BR112021014315A2 - Composição de detergente líquido, e, métodos de lavagem de têxteis e de dispensa de uma composição de detergente líquido para lavar têxteis - Google Patents
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Abstract
composição de detergente líquido, e, métodos de lavagem de têxteis e de dispensa de uma composição de detergente líquido para lavar têxteis. são fornecidas composições de detergente líquido com misturas de polímeros para fornecer uma solução de uso aquosa estável de uma composição de detergente altamente alcalina. a composição de detergente líquido inclui concentrados e soluções de uso com mesclas de polímeros alcalinos expansíveis (ase) e polímeros alcalinos expansíveis modificados hidrofobicamente (hase). métodos para fazer composições estáveis e métodos para lavar têxteis usando as composições de detergente líquido também são fornecidos.
Description
1 / 37 COMPOSIÇÃO DE DETERGENTE LÍQUIDO, E, MÉTODOS DE
[001] Este pedido reivindica prioridade sob 35 USC § 119 do Pedido Provisório US Nº. de Série 62/795.138, depositado em 22 de janeiro de 2019, que é incorporado neste documento por referência em sua totalidade.
[002] A invenção se refere a composições de detergente líquido com mesclas de polímeros para fornecer uma solução de uso aquosa estável de uma composição de detergente altamente alcalina. A composição de detergente líquido pode ser fornecida como um concentrado ou como uma solução de uso e inclui mesclas de polímeros alcalinos expansíveis (ASE) e polímeros alcalinos expansíveis modificados hidrofobicamente (HASE). A composição de detergente líquido está na forma de concentrado ou a solução de uso é uma emulsão do tipo emulsão água em óleo ou emulsão óleo em água dependente das quantidades de água e óleo na emulsão que não requer homogeneizadores, pré-misturas e/ou etapas de moagem para produzir. Métodos para lavar têxteis usando as composições de detergente líquido não moído também são fornecidos.
[003] Vários detergentes líquidos estão disponíveis comercialmente e são conhecidos na técnica. Tais detergentes são, por exemplo, descritos na Pat. US Nº. 9.752.109, 5.880.083, nos documentos WO 2004/065535 e WO 2004/041990. A formulação de detergentes líquidos alcalinos requer desempenho de lavagem (ou seja, remoção de sujeira e resíduos sem danificar os tecidos, proporcionando uma suavidade agradável e reduzindo as cargas eletrostáticas entre os tecidos) e emulsões estáveis. Em particular, é necessário que as formulações sejam suficientemente viscosas e estáveis no
2 / 37 armazenamento, de modo que, mesmo sob estresse de temperatura durante vários meses, nem a viscosidade colapsa nem ocorre separação de fases.
[004] Várias formulações de detergentes líquidos usam solubilizantes para manter as emulsões estáveis. Por exemplo, o documento WO 2007/101470 descreve uma composição de detergente líquido incluindo álcoois alcoxilados lineares não iônicos para fornecer desempenho de lavagem eficaz e estável em armazenamento. Essas composições de detergentes líquidos contêm solubilizantes que são capazes de manter os componentes em solução, e a emulsão resultante se estabiliza mesmo durante um tempo de armazenamento mais longo. Isso foi conseguido pela utilização de um ou mais ácidos polimetacrílicos e/ou ácidos poliacrílicos reticulados ou parcialmente reticulados na composição. Essas substâncias são utilizadas como espessantes e estabilizantes para uma composição concentrada de detergente líquido que representa uma emulsão. Esses polímeros de ácido acrílico ou ácido metacrílico podem ser reticulados ou parcialmente reticulados com um composto de poliéter polialquenílico como agente de reticulação.
[005] No entanto, existem desvantagens na utilização de tais estabilizantes e espessantes reticulados ou parcialmente reticulados de ácido poliacrílico/ácido polimetacrílico em emulsões. O processo de produção das emulsões do estado da técnica requer o uso de uma pré-mistura para introduzir o polímero espessante, isto é, o ácido polimetacrílico/ácido poliacrílico reticulado ou particalmente reticulado sólido, na fórmula. Essa pré-mistura é cara e demorada devido à natureza da adição, que também envolve a adição de um polímero em pó a um tensoativo líquido. Isso também pode exigir o uso de um educador em pó. Depois que a pré-mistura é adicionada ao resto da emulsão, uma etapa de moagem ou homogeneização é necessária. Este processo requer alto consumo de energia e maquinaria cara necessária para produzir uma composição de detergente concentrada estável.
3 / 37
[006] É, portanto, um objetivo desta divulgação fornecer uma composição de detergente líquido estabilizado que é uma emulsão que substitui tais sistemas de estabilização convencionais.
[007] É um outro objetivo da divulgação fornecer emulsões estáveis que não sofrem ou apenas sofrem ligeiramente a separação de fases durante o armazenamento ou quando expostas a faixas de temperatura altamente diferentes.
