BR112016023973B1 - Bloco sólido, método para produção de um bloco sólido, e, uso de um bloco sólido - Google Patents
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- C11D—DETERGENT COMPOSITIONS; USE OF SINGLE SUBSTANCES AS DETERGENTS; SOAP OR SOAP-MAKING; RESIN SOAPS; RECOVERY OF GLYCEROL
- C11D2111/00—Cleaning compositions characterised by the objects to be cleaned; Cleaning compositions characterised by non-standard cleaning or washing processes
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Abstract
bloco sólido, método para produção de um bloco sólido, e, uso de um bloco sólido. a presente invenção se refere a um bloco sólido que compreende um material solidificado, distinguido pelo fato de que o bloco sólido compreende um ou mais domínios de formato prismático ou cilíndrico que se estende entre duas superfícies paralelas do bloco sólido a partir de uma superfície para a outra, em que o pó solidificado dentro de um ou mais domínios e o pó solidificado fora de um ou mais domínios compreendem, cada um, uma ou mais substâncias químicas, e em que a composição química do pó solidificado dentro de um ou mais domínios é diferente da composição química do pó solidificado fora de um ou mais domínios. a presente invenção se refere adicionalmente a métodos para produção de tal bloco sólido. a presente invenção também se refere ao uso de tal bloco sólido como detergente em aplicações de lavagem de louça.
Description
[001] A presente invenção se refere a um bloco sólido que compreende um material solidificado, caracterizado pelo fato de que o bloco sólido compreende um ou mais domínios de formato prismático ou cilíndrico que se estende entre duas superfícies paralelas do bloco sólido a partir de uma superfície para a outra, em que o pó solidificado dentro de um ou mais domínios e o pó solidificado fora de um ou mais domínios compreendem, cada um, uma ou mais substâncias químicas, e em que a composição química do pó solidificado dentro de um ou mais domínios é diferente da composição química do pó solidificado fora de um ou mais domínios. A presente invenção se refere adicionalmente a métodos para produção de tal bloco sólido. A presente invenção também se refere ao uso de tal bloco sólido como detergente em aplicações de lavagem de louça.
[002] Em composições detergentes para a lavagem de louça, uma fonte de peróxido é frequentemente usada em combinação com um catalisador de peroxidação. Uma opção para aplicar a combinação de um catalisador e uma fonte de peróxido à lavadora de pratos é incluir ambos os componentes em um detergente sólido. Desse modo, um catalisador sólido é combinado com uma fonte de peróxido sólido como, por exemplo, percarbonato de sódio. O problema com este método é, entretanto, a incompatibilidade intrínseca, de ambos os componentes devido à sua reatividade mútua alta. O WO99/06522, WO99/27063 e WO99/27067 descrevem os detergentes em bloco para aplicações domésticas com fases diferentes, cada fase compreendendo componentes diferentes. Para aplicações industriais, entretanto, quando um bloco sólido simples é pulverizado com água a partir de uma lateral em um período de tempo de diversos ciclos de lavagem estes detergentes de bloco são inadequados, visto que as fases diferentes não devem se dissolver simultaneamente.
[003] Portanto, é um objetivo da presente invenção fornecer um bloco sólido melhorado para aplicações de lavagem de louça que permite colocar componentes incompatíveis juntos. É um outro objetivo da presente invenção fornecer um bloco sólido melhorado para aplicações de lavagem de louça, permitindo a dissolução dos componentes diferentes quando aplicado em uma máquina de lavagem de louça.
[004] Foi surpreendentemente observado agora que os componentes incompatíveis podem ser colocados juntos em uma composição de detergente de bloco sólido e que estes componentes podem dissolver simultaneamente se o bloco sólido compreender domínios de forma prismática ou cilíndrica que se estende entre duas superfícies paralelas do bloco sólido de uma superfície à outra.
[005] Portanto, em um primeiro aspecto, a presente invenção é direcionada a um bloco sólido que compreende um material solidificado, caracterizado em que o bloco sólido compreende um ou mais domínios da forma prismática ou cilíndrica que se estende entre duas superfícies paralelas do bloco sólido de uma superfície à outra, em que o pó solidificado dentro de um ou mais domínios e o pó solidificado fora de um ou mais domínios cada um compreende uma ou mais substâncias químicas e em que a composição química para o pó solidificado dentro de um ou mais domínios é diferente da composição química do pó solidificado fora de um ou mais domínios.
[006] Em um outro aspecto, a presente invenção direcionada a métodos para produzir o bloco sólido como descrito acima, o método compreendendo as seguintes etapas: a. prover um pó compreendendo uma ou mais substâncias químicas, b. carregar o pó em um molde tendo formato prismático ou cilíndrico, c. solidificar o pó para um bloco sólido de formato prismático ou cilíndrico, d. repetir opcionalmente as etapas a. a c., e. colocar um ou mais blocos sólidos de formato prismático ou cilíndrico em um molde de volume maior do que o volume de um ou mais blocos sólidos de formato prismático ou cilíndrico, f. carregar o volume livre do molde com um pó compreendendo uma ou mais substâncias químicas, o pó tendo uma composição química diferente do pó da etapa a., g. solidificar o pó da etapa f. para obter um bloco sólido.
[007] Ainda em um outro aspecto, a presente invenção é direcionada a um método para produzir um bloco sólido como descrito acima, o método compreendendo as seguintes etapas: a. prover um pó compreendendo uma ou mais substâncias químicas, b. fundir o pó, c. carregar o pó fundido em um molde tendo um ou mais insertos de formato prismático ou cilíndrico, d. solidificar o pó fundido, e. remover o um ou mais insertos para deixar um ou mais furos, f. prover um pó compreendendo uma ou mais substâncias químicas, o pó tendo uma composição química diferente do pó da etapa a., g. fundir o pó, h. repetir opcionalmente as etapas f. a g., i. carregar o pó fundido em um ou mais furos, j. solidificar o pó fundido em um ou mais furos para obter um bloco sólido.
