vista químico, las suciedades se pueden agrupar en:
Los suelos difíciles de eliminar son pigmentos y colorantes , grasas , resinas , alquitrán , ceras y proteínas desnaturalizadas . [4]
Los detergentes para ropa pueden contener coadyuvantes (50% en peso, aproximadamente), surfactantes (15%), blanqueadores (7%), enzimas (2%), agentes antideposición de suciedad, reguladores de espuma, inhibidores de corrosión , abrillantadores ópticos , inhibidores de transferencia de tintes, fragancias , colorantes , rellenos y coadyuvantes de formulación . [4]
Los ablandadores de agua (también llamados agentes quelantes o secuestrantes ) son suavizantes de agua . La mayoría de los suministros de agua domésticos contienen algunos minerales disueltos, especialmente en áreas de agua dura . Los cationes metálicos presentes en estos minerales disueltos, en particular los iones de calcio y magnesio, pueden reaccionar con los surfactantes para formar espuma de jabón que es mucho menos efectiva para la limpieza y puede precipitarse tanto en los tejidos como en los componentes de la lavadora. Los ablandadores eliminan los iones minerales responsables de la dureza del agua mediante precipitación , quelación o intercambio iónico . Además, ayudan a eliminar la suciedad por dispersión .
Los primeros coadyuvantes fueron el carbonato de sodio (carbonato de sodio) y el silicato de sodio (vidrio soluble). En la década de 1930 se introdujeron los fosfatos ( fosfatos de sodio ) y los polifosfatos ( hexametafosfato de sodio ), continuando con la introducción de los fosfonatos ( HEDP , ATMP , EDTMP ). Si bien estos agentes basados en fósforo generalmente no son tóxicos, ahora se sabe que causan contaminación por nutrientes , lo que puede tener graves consecuencias ambientales. Como tal, se han prohibido en muchos países, lo que llevó al desarrollo de agentes libres de fósforo, como policarboxilatos ( EDTA , NTA ), citratos ( citrato trisódico ), silicatos ( silicato de sodio ), ácido glucónico y ácido poliacrílico ; o agentes de intercambio iónico como las zeolitas .
Los aditivos alcalinos también pueden mejorar el rendimiento modificando el pH del lavado. Las fibras hidrófilas, como el algodón, tienen naturalmente una carga superficial negativa en el agua, mientras que las fibras sintéticas son comparativamente neutras. La carga negativa aumenta aún más con la adsorción de tensioactivos aniónicos. Al aumentar el pH, la suciedad y las fibras se cargan más negativamente, lo que da como resultado una mayor repulsión mutua. El rango de pH óptimo para una buena detergencia es de 9 a 10,5. [5] Los álcalis también pueden mejorar el rendimiento del lavado mediante la saponificación de las grasas.
El constructor y el surfactante trabajan sinérgicamente para lograr la eliminación de la suciedad, y el efecto de lavado del constructor puede superar al del surfactante. Con fibras hidrófilas como el algodón , la lana , la poliamida y el poliacrilonitrilo , el trifosfato de sodio elimina la suciedad de manera más efectiva que un surfactante solo. Se espera que al lavar fibras hidrófobas como poliésteres y poliolefinas , la efectividad del surfactante supere a la del constructor, sin embargo, este no es el caso. [6]
Los surfactantes son responsables de la mayor parte del rendimiento de limpieza de los detergentes para ropa. Lo consiguen mediante la absorción y emulsión de la suciedad en el agua y también mediante la reducción de la tensión superficial del agua para mejorar la humectación .
Los detergentes para ropa contienen principalmente tensioactivos aniónicos y no iónicos. Los tensioactivos catiónicos normalmente son incompatibles con los detergentes aniónicos y tienen una eficacia de limpieza deficiente; se emplean solo para ciertos efectos especiales, como suavizantes de telas , agentes antiestáticos y biocidas . Los tensioactivos zwitteriónicos rara vez se utilizan en detergentes para ropa, principalmente por razones de costo. La mayoría de los detergentes utilizan una combinación de varios tensioactivos para equilibrar su rendimiento.
Hasta la década de 1950, el jabón era el surfactante predominante en los detergentes para ropa. A finales de esa década, los denominados "detergentes sintéticos" (syndets), como los sulfonatos de alquilbenceno ramificados, habían sustituido en gran medida al jabón en los países desarrollados. [7] [8] Debido a su escasa biodegradabilidad, estos sulfonatos de alquilbenceno ramificados fueron sustituidos por sulfonatos de alquilbenceno lineales (LAS) a mediados de la década de 1960. Desde la década de 1980, los sulfatos de alquilo, como el SDS, han ido encontrando una aplicación cada vez mayor a expensas del LAS.
Desde la década de 1970, los surfactantes no iónicos como los etoxilatos de alcohol han adquirido una mayor participación en los detergentes para ropa. En la década de 1990, las glucamidas aparecieron como co-surfactantes y los alquilpoliglicósidos se han utilizado en detergentes especiales para tejidos finos. [4]
A pesar del nombre, los blanqueadores de ropa modernos no incluyen blanqueador doméstico ( hipoclorito de sodio ). Los blanqueadores de ropa suelen ser aductos estables de peróxido de hidrógeno , como perborato de sodio y percarbonato de sodio ; estos son inactivos como sólidos, pero liberarán peróxido de hidrógeno al exponerse al agua. Los principales objetivos de los blanqueadores son las manchas orgánicas oxidables, que suelen ser de origen vegetal (por ejemplo, clorofila , tintes antocianinos , taninos , ácidos húmicos y pigmentos carotenoides ). El peróxido de hidrógeno es insuficientemente activo como blanqueador a temperaturas inferiores a 60 °C (140 °F), lo que tradicionalmente hacía que los lavados en caliente fueran la norma. El desarrollo de activadores de blanqueador en los años 1970 y 1980 permitió que las temperaturas de lavado más frías fueran efectivas. Estos compuestos, como la tetraacetiletilendiamina (TAED), reaccionan con el peróxido de hidrógeno para producir ácido peracético , que es un blanqueador aún más eficaz, particularmente a temperaturas más bajas. [4]
El uso de enzimas para el lavado de ropa fue introducido en 1913 por Otto Rohm . La primera preparación fue un extracto pancreático obtenido de animales sacrificados, que era inestable frente a los álcalis y la lejía. Esta tecnología recién se generalizó a finales del siglo, con la disponibilidad de enzimas bacterianas térmicamente resistentes.
Las enzimas son necesarias para degradar las manchas difíciles compuestas de proteínas (p. ej., leche, cacao, sangre, yema de huevo, hierba), grasas (p. ej., chocolate, grasas, aceites), almidón (p. ej., manchas de harina y patata) y celulosa ( fibrillas de algodón dañadas , manchas de verduras y frutas). Cada tipo de mancha requiere un tipo diferente de enzima: proteasas ( savinasa ) para las proteínas, lipasas para las grasas, α-amilasas para los carbohidratos y celulasas para la celulosa.
Se añaden muchos otros ingredientes dependiendo de las circunstancias de uso previstas. Dichos aditivos modifican las propiedades espumantes del producto ya sea estabilizando o contrarrestando la espuma. Otros ingredientes aumentan o disminuyen la viscosidad de la solución, o solubilizan otros ingredientes. Los inhibidores de corrosión contrarrestan el daño al equipo de lavado. Los inhibidores de transferencia de tinte evitan que los tintes de un artículo coloreen otros artículos, estos son generalmente polímeros polares solubles en agua como polivinilpirrolidona , a la que los tintes se unen preferentemente. Los agentes antirredeposición como la carboximetilcelulosa se utilizan para evitar que las partículas finas de suciedad se vuelvan a adherir al producto que se está limpiando. [4] Las lavanderías comerciales o industriales pueden utilizar un agrio de lavandería durante el ciclo de enjuague final para neutralizar cualquier surfactante alcalino restante y eliminar las manchas sensibles al ácido.
Una serie de ingredientes afectan las propiedades estéticas del artículo a limpiar o del detergente en sí antes o durante su uso. Estos agentes incluyen abrillantadores ópticos , suavizantes de telas y colorantes. Una variedad de perfumes también son componentes de los detergentes modernos, siempre que sean compatibles con los otros componentes y no afecten el color del artículo limpiado. Los perfumes son típicamente una mezcla de muchos compuestos , las clases comunes incluyen alcoholes terpénicos ( citronelol , geraniol , linalol , nerol ) y sus ésteres ( acetato de linalilo ), aldehídos aromáticos ( helional , hexil cinamaldehído , lilial ) y almizcles sintéticos ( galaxolida ).
A nivel mundial, si bien los detergentes líquidos y en polvo tienen una participación de mercado aproximadamente igual en términos de valor, el detergente en polvo para ropa es más ampliamente utilizado. En 2018, las ventas de detergente en polvo midieron 14 millones de toneladas métricas , el doble que las de los líquidos. Si bien el detergente líquido se usa ampliamente en muchos países occidentales, el detergente en polvo es popular en África, India, China, América Latina y otros mercados emergentes . Los polvos también tienen una participación de mercado significativa en Europa del Este y en algunos países de Europa Occidental debido a su ventaja sobre los líquidos para blanquear la ropa. Según Desmet Ballestra, diseñador y constructor de plantas químicas y equipos para fabricar detergentes, los detergentes en polvo tienen una participación de mercado del 30 al 35% en Europa Occidental. Según Lubrizol , el mercado de detergentes en polvo está creciendo un 2 por ciento anual. [1]
Los fosfatos en los detergentes se convirtieron en una preocupación ambiental en la década de 1950 y fueron objeto de prohibiciones en años posteriores. [9] Los fosfatos hacen que la ropa sea más limpia, pero también causan eutrofización , en particular con un tratamiento deficiente de las aguas residuales . [10]
Un estudio académico de 2013 sobre productos perfumados para el lavado de ropa encontró que "los conductos de ventilación de las secadoras emitían más de 25 COV , con las concentraciones más altas de acetaldehído, acetona y etanol. Siete de estos COV están clasificados como contaminantes atmosféricos peligrosos (HAP) y dos como HAP cancerígenos (acetaldehído y benceno)". [11]
La Directiva 73/404/CEE de la CEE estipula una biodegradabilidad media de al menos el 90% para todos los tipos de tensioactivos utilizados en detergentes. El contenido de fosfatos de los detergentes está regulado en muchos países, por ejemplo, Austria, Alemania, Italia, Países Bajos, Noruega, Suecia, Suiza, Estados Unidos, Canadá y Japón.
La evidencia registrada más antigua de la producción de materiales similares al jabón se remonta a alrededor del año 2800 a. C. en la antigua Babilonia.