[008] É outro objetivo desta divulgação fornecer os sistemas de estabilização para formulações contendo altos níveis de tensoativos e alcalinidade.
[009] É outro objetivo desta divulgação eliminar a necessidade de pré-misturas, homogeneizadores e processos de moagem para detergentes de emulsão de lavanderia.
[0010] É outro objetivo desta divulgação formular detergentes de emulsão de lavanderia que podem ser feitos por processos de mistura em batelada.
[0011] Outros objetos, aspectos e vantagens desta invenção serão evidentes para um versado na técnica em vista da seguinte divulgação, dos desenhos e das reivindicações anexas.
[0012] Uma vantagem das composições de detergentes líquidos e métodos de uso das mesmas é que as características de desempenho desejadas são alcançadas em combinação com estabilidade, incluindo emulsões estáveis que não sofrem ou sofrem apenas ligeiramente separação de fases durante o armazenamento ou quando expostas a faixas de temperatura altamente diferentes. Vantajosamente, as emulsões estáveis não requerem pré-misturas, homogeneizadores e processos de moagem para a sua produção. Em vez disso, as composições de detergente estabilizadas podem ser feitas por processos de mistura em batelada. Nesta divulgação, a mistura em batelada é
4 / 37 qualquer operação de mistura em que todos os ingredientes são carregados no vaso de mistura em uma sequência especificada e misturados por um período de tempo até que uma mistura homogênea seja produzida e descarregada do recipiente de mistura em um único lote antes de um lote subsequente é introduzido.
[0013] Em uma modalidade, uma composição de detergente líquido compreende: entre cerca de 1% em peso e cerca de 50% em peso de alcalinidade; entre cerca de 1% em peso e cerca de 10% em peso de modificadores de reologia compreendendo pelo menos um polímero alcalino expansível (ASE) e pelo menos um polímero alcalino expansível hidrofobicamente modificado (HASE), em que o modificador de reologia ASE tem um peso molecular entre cerca de 20.000 a cerca de 300.000 g/mol, e em que o modificador de reologia HASE tem um peso molecular entre cerca de 50.000 a cerca de 500.000 g/mol, e em que a razão do modificador de reologia HASE para o modificador de reologia ASE é de cerca de 0,5:1 a cerca de 10:1; entre cerca de 1% em peso a cerca de 50% em peso de tensoativo(s) não iônico(s); entre cerca de 10% em peso a cerca de 80% em peso de água; e opcionalmente pelo menos um de quelante/sequestrante/builder. Em uma outra modalidade, a razão do modificador de reologia HASE para o modificador de reologia ASE é de cerca de 0,5:1 a cerca de 5:1, e os modificadores de reologia são incluídos em um nível de ativos entre cerca de 0,5% a cerca de 5%.
[0014] Nas modalidades, o polímero HASE tem a seguinte fórmula: em que R é um hidrogênio ou grupo C1-C6 alquila; em que R1 é um hidrogênio ou grupo C1-C6 alquila;
5 / 37 em que R2 é um grupo alquila hidrofóbico na faixa de C4- C24; em que R3 pode ser qualquer um de um hidrogênio ou grupo C1-C6 alquila; em que a razão de x:y é de cerca de 1:20 a cerca de 20:1; em que a razão de x:w é de cerca de 1:20 a cerca de 20:1; e em que a razão de x: z é de cerca de 1:1 a cerca de 500:1.
[0015] Em outras modalidades, o polímero ASE tem a seguinte fórmula: em que R e/ou R1 é um hidrogênio, CH3 ou uma cadeia de C1 a C6 alquila; e em que a razão de x:y é de 1:10 a 10:1.
[0016] Em ainda outras modalidades, o modificador de reologia compreende ainda um tensoativo de alquil poliglicosídeo não iônico, a alcalinidade é um hidróxido de metal alcalino, o quelante/sequestrante/builder compreende um polímero de aminocarboxilato e/ou policarboxilato, e os tensoativos não iônicos são tensoativos alcoxilados, e em que um dos tensoativos não iônicos é um álcool linear ou ramificado contendo 8 a 18 átomos de carbono e 7 a 20 grupos de óxido de etileno. Em ainda outras modalidades, a alcalinidade compreende entre cerca de 1% em peso e cerca de 50% em peso, os modificadores de reologia compreendem entre cerca de 1% em peso e cerca de 7% em peso, a água compreende entre cerca de 10% em peso a cerca de 50% em peso, o quelante/sequestrante compreende entre cerca de 0% em peso a cerca de 10% em peso, e o tensoativo não iônico compreende entre cerca de 10% em peso a cerca de 50% em peso da
6 / 37 composição de detergente. Um hidrótopo pode ainda ser incluído para fornecer uma viscosidade da composição entre cerca de 0,5 Pa·s a cerca de 2,5 Pa·s (cerca de 500 a cerca de 2.500 cPs). Além disso, a composição pode estar em uma forma concentrada que pode ser diluída para uma concentração de uso de limpeza, e a composição líquida pode ser beneficamente uma emulsão opaca estável, em que a composição líquida é estável por pelo menos 6 meses à temperatura ambiente, e em que a estabilidade é medida de acordo com a separação de fases de menos de 5%.
[0017] Em modalidades adicionais, a composição de detergente líquido compreende: entre cerca de 1% em peso e cerca de 50% em peso de alcalinidade; entre cerca de 1% em peso e cerca de 10% em peso de modificadores de reologia compreendendo pelo menos um polímero alcalino expansível (ASE), pelo menos um polímero alcalino expansível hidrofobicamente modificado (HASE) e pelo menos um tensoativo alquil poliglicosídeo não iônico, em que o modificador de reologia ASE tem um peso molecular entre cerca de 20.000 a cerca de 300.000 g/mol, e em que o modificador de reologia HASE tem um peso molecular entre cerca de 50.000 a cerca de 500.000 g/mol, e em que a razão do modificador de reologia HASE para o modificador de reologia ASE é de cerca de 0,5:1 a cerca de 5:1; entre cerca de 1% em peso a cerca de 50% em peso de tensoativo(s) não iônico(s); entre cerca de 10% em peso a cerca de 80% em peso de água; e opcionalmente pelo menos um de quelante, sequestrante, builder e/ou hidrótopo; em que a composição tem uma viscosidade entre cerca de 0,5 Pa·s a cerca de 2,5 Pa·s (cerca de 500 a cerca de 2.500 cPs).
[0018] Em modalidades adicionais, as composições de detergente líquido são produzidas pelo processo de mistura dos componentes em um processo em batelada. Nas modalidades, o processo não inclui uma pré- mistura e/ou homogeneizador para a formulação.
[0019] Em outras modalidades, um método de lavagem de têxteis
7 / 37 compreende: fornecer as composições de detergente líquido descritas de acordo com as modalidades neste documento; e lavar os têxteis em uma máquina de lavar institucional ou doméstica. Em modalidades, os métodos compreendem ainda (a) diluir a composição de detergente líquido em um ponto de uso com água; e/ou adicionar uma composição de alvejante à composição de detergente líquido ou à composição de uso diluída.
[0020] Em outras modalidades, um método de dispensar uma composição de detergente líquido para lavar têxteis compreende: dispensar as composições de detergente líquido descritas de acordo com as modalidades neste documento em uma máquina de lavar, em que a máquina de lavar é uma máquina de lavar institucional ou doméstica.
[0021] Embora várias modalidades sejam divulgadas, ainda outras modalidades da presente invenção ficarão evidentes para os versados na técnica a partir da descrição detalhada a seguir, a qual mostra e descreve modalidades ilustrativas. Por conseguinte, os desenhos e a descrição detalhada serão considerados como ilustrativos em natureza e não restritivos.
[0022] As Figuras 1 a 2 mostram os resultados do teste de polímeros HASE e ASE em combinação e sozinhos com e sem um tensoativo de alquil poliglicosídeo não iônico na porcentagem de separação de fases das emulsões em 5 semanas a 40°C de acordo com as modalidades de formulação divulgadas neste documento.
[0023] Várias modalidades da presente invenção serão descritas em detalhes com referência aos desenhos, em que numerais de referência semelhantes representam partes semelhantes em todas as várias vistas. Referência a várias modalidades não limita o escopo da invenção. As Figuras representadas no presente documento não são limitações às várias modalidades de acordo com a invenção e são apresentadas para uma ilustração exemplar da invenção.
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[0024] As modalidades não estão limitadas a métodos particulares de fabricação e/ou formulações para composições de detergentes estabilizadas, a saber, detergentes de lavanderia alcalinos, que podem variar e são compreendidos pelos técnicos experientes. Foi surpreendentemente descoberto que uma mescla de polímeros alcalinos expansíveis (ASE) e polímeros alcalinos expansíveis hidrofobicamente modificados (HASE) fornecem composições de detergente de emulsão estáveis sem a necessidade de pré-misturas, homogeneizadores e processos de moagem para a sua produção, proporcionando composições de detergente benéficas para aplicações de uso incluindo lavagem de tecidos e têxteis. Em um aspecto adicional, as modalidades das composições de detergente de emulsão estável são beneficamente isentas de ácidos polimetacrílicos e/ou ácidos poliacrílicos reticulados ou parcialmente reticulados.
[0025] Ainda é para ser entendido que toda terminologia usada no presente documento é para a finalidade de descrever somