Testimonios de clientes

BASF encuentra el secreto para limpiar los platos y los desagües

JMP® ayuda a los químicos a descubrir un sustituto de los fosfatos

BASF

DesafíoEn respuesta a una ley para eliminar los fosfatos de los detergentes, un equipo de químicos de BASF se propuso encontrar una composición química con propiedades de limpieza similares.
SoluciónEl software de descubrimiento estadístico JMP® de SAS ayudó al equipo a evaluar el rendimiento de una variedad de compuestos y demostró ahorrar tiempo considerable.
ResultadosUtilizando JMP, los químicos de BASF diseñaron una nueva formulación de limpieza que ahora utilizan los fabricantes de detergentes para vajilla de todo el mundo en lugar de los fosfatos.

En julio de 2010, las personas a lo largo de todo Estados Unidos comenzaron a notar que los platos, las tazas y los utensilios no estaban tan limpios como lo esperaban cuando salían de sus lavavajillas automáticos. Los culpables eran los fosfatos, o más precisamente, la ausencia de fosfatos.

Los fosfatos son expertos en la eliminación de partículas de comida y grasa, pero una vez que llegan a los lagos y arroyos, pueden alterar el ecosistema al causar la proliferación de algas que bloquean la luz del sol y le roban oxígeno al agua.

Así que en el verano de 2010, 16 estados (en los EE. UU.) prohibieron la venta de detergentes para lavavajillas domésticos que contuvieran más del 0,5 por ciento de fósforo. Como respuesta, los fabricantes de detergentes eliminaron los fosfatos de todos sus productos.

Los investigadores de BASF, la empresa de productos químicos más grande del mundo, necesitaban encontrar un agente que pudiera reproducir las propiedades de limpieza de los fosfatos. Esa tarea recayó en los químicos de la división Care Chemicals de BASF, incluido Jim Dailey, gerente técnico global de cuentas claves.

"Como químicos, siempre estamos buscando sinergias", dice Dailey. "Y en este caso, queríamos encontrar una composición química con una sinergia que produjera las propiedades deseadas".

"Nuestro objetivo era encontrar mezclas de composiciones químicas con propiedades de limpieza similares a las del fosfato".

Al final, el software de descubrimiento estadístico JMP de SAS ayudó a demostrar que una mezcla que contenía un producto de BASF llamado Trilon® M y otras composiciones coadyuvantes resultó ser el sustituto más eficaz del fosfato. Trilon M es el primer producto de este tipo certificado por el programa Design for the Environment (Diseño para el Medio Ambiente) de la Agencia de Protección Ambiental de los EE. UU. Los coadyuvantes son compuestos inorgánicos que añaden alcalinidad, lo que mejora la limpieza.

Cuando Dailey y sus colegas químicos iniciaron su trabajo de sustitución de fosfatos, recurrieron a JMP, que promueve el descubrimiento mediante la vinculación dinámica de estadísticas y gráficos, tanto en la memoria como en el escritorio.

JMP no solo ayudó a Dailey y a sus colegas a explorar sus datos de manera más eficaz, sino que el software permitió ahorrar una gran cantidad de tiempo. Utilizando las herramientas de Diseño de experimentos en JMP, el equipo de Dailey realizó experimentos multifactoriales con varias mezclas. Dailey le adjudica a JMP la capacidad de reducir el tiempo de diseño en un 75 por ciento o más.

"Soy químico, no estadístico", dice Dailey, "y he llegado a apreciar la forma en que JMP hace que todo sea tan rápido y fácil".

"El Diseño de experimentos nos permitió cubrir el espacio con un número mínimo de experimentos", explica. "Así pudimos crear modelos a partir de los datos y estimar el rendimiento donde ni siquiera habíamos hecho un experimento; luego volvimos y lo confirmamos".

La prueba de la cocina

La división BASF Care Chemicals fabrica una amplia gama de productos —incluidos tensoactivos, polímeros, emolientes, agentes quelantes, filtros UV y biocidas— que se utilizan para el cuidado personal y doméstico, la limpieza industrial e institucional y aplicaciones técnicas. Entre los clientes de BASF, se encuentran algunos de los mayores conglomerados de limpieza comercial y de consumo del mundo.

Dailey trabaja en investigación y desarrollo, motivo por el que el tema de los fosfatos llegó a su escritorio en 2008. Con el movimiento para eliminar los fosfatos ya en marcha, Dailey lanzó un proyecto para evaluar formulaciones para el reemplazo de los fosfatos en agentes de limpieza industriales e institucionales.

Usando JMP, comenzó a evaluar el desempeño de combinaciones sinérgicas de ingredientes en fórmulas de lavavajillas institucionales, lavandería industrial y limpieza de superficies duras. Un experimento consistía en hornear huevos, avena y salsa en platillos, y luego lavar los platos en un lavavajillas institucional.


"Soy químico, no estadístico, y he llegado a apreciar la forma en que JMP hace que todo sea tan rápido y fácil".

Jim Dailey

Gerente técnico global de cuentas claves
BASF

"Diseñamos un método de prueba que indicara las diferencias entre las formulaciones", dice Dailey. "Luego hicimos un diseño de mezcla de tres niveles y usamos JMP para crear un modelo de ese espacio con bastante eficacia. En este caso, estábamos buscando combinaciones de agentes quelantes, polímeros y coadyuvantes". En los detergentes para vajilla, los agentes quelantes contrarrestan los metales en el agua que impiden el proceso de limpieza.

Dailey y su equipo seleccionaron siete componentes para el diseño de las mezclas y examinaron la eficacia de cada fórmula. Descubrieron que ciertas mezclas limpiaban con la misma eficacia que los productos que contenían fosfato.

"JMP nos permitió ver esto", dice.

Una vez identificadas las composiciones con las sinergias adecuadas, Dailey utilizó JMP para maximizar el rendimiento y minimizar los costos. "La aplicación de las funciones de deseabilidad al Perfilador de JMP nos permitió maximizar fácilmente la deseabilidad de ambas respuestas", dice. "Encontramos la mejor capacidad de eliminación del huevo al menor costo".

Los clientes de BASF han confirmado los beneficios de limpieza de su agente quelante Trilon M y ahora lo utilizan en sus productos de limpieza institucionales.

"Muy útil en muchos sentidos"

Para Dailey, las capacidades de experimentación multifactorial de JMP han ayudado a aclarar los resultados de la investigación, además de ahorrarle tiempo.

"A menudo no puedo sacar conclusiones claras después de realizar experimentos con una variable a la vez", dice. "Pero con los modelos desarrollados usando la plataforma de Diseño personalizado de JMP, puedo visualizar claramente los puntos óptimos en el rendimiento, y siempre tengo confianza en mis conclusiones".

Dailey suele utilizar el Constructor de gráficos de JMP, que le permite construir interactivamente un análisis gráfico arrastrando y soltando variables seleccionadas en los ejes X e Y.

"Es muy útil en muchos sentidos", dice. "Uno puede empezar a explorar sus datos y familiarizarse con ellos mucho más rápido".

El filtrado de datos es otra característica favorita, especialmente cuando Dailey trabaja con tablas muy grandes. Es capaz de filtrar filas específicas en tiempo real, lo que también le permite ahorrar tiempo.

Además, aprecia las capacidades de comparación de medias en el software. "JMP es una herramienta tan eficaz porque permite comparar las medias con los intervalos de confianza", explica.

"Muchas personas no comparan las medias correctamente, o no las comparan en absoluto", explica. "Le insisto a nuestro grupo que la gente necesita demostrar su repetibilidad y mostrar si un producto es mejor que otro usando una comparación de medias".

"Eso es muy importante, y JMP lo hace muy bien".

Obtener resultados más significativos de manera más rápida es sin duda beneficioso para los negocios y, en este caso, para los lagos, los arroyos, y los platos.


La variedad de lavavajillas del laboratorio ayudan a probar nuevas formulaciones.


El equipo de Dailey mide la eficacia de los nuevos detergentes observando la limpieza de los vasos que han pasado por un ciclo de lavado.


Con mezclas como los detergentes, es imposible variar un factor independientemente de todos los demás.Cuando se ajusta un ingrediente, los demás ingredientes sufren un cambio proporcional.Como resultado, se altera el espacio del factor, las propiedades del diseño y la interpretación de los resultados.


El diseñador de mezclas de JMP admite esos experimentos con una variedad de métodos que incluyen simplex, vértices extremos y retícula.

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