[008] Ainda em um outro aspecto, a presente invenção é direcionada a um método para produzir um bloco sólido como descrito acima, o método compreendendo as seguintes etapas: a. prover um pó compreendendo uma ou mais substâncias químicas, b. fundir o pó, c. carregar o pó fundido em um molde, d. solidificar o pó fundido, e. perfurar um ou mais furos de formato prismático ou cilíndrico no pó fundido, f. prover um pó compreendendo uma ou mais substâncias químicas, o pó tendo uma composição química diferente do pó da etapa a., g. fundir o pó, h. repetir opcionalmente as etapas f. a g., i. carregar o pó fundido em um ou mais furos, j. solidificar o pó fundido em um ou mais furos para obter um bloco sólido.
[009] Em um outro aspecto, a presente invenção é direcionada ao uso de um bloco sólido como descrito acima como detergente em aplicações de lavagem de louça.
[0010] A Figura 1 mostra o comportamento de dosagem de um bloco sólido de acordo com a invenção (dosagem BIB) e a referência respectiva sem domínios internos, como monitorado pela condutividade elétrica dependente de tempo.
[0011] A presente invenção é, em um primeiro aspecto, direcionada a um bloco sólido que compreende um material solidificado, caracterizado em que o bloco sólido compreende um ou mais domínios da forma prismática ou cilíndrica que se estende entre duas superfícies paralelas do bloco sólido de uma superfície à outra, em que o pó solidificado dentro de um ou mais domínios e o pó solidificado fora do um ou mais domínios cada um compreendendo uma ou mais substâncias químicas e em que a composição química para o pó solidificado dentro de um ou mais domínios é diferente da composição química do pó solidificado para os dois ou mais domínios.
[0012] O bloco sólido de acordo com a presente invenção reduz a área de contato dos dois componentes potencialmente incompatíveis com a área de contato macroscópica entre o um ou mais domínios. Desta maneira, quaisquer reações desfavoráveis dos dois componentes potencialmente incompatíveis são reduzidas à sua área de contato macroscópica, em vez de ocorrer dentro do volume inteiro de um bloco homogeneamente combinado de dois componentes bem misturados. Além disso, devido à forma prismática ou cilíndrica do um ou mais domínios que se estende entre duas superfícies paralelas do bloco sólido de uma superfície à outra, os componentes simples dentro e fora dos domínios podem dissolver em taxa comparável quando o bloco é pulverizado com água especificamente a partir de uma das duas superfícies paralelas e uma máquina de lavagem de louça industrial.
[0013] De acordo com a presente invenção é preferido que o pó solidificado dentro de um ou mais domínios e o pó solidificado fora do um ou mais domínios dissolve-se em taxa quase igual. Consequentemente, em um outro aspecto, a presente invenção refere-se a um bloco sólido como descrito acima, caracterizado em que a solubilidade em água a 25°C do pó solidificado dentro de um ou mais domínios e a solubilidade em água a 25°C do pó solidificado fora do um ou mais domínios difere por não mais do que 10%, preferivelmente por não mais do que 4% e mais preferivelmente por não mais do que 1 ou 2%.
[0014] A presente invenção pode ser, é claro, generalizada quanto ao uso de mais do que um domínio de forma prismática ou cilíndrica, isto é, dois, três ou ainda mais domínios de forma prismática ou cilíndrica pode estar incluída no bloco sólido, cada domínio estendendo-se entre duas superfícies paralelas do bloco sólido de uma superfície à outra.
[0015] Não existe restrição a como o pó no bloco sólido é solidificado. De acordo com a presente invenção, é possível que o pó possa ser solidificado ou pode ser fundido e depois congelado. Consequentemente, em um outro aspecto, a presente invenção refere-se a um bloco sólido como descrito acima, caracterizado em que o pó solidificado dentro de um e mais domínios e/ou fora do um ou mais domínios é um pó solidificado ou uma fusão congelada.
[0016] De acordo com a presente invenção, o pó solidificado dentro de um ou mais domínios e o pó solidificado fora do um ou mais domínios não necessitam, necessariamente, serem incompatíveis. Pode ser preferido que o pó solidificado dentro de um ou mais domínios e/ou o pó solidificado fora do um ou mais domínios podem compreender uma ou mais substâncias químicas selecionadas do grupo que consiste peróxidos, catalisadores de peroxidação, tensoativos, agentes quelantes/sequestrantes, enchedores detergentes ou agentes de ligação, fontes de alcalinidade, enzimas, agentes ativadores, agentes deformantes, agentes antirredeposição, pigmentos, odorantes, agentes alvejantes, polímeros, agentes delimitantes, agentes estabilizantes, sujeira, agentes de suspensão, agentes antimicrobianos e água.
[0017] Entretanto, também pode ser preferido que o pó solidificado dentro de um ou mais domínios e/ou o pó solidificado fora do um ou mais domínios é livre de, isto é, não compreende, uma ou mais substâncias químicas selecionadas do grupo que consiste de peróxidos, catalisadores de peroxidação, tensoativos, agentes quelantes/sequestrantes, enchedores detergentes ou agentes de ligação, fontes de alcalinidade, enzimas, agentes ativadores, agentes desespumantes, agentes antirredeposição, pigmentos, odorantes, agentes alvejantes e água.
[0018] Consequentemente, em um outro aspecto, a presente invenção é direcionada a um bloco sólido como descrito acima, caracterizado em que o pó solidificado dentro de um ou mais domínios e/ou o pó solidificado fora do um ou mais domínios compreende uma ou mais substâncias químicas selecionadas do grupo que consiste de peróxidos, catalisadores de peroxidação, tensoativos, agentes quelantes/sequestrantes, enchedores detergentes ou agentes de ligação, fontes de alcalinidade, enzimas, agentes ativadores, agentes deformantes, agentes antirredeposição, pigmentos, odorantes, agentes alvejantes e água.
[0019] Ainda, em um outro aspecto, a presente invenção é direcionada a um bloco sólido como descrito acima, caracterizado em que o pó solidificado dentro de um ou mais domínios e/ou o pó solidificado fora do um ou mais domínios é livre de, isto é, não compreende, uma ou mais substâncias químicas selecionadas do grupo que consiste de peróxidos, catalisadores de peroxidação, tensoativos, agentes quelantes/sequestrantes, enchedores detergentes ou agentes de ligação, fontes de alcalinidade, enzimas, agentes ativadores, agentes desespumantes, agentes antirredeposição, pigmentos, odorantes, agentes alvejantes e água.
[0020] A presente invenção também se refere a um bloco sólido que compreende um pó solidificado, caracterizado em que o bloco sólido compreende um ou mais domínios da forma prismática ou cilíndrica que se estende entre duas superfícies paralelas do bloco sólido de uma superfície à outra, em que o pó solidificado dentro de um ou mais domínios e o pó solidificado fora do um ou mais domínios cada um compreendendo uma ou mais substâncias químicas e em que a composição química do pó solidificado dentro de um ou mais domínios é diferente da composição química do pó solidificado fora do um ou mais domínios.
[0021] De acordo com a presente invenção, o pó solidificado dentro de um ou mais domínios e/ou o pó solidificado fora do um ou mais domínios podem compreender um catalisador de peroxidação. Um catalisador de peroxidação adequado é um catalisador de peroxidação de acordo com formula (I):
[0022] Em que cada L é independentemente um ligante orgânico contendo pelo menos três átomos de nitrogênio e/ou pelo menos dois grupos carboxila que coordenam com o metal M; M é Mn ou Fe; cada X é independentemente um grupo de coordenação ou ligação selecionado do grupo que consiste de H2O, OH-, SH-, HO2-, O2-, O22-, S2- - - - - - - 2- 2- 3- - - - , F , Cl , Br, I , NO3 , NO2 , SO4 , SO3 , PO4 , N3 , CN , NR3, NCS , RCN, RS-, RCO2-, RO-e
-com R sendo hidrogênio ou um grupo alquila C1 a C6; p é um número inteiro de 1 a 4; q é um número inteiro de 1 a 2; r é um número inteiro de 0 a 6; Y é um contra íon; e s é o número de contra íons.
[0023] Enquanto é conhecido usar Mn e Fe como catalisadores de peroxidação, fornecendo o metal na forma de um complexo de acordo com formula (I) tem diversas vantagens, tais como aumentando a atividade e a estabilidade do complexo. Em particular, no caso de complexos de Mn, os ligantes L ajudam a aumentar a solubilidade do metal.
[0024] Em um exemplo particularmente preferido, o catalisador de peroxidação é um complexo binuclear de acordo com formula (II)
em que L1 e L2 podem ser ligantes separados ou onde L1 e L2 podem combinar para ser uma molécula simples.
[0025] Entre os grupos de coordenação ou ligação, os grupos O2-, O22- , CH3O-, CH3CO2-,
, ou Cl- sã particularmente preferidos.
[0026] Preferivelmente, os ligantes são selecionados do grupo que consiste de triazaciclononano, derivados de triazaciclononano, ligantes contendo base de Schiff, ligantes de polipiridinoamina, ligantes de doador de nitrogênio pentadentados, ligantes tipo bispidon e ligantes de tetraamidato macrocíclicos. Os exemplos para aquelas classes de ligantes são descritos por R. Hage and A Lienke (Hage, Ronald; Lienke, Achim; Applications of Transition-Metal Catalysts to Textile and Wood-Pulp Bleaching; Angewandte Chemie International Edition, 2005, 45. Jg., Nr. 2, pp. 206-222).
[0027] Um outro grupo de ligantes preferidos são dicarboxilatos, em particular oxalato.
[0028] Os ligantes particularmente preferidos são os compostos de acordo com as fórmulas (II) a (IV)
em que cada R1é independentemente hidrogênio ou um grupo alquila C1 a C6.
[0029] Outros ligantes adequados são os compostos de acordo com as fórmulas (V) a (XVIII)
[0030] Os ligantes (V) a (X) são particularmente adaptados se o metal M for Mn. Os ligantes (XII) a (XVIII) são particularmente bem adaptados se o metal M for Fe. O ligante (XI) é igualmente adaptado para Mn e Fe.
[0031] O contra íon Y é selecionado dependendo da carga do complexo [(LpMq)nXr]. O número de contra íons s é igual ao número de contra íons requeridos para atingir a neutralidade de carga. Preferivelmente, o número de contra íons s é de 1 a 3. O tipo de contra íon Y para a neutralidade de carga não é crítica para a atividade do complexo e pode ser selecionado, por exemplo, do grupo que consiste de Cl-, Br-, I-, NO3-, ClO4-, NCS-, BPh4-, 22 2 2 BF4-, PF6-, R2-SO3-, R2-SO4-e R2-CO2-, em que R2é hidrogênio ou um grupo alquila C1 a C4. Os contra íons particularmente preferidos são PF6-e ClO4-.
[0032] Em uma modalidade especialmente preferida, o catalisador de peroxidação é um complexo de acordo com formula (II), em que M é manganês, X é selecionado do grupo que consiste de O2-, O22-, CH3O-, CH3CO2-,
, ou Cl- e o ligante L é um composto de acordo com as fórmulas (II) e/ou (IV).
[0033] Um catalisador de peroxidação, em que M é manganês e L é oxalato, também é preferido.
[0034] Os catalisadores de peroxidação particularmente preferidos são os compostos de acordo com as fórmulas (XIX) e (XX), também referidos como MnTACN e MnDTNE, respectivamente.
[0035] O pó solidificado dentro de um ou mais domínios e/ou o pó solidificado fora do um ou mais domínios podem compreender um ou mais peróxidos. Uma fonte de peróxido preferida é um percarbonato de metal alcalino. Foi surpreendentemente observado que o percarbonato de metal alcalino, quando combinado com carbonato de metal alcalino e o catalisador de peroxidação de fórmula (I) mencionados acima remove eficientemente sujeira de amido dos pratos mesmo em um pH suavemente alcalino e uma temperatura de 50 a 65°C.
[0036] De acordo com a presente invenção, o pó solidificado dentro de um ou mais domínios e/ou o pó solidificado fora do um ou mais domínios podem compreender um ou mais tensoativos.
[0037] Uma variedade de tensoativos pode ser usada na presente composição, tais como tensoativos aniônicos, não iônicos, catiônicos e zwitteriônicos. Os tensoativos aniônicos adequados são, por exemplo, carboxilatos, tais como alquilcarboxilatos (sais de ácido carboxílico) e polialcoxicarboxilatos, carboxilatos etoxilados de álcool, carboxilatos etoxilados de nonilfenol; sulfonatos tais como alquilsulfonatos, alquilbenzenossulfonatos, sulfonato de alquilarilas, ésteres de ácido graxo sulfonados; sulfatos, tais como álcoois sulfatados, etoxilados de álcool sulfatados, alquilfenóis sulfatados, alquilsulfatos, sulfosuccinatos, sulfatos de éter alquílico e ésteres de fosfato, tais como ésteres de alquilfosfato. Os tensoativos aniônicos exemplares incluem sulfonato de alquilarila sódico, sulfonato de alfa-olefina e sulfatos de álcool graxo.
[0038] Os tensoativos não iônicos adequados são, por exemplo, aqueles tendo um polímero de óxido de polialquileno como uma porção da molécula de tensoativo. Tais tensoativos não iônicos incluem, por exemplo, éteres de polietileno glicol cobertos com cloro, benzila, metila, etila, propila, butila e outros como alquila de álcoois graxos; não iônicos isentos de óxido de polialquileno tais como alquil poliglicosídeos; sorbitano e ésteres de sacarose e seus etoxilados; etileno diamina alcoxilado; alcoxilados de álcool tais como propoxilatos etoxilados de álcool, propoxilatos de álcool, propoxilatos etoxilados de propoxilato de álcool, butoxilatos etoxilados de álcool e outros; nonilfenol etoxilado, éteres de polioxietileno glicol e outros; ésteres de ácido carboxílico, tais como ésteres de glicerol, ésteres de polioxietileno, ésteres etoxilados e de glicol de ácidos graxos e outros; amidas carboxílicas, tais como condensados de dietanolamina, condensados de monoalquilamina, amidas de ácido grado de polioxietileno e outros e copolímeros de bloco de óxido de polioxialquileno incluindo um copolímero de bloco de óxido de etileno/óxido de propileno tais como aqueles comercialmente disponíveis sob a marca Pluronic (BASF) e outros compostos não iônicos semelhantes. Os tensoativos de silicone também podem ser usados.
[0039] Os tensoativos catiônicos adequados incluem, por exemplo, aminas, tais como monoaminas primárias, secundárias e terciárias com cadeias de alquila ou alquenila C18, alquilaminas etoxiladas, alcoxilatos de etilenodiamina, imidazóis, tais como uma 1-(2-hidroxietil)-2-imidazolina, 2- alquil-1-(2-hidroxietil)-2-imidazolina e sais de amônio quaternários, como por exemplo, cloreto de amônio alquilquaternário tensoativos, tais como cloreto de n-alquil(C12-C18)dimetilbenzil amônio, cloreto de n- tetradecildimetilbenzilamônio mono-hidratado, cloreto de amônio quaternário substituído por naftileno, tais como cloreto de dimetil-1-naftilmetilamônio. o tensoativo catiônico pode ser usado para fornecer propriedades sanitizantes.
[0040] Os tensoativos zwitteriônicos adequados incluem, por exemplo, betaínas, imidazolinas e propionatos.
[0041] Se o bloco sólido de acordo com a presente invenção for pretendido ser usado em uma máquina de lavagem de pratos ou de lavagem de louça, os tensoativos selecionados, se qualquer tensoativo for usado, podem ser aqueles que fornecem um nível aceitável de formação de espuma quando usado dentro de uma máquina de lavagem de pratos ou lavagem de louça. Deve ser entendido que as composições de lavagem de louça para o uso em máquinas de lavagem de pratos ou lavagem de louça são, geralmente, consideradas serem composições de formação de espuma baixa.
[0042] De acordo com a presente invenção, o pó solidificado dentro de um ou mais domínios e/ou o pó solidificado fora do um ou mais domínios podem compreender um agente de ativação para ainda aumentar a atividade do percarbonato.
[0043] Um tal agente de ativação é usado além do catalisador de peroxidação. Os agentes ativadores adequados incluem sulfonato de sódio-4- benzoilóxi benzeno (SBOBS); N,N,N',N'-tetraacetil etileno diamina (TAED); sódio-1-metil-2-benzoilóxi benzeno-4-sulfonato; sódio-4-metil-3-benzoilóxi benzoato; SPCC trimetil amônio toluilóxi benzeno sulfonato; sódio nonanoiloxibenzeno sulfonato, sódio 3,5,5,-trimetil hexanoiloxibenzeno sulfonato; penta acetil glicose (PAG); octanoil tetra acetil glicose e benzoil tetracetil glicose.
[0044] De acordo com a presente invenção, o pó solidificado dentro de um ou mais domínios e/ou o pó solidificado fora do um ou mais domínios podem compreender um ou mais agentes quelantes/sequestrantes. Os agentes quelantes/sequestrantes adequados são, citrato, ácido aminocarboxílico, fosfato condensado, fosfonato e poliacrilato. Em geral, um agente quelante é uma molécula capaz de coordenar (isto é, ligar) os íons metálicos comumente encontrados em água natural para evitar que os íons metálicos interfiram com a ação dos outros ingredientes detersivos de uma composição de limpeza. Em geral, os agentes quelantes/sequestrantes podem ser geralmente referidos como um tipo de formador.
[0045] Os ácidos aminocarboxílicos adequados incluem, por exemplo, ácido metilglicinediacético (MGDA), ácido N-hidroxietiliminodiacético, ácido nitrilotriacético (NTA), ácido etilenodiaminotetraacético (EDTA), ácido N-hidroxietil-etilenodiaminotriacético (HEDTA) e ácido dietilenotriaminopentaacético (DTPA).
[0046] Os exemplos de fosfatos condensados incluem ortofosfato de sódio e potássio, pirofosfato de sódio e potássio, tripolifosfato de sódio, hexametafosfato de sódio e outros. Um fosfato condensado também pode auxiliar, até um ponto limitado, na solidificação da composição por fixação da água livre presente na composição como água de hidratação.
[0047] A composição pode incluir um fosfonato, tal como ácido 1- hidroxietano-1,1-difosfônico CH3C(OH)[PO(OH)2]2(HEDP); amino tri(ácido metilenofosfônico) N[CH2PO(OH)2]3; aminotri(metilenofosfonato), sal sódico (NaO)(HO)P(OCH2N[CH2PO(ONa)2]2); 2-hidroxietiliminobis(ácido metilenofosfônico) HOCH2CH2N[CH2PO(OH)2]2; dietilenotriaminopenta(ácido metilenofosfônico) (HO)2POCH2N[CH2CH2N[CH2PO(OH)2]2]2; dietilenotriaminopenta(metilenofosfonato), sal sódico C9H(28-x)N3NaxO15P5 (x=7); hexametilenodiamino(tetrametilenofosfonato), sal potássico C10H(28- x)N2KxO12P4 (x=6); bis(hexametileno)triamino(ácido pentametilenofosfônico) (HO2)POCH2N[(CH2)6N[CH2PO(OH)2]2]2 e ácido fosforoso H3PO3.
[0048] Os fosfonatos preferidos são Ácido 1-Hidróxi Etilideno-1,1- Difosfônico (HEDP), aminotris(ácido metilenofosfônico) (ATMP) e Dietilenotriamino penta(ácido metileno fosfônico) (DTPMP).
[0049] Um fosfonato neutralizado ou alcalino ou uma combinação do fosfonato com uma fonte alcalina antes de ser adicionada na mistura, tal que exista pouco ou nenhum calor ou gás gerados por uma reação de neutralização quando o fosfonato é adicionado é preferido. O fosfonato pode compreender um sal potássico de um ácido organo fosfônico (um fosfonato de potássio). O sal potássico do material de ácido fosfônico pode ser formado pela neutralização do ácido fosfônico com uma solução aquosa de hidróxido de potássio durante a fabricação do detergente sólido. O agente sequestrante de ácido fosfônico pode ser combinado com uma solução de hidróxido de potássio em proporções apropriada para fornecer uma quantidade estequiométrica de hidróxido de potássio para neutralizar o ácido fosfônico. Um hidróxido de potássio tendo uma concentração de cerca de 1 a cerca de 50% em peso pode ser usado. O ácido fosfônico pode ser dissolvido ou colocado em suspensão em um meio aquoso e o hidróxido de potássio pode ser então adicionado ao ácido fosfônico para os propósitos de neutralização.
[0050] O agente quelante/sequestrante também pode ser um polímero condicionador de água que pode ser usado como uma forma de formador. Os polímeros condicionadores de água exemplares incluem policarboxilatos. Os policarboxilatos exemplares que podem ser usados como polímeros condicionadores de água incluem ácido poliacrílico, copolímero maleico/olefina, copolímero acrílico/maleico, ácido polimetacrílico, copolímeros de ácido acrílico/ácido metacrílico, poliacrilamida hidrolisada, polimetacrilamida hidrolisada, copolímeros de poliamida-metacrilamida hidrolisados, poliacrilonitrila hidrolisada, polimetacrilonitrila hidrolisada e copolímeros de acrilomitrila-metacrilonitrila.
[0051] Os silicatos podem ser incluídos no pó solidificado dentro de um ou mais domínios e/ou também o pó solidificado fora do um ou mais domínios. A água amolecida por silicatos pela formação de precipitados que podem ser facilmente enxaguados. Estes têm, comumente, propriedades umectantes e emulsificantes e atuam como agentes de tamponação contra compostos ácidos, tais como sujeira ácida. Além disso, os silicatos podem inibir a corrosão de aço inoxidável e alumínio por detergentes sintéticos e fosfatos complexos. Um silicato particularmente bem adaptado é o metassilicato de sódio, que pode ser anidro ou hidratado.
[0052] De acordo com a presente invenção, o pó solidificado dentro de um ou mais domínios e/ou o pó solidificado fora do um ou mais domínios podem compreender um ou mais enchedores detergentes ou agentes de ligação. Os exemplos de enchedores detergentes ou agentes de ligação adequados para o uso no pó solidificado no bloco sólido de acordo com a invenção incluem sulfato de sódio, cloreto de sódio, amido, açúcares e alquileno glicóis C1-C10, tais como propileno glicol.
[0053] O pó solidificado dentro de um ou mais domínios e/ou o pó solidificado fora de um ou mais domínios podem compreender um ou mais fontes de alcalinidade. De acordo com a presente invenção, é preferido que o pó solidificado dentro de um ou mais domínios e/ou o pó solidificado fora de um ou mais domínios compreende um carbonato de metal alcalino como fonte de alcalinidade. De acordo com a presente invenção, ainda é preferido que o pó solidificado dentro de um ou mais domínios e/ou o pó solidificado fora de um ou mais domínios compreende uma quantidade efetiva de carbonato de metal alcalino. No contexto da presente invenção, uma quantidade efetiva de carbonato de metal alcalino é uma quantidade que fornece uma solução de uso tendo um pH de pelo menos 8, preferivelmente um pH de 9,5 a 11, mais preferivelmente 10 a 10,3. Uma solução de uso no contexto da presente invenção é considerado uma solução de 1 g/l do bloco sólido em água destilada. O pH da solução de uso é significado ser determinado em temperatura ambiente.
[0054] De acordo com a presente invenção ainda pode ser preferido que o bloco sólido forneça um pH medido em temperatura ambiente de pelo menos 8, preferivelmente a pH de 9,5 a 11, mais preferivelmente de 10 a 11 quando diluído em água destilada em uma concentração de 1 g/l.
[0055] Os carbonatos de metal alcalino adequados são, por exemplo, carbonato de sódio ou potássio, bicarbonato de sódio ou potássio, sesquicarbonato de sódio ou potássio e misturas destes.
[0056] Devido ao uso de um carbonato de metal alcalino como fonte de alcalinidade, outras fontes de alcalinidade tais como hidróxidos de metal alcalino não são usualmente requeridos. Preferivelmente, o pó solidificado dentro de um ou mais domínios e/ou o pó solidificado fora de um ou mais domínios não compreendem hidróxidos de metal alcalino.
[0057] De acordo com a presente invenção o pó solidificado dentro de um ou mais domínios e/ou o pó solidificado fora de um ou mais domínios podem compreender uma ou mais enzimas. O pó solidificado dentro de um ou mais domínios e/ou o pó solidificado fora de um ou mais domínios podem incluir enzimas que fornecem atividade desejada para remoção da sujeira com base em proteína, com base em carboidrato ou com base em triglicerídeos. Embora não limitante a uma presente invenção, as enzimas adequadas para composição de limpeza podem atuar pela degradação ou alteração de um ou mais tipos de resíduos de solo encontrados em louça de barro deste modo removendo a sujeira ou tornando a sujeira mais removível por um tensoativo ou outro componente da composição de limpeza. As enzimas adequadas incluem uma protease, uma amilase, uma lipase, um gluconase, uma celulase, uma peroxidase, ou uma mistura deste de qualquer origem adequada, tal como origem vegetal, animal, bacteriana, fúngica ou levedura.
[0058] De acordo com a presente invenção, o pó solidificado dentro de um ou mais domínios e/ou o pó solidificado fora de um ou mais domínios podem compreender um ou mais agentes desespumantes. Os agentes desespumantes adequados incluem, por exemplo, copolímeros de bloco de óxido de etileno/propileno tal como aquele disponível sob o nome comercial Pluronic N-3, compostos de silicone tal como sílica dispersada em polidimetilsiloxano, polidimetilsiloxano e polidimetilsiloxano funcionalizado, amidas graxas, ceras de hidrocarboneto, ácidos graxos, ésteres graxos, álcoois graxos, sabões de ácido graxo, etoxilados, óleos minerais, ésteres de polietileno glicol e ésteres de fosfato de alquila tais como fosfato de monoestearila.
[0059] De acordo com a presente invenção, o pó solidificado dentro de um ou mais domínios e/ou o pó solidificado fora de um ou mais domínios podem compreender um ou mais agentes antirredeposição. Os exemplos dos agentes antirredeposição adequados incluem amidas de ácido graxo, tensoativos de fluorocarboneto, ésteres de fosfato de complexo, copolímeros de anidrido maleico de estireno e derivados celulósicos tal como hidroxil etil celulose, hidroxil propil celulose e outros.
[0060] De acordo com a presente invenção, vários pigmentos, odorantes incluindo perfumes e outros agentes de intensificação estéticos podem ser incluídos no pó solidificado dentro de um ou mais domínios e/ou o pó solidificado fora de um ou mais domínios. Os pigmentos podem ser incluídos para alterar a aparência da composição, como por exemplo, Azul Direto 86 (Miles), Azul Fastusol (Mobay Chemical Corp.), Laranja Ácido 7 (American Cyanamid), Violeta Básico 10 (Sandoz), Amarelo Ácido 23 (GAF), Amarelo Ácido 17 (Sigma Chemical), Verde Sap (Keystone Analine and Chemical), Amarelo Metanil (Keystone Analine and Chemical), Azul Ácido 9 (Hilton Davis), Azul Sandolan/Azul Ácido 182 (Sandoz), Vermelho Hisol Fast (Capitol Color and Chemical), Fluoresceína (Capitol Color and Chemical) e Verde Ácido 25 (Ciba-Geigy).
[0061] As fragrâncias ou perfumes que podem ser incorporados nas composições incluem, por exemplo, terpenóides tais como citronelol, aldeídos tal como amil cinamaldeído, um jasmim tal como C1S-jasmin ou jasmal e vanilina.
[0062] De acordo com a presente invenção pode ser preferida que de um ou mais domínios formam-se entre 10% e 50%, preferivelmente entre 25% e 35%, do volume do bloco sólido.
[0063] Consequentemente, em um outro aspecto, a presente invenção é direcionada a um bloco sólido como descrito acima, caracterizado em que do um ou mais domínios formam-se entre 10% e 50%, preferivelmente entre 25% e 35%, do volume do bloco sólido.
[0064] De acordo com a presente invenção, pode ser preferido que o perímetro do bloco medido entre as duas superfícies paralelas esteja entre 0,2 e 0,5 m,_preferivelmente 0,2 a 0,4 m e mais preferivelmente 0,3 m.
[0065] Consequentemente, em um outro aspecto, a presente invenção é direcionada a um bloco sólido como descrito acima, caracterizado em que o perímetro do bloco sólido medido entre as duas superfícies paralelas está entre 0,2 e 0,5 m, preferivelmente 0,2 e 0,4 m e mais preferivelmente 0,3 m.
[0066] De acordo com a presente invenção, também pode ser preferido que o peso do bloco sólido seja maior do que 0,5 kg, preferivelmente mais do que 1 kg.
[0067] Consequentemente, em um aspecto preferido, a presente invenção é direcionada a um bloco sólido como descrito acima, caracterizado em que o peso do bloco sólido é maior do que 0,5 kg, preferivelmente, maior do que 1 kg.
[0068] Em um outro aspecto, a presente invenção é direcionada a um método para produzir o bloco sólido como descrito acima, o método compreendendo as seguintes etapas: a. prover um pó compreendendo uma ou mais substâncias químicas, b. carregar o pó em um molde tendo formato prismático ou cilíndrico, c. solidificar o pó para um bloco sólido de formato prismático ou cilíndrico, d. repetir opcionalmente as etapas a. a c., e. colocar um ou mais blocos sólidos de formato prismático ou cilíndrico em um molde de volume maior do que o volume de um ou mais blocos sólidos de formato prismático ou cilíndrico, f. carregar o volume livre do molde com um pó compreendendo uma ou mais substâncias químicas, o pó tendo uma composição química diferente do pó da etapa a., g. solidificar o pó da etapa f. para obter um bloco sólido.
[0069] Ainda em um outro aspecto, a presente invenção é direcionada a um método para produzir um bloco sólido como descrito acima, o método compreendendo as seguintes etapas: a. prover um pó compreendendo uma ou mais substâncias químicas, b. fundir o pó, c. carregar o pó fundido em um molde tendo um ou mais insertos de formato prismático ou cilíndrico, d. solidificar o pó fundido, e. remover o um ou mais insertos para deixar um ou mais furos, f. prover um pó compreendendo uma ou mais substâncias químicas, o pó tendo uma composição química diferente do pó da etapa a., g. fundir o pó, h. repetir opcionalmente as etapas f. a g., i. carregar o pó fundido em um ou mais furos, j. solidificar o pó fundido em um ou mais furos para obter um bloco sólido.
[0070] Ainda em um outro aspecto, a presente invenção é direcionada a um método para produzir um bloco sólido como descrito acima, o método compreendendo as seguintes etapas: a. prover um pó compreendendo uma ou mais substâncias químicas, b. fundir o pó, c. carregar o pó fundido em um molde, d. solidificar o pó fundido, e. perfurar um ou mais furos de formato prismático ou cilíndrico no pó fundido, f. prover um pó compreendendo uma ou mais substâncias químicas, o pó tendo uma composição química diferente do pó da etapa a., g. fundir o pó, h. repetir opcionalmente as etapas f. a g., i. carregar o pó fundido em um ou mais furos, j. solidificar o pó fundido em um ou mais furos para obter um bloco sólido.
[0071] O bloco sólido de acordo com a presente invenção pode ser usado como detergente em aplicações de lavagem de louça, onde o bloco sólido é inserido em máquinas de lavagem de louça industriais. Consequentemente, em um outro aspecto, a presente invenção é direcionada ao uso de um bloco sólido descrito acima como detergente em aplicações de lavagem de louça, preferivelmente caracterizado em que o bloco sólido é inserido em máquinas de lavagem de louça industriais.
[0072] A presente invenção ainda será ilustrada pelo seguinte exemplo.
[0073] Este é um exemplo de um bloco eito de uma composição de limpeza sólida com base em carbonato de sódio (as composições típicas podem conter de 50 a 70% em peso de sal de carbonato, 1 a 10% em peso de sequestrante, 1 a 10% em peso de formador, 1 a 10% em peso de tensoativo, 1 a 10% em peso de fonte de alcalinidade secundária, 1 a 10% em peso de água; as composições típicas podem incluir como sequestrantes DTPA, HEDP, NTA, ou semelhante; como formador ácido cítrico, poliacrilato de sódio, tripolifosfato ou semelhante; como fonte de alcalinidade secundária metassilicato de sódio, sal de hidróxido ou semelhante). Neste bloco, três furos foram perfurados usando-se um broca comercialmente disponível. Estes furos foram depois enchidos com uma pasta aquecida (70°C) formada pela mistura de 200 g de pérolas de hidróxido de sódio com 98 g de solução de hidróxido de sódio (50% em peso) e 2 g de pigmento preto (solução de Luconyl Black 0060, BASF, 0,2% em peso em água); antes de ser enchido nos furos, a mistura resultante foi agitada em temperatura elevada (70°C) até a pasta homogênea ser formada. O comportamento da dosagem que resulta do protótipo do bloco foi comparado com o comportamento de dosagem de um bloco não modificado da mesma composição de limpeza sólida. Os testes de dosagem correspondentes foram realizados usando-se uma série contínua de ciclos de dosagem subsequentes cada um dos quais compreendidos de uma etapa de dosagem de 10 segundos (= água municipal em uma temperatura de 40°C sendo pulverizada nos blocos) e uma pausa de 10 segundos. Para detectar o comportamento de dosagem dos dois blocos, a condutividade elétrica da solução de detergente resultante foi medida como uma função de tempo, levando aos dados de tampo de condutividade mostrados na Figura 1.
[0074] As diferenças nas condutividades elétricas dos dois blocos são relacionadas com a condutividade e a solubilidade mais altas do hidróxido de sódio que é parte do material de domínio, em comparação com a condutividade elétrica e a solubilidade do carbonato de sódio que forma o bloco de referência.
[0075] No curso de cada experimento de dosagem, primeiro, a condutividade elétrica das soluções detergentes resultantes aumenta com o tempo, como a concentração de detergente aumenta com o tempo. Desse modo, a condutividade elétrica da solução forma o bloco de acordo com a invenção aumenta de maneira mais rápida e mais forte do que a condutividade da solução obtida a partir do bloco de referência com base em carbonato de sódio. Esta formação mais rápida da solução de condutividade elétrica mais alta pelo protótipo do bloco inventivo é relacionada om i) a solubilidade mais alta do hidróxido de sódio em água e ii) a condutividade iônica molar mais alta de hidróxido de sódio (Na+: 50,10 S^cm2/mol; OH-:199.1 S^cm2/mol; dados retirados da P. W. Atkins, Physical Chemistry 5aed., Oxford University press 1994), ambas comparadas com as propriedades respectivas do carbonato de sódio que forma o bloco de referência (Na+: 50,10 S^cm2/mol; CO32: 138,6 S^cm2/mol; dados retirados da P. W. Atkins, Physical Chemistry 5aed., Oxford University press 1994). Desta maneira, a solubilidade média do bloco inventivo bem como a condutividade elétrica média de sua solução é mais alta em comparação com o bloco de referência com base em carbonato de sódio, levando i) ao aumento mais forte observado da condutividade elétrica no início do experimento para o bloco inventivo e ii) também para a sua dissolução completa mais rápida. Consequentemente, visto que os testes de dosagem foram conduzidos até os blocos respectivos serem completamente dissolvidos, o tempo de experimento total de cerca de 1,4 h para o bloco de acordo com a presente invenção é menor do que para o bloco de referência com base em carbonato de sódio (cerca de 1,9 h).
[0076] Estas observações para os dois blocos indicam que o bloco inventivo pode ser dosado similarmente ao bloco de carbonato de sódio, mas mostra uma condutividade dependente de tempo diferente devido ao teor de hidróxido de sódio no material de domínio. A despeito da diferença, o hidróxido de sódio também é dissolvido com o tempo.
Claims (10)
1. Bloco sólido compreendendo material solidificado, caracterizadopelo fato de que o bloco sólido compreende um ou mais domínios de formato prismático ou cilíndrico se estendendo entre duas superfícies paralelas do bloco sólido a partir de uma superfície para a outra, em que o um ou mais domínios compreendem um material solidificado dentro de um ou mais domínios e um material solidificado fora de um ou mais domínios; em que o material solidificado dentro de um ou mais domínios é diferente do material solidificado fora de um ou mais domínios; em que o material solidificado dentro de um ou mais domínios está em contato com o material solidificado fora de um ou mais domínios; em que o material solidificado dentro de um ou mais domínios compreende um catalisador de peroxidação, o material solidificado fora de um ou mais domínios compreende um ou mais peróxidos, em que o material solidificado fora de um ou mais domínios é livre de catalisador de peroxidação e o material solidificado dentro de um ou mais domínios é livre de um ou mais peróxidos; ou em que o material solidificado fora de um ou mais domínios compreende um catalisador de peroxidação e o material solidificado dentro de um ou mais domínios compreende um ou mais peróxidos, em que o material solidificado dentro de um ou mais domínios é livre de catalisador de peroxidação e o material solidificado fora de um ou mais domínios é livre de um ou mais peróxidos, e em que o catalisador de peroxidação é um composto de acordo com a fórmula (I):
em que cada L é independentemente um ligante orgânico contendo pelo menos três átomos de nitrogênio e/ou pelo menos dois grupos carboxila que coordenam com o metal M; M é Mn ou Fe; cada X é independentemente um grupo de coordenação ou ligação selecionado do grupo que consiste de H2O, OH-, SH-, HO2-, O2-, O22-, S2- - - - - - - 2- 2- 3- - - - , F , Cl , Br, I , NO3 , NO2 , SO4 , SO3 , PO4 , N3 , CN , NR3, NCS , RCN, RS-, RCO2-, RO- e 
, com R sendo hidrogênio ou um grupo alquila C1 a C6; p é um número inteiro de 1 a 4; q é um número inteiro de 1 a 2; r é um número inteiro de 0 a 6; Y é um contra íon; e s é o número de contra íons.
2. Bloco sólido de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a solubilidade em água a 25°C do material solidificado dentro de um ou mais domínios e a solubilidade em água a 25°C do material solidificado fora de um ou mais domínios difere por não mais do que 10%.
3. Bloco sólido de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizadopelo fato de que o material solidificado dentro de um ou mais domínios e/ou material solidificado fora de um ou mais domínios é um material solidificado ou uma massa em fusão congelada.
4. Bloco sólido de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizadopelo fato de que o material solidificado dentro de um ou mais domínios e/ou o material solidificado fora de um ou mais domínios compreende ainda uma ou mais substâncias químicas que são peróxidos, catalisadores de peroxidação, tensoativos, agentes quelantes/sequestrantes, cargas de detergente ou agentes aglutinantes, fontes de alcalinidade, enzimas, agentes de ativação, agentes desespumantes, agentes antirredeposição, corantes, odorantes, agentes de branqueamento, água, ou uma mistura dos mesmos.
5. Bloco sólido de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado pelo fato de que o um ou mais domínios compõem entre 10% e 50%, preferivelmente entre 25% e 35% do volume do bloco sólido.
6. Bloco sólido de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizado pelo fato de que o perímetro do bloco sólido medido entre duas superfícies paralelas está entre 0,2 a 0,5 m, preferivelmente 0,2 a 0,4 m e mais preferivelmente 0,3 m, e/ou o peso do bloco sólido é mais do que 0,5 kg, preferivelmente mais do que 1 kg.
7. Método para produção de um bloco sólido como definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizado pelo fato de que compreende as seguintes etapas: a. prover um material, em que o material é um pó, b. carregar o pó em um molde tendo formato prismático ou cilíndrico, c. solidificar o pó até formatos prismático ou cilíndrico para gerar um ou mais domínios de formato prismático ou cilíndrico, d. repetir opcionalmente as etapas a. a c., e. colocar o ou mais domínios de formato prismático ou cilíndrico em um molde de volume maior do que o volume de um ou mais domínios de formato prismático ou cilíndrico, f. carregar o volume livre do molde com um segundo material, em que o segundo material é um pó diferente do material da etapa a., g. solidificar o material da etapa f. para obter um material solidificado fora do um ou mais domínios, em que o ou mais domínios de formato prismático ou cilíndrico e o material solidificado fora do um ou mais domínios formam um bloco sólido.
8. Método para produção de um bloco sólido como definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizado pelo fato de que compreende as seguintes etapas: a. prover um material, em que o material é um pó, b. fundir o pó, c. carregar o pó fundido em um molde, em que o molde opcionalmente tem um ou mais insertos de formato prismático ou cilíndrico, d. solidificar o pó fundido para obter um material solidificado, e. perfurar um ou mais furos de formato prismático ou cilíndrico no pó fundido, ou se o molde tem um ou mais insertos de formato prismático ou cilíndrico, remover o um ou mais insertos para deixar um ou mais furos, f. prover um segundo material, em que o segundo material é um pó que é diferente do pó da etapa a., g. fundir o pó, h. repetir opcionalmente as etapas f. a g., i. carregar o pó fundido em um ou mais furos, j. solidificar o pó fundido em um ou mais furos para obter um ou mais domínios de formato prismático ou cilíndrico, em que o um ou mais domínios de formato prismático ou cilíndrico e o material solidificado da etapa d. formam um bloco sólido.
9. Uso de um bloco sólido como definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizado pelo fato de que é como detergente em aplicações de lavagem de louça.
10. Uso de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que o bloco sólido é inserido em máquinas industriais de lavagem de louça.
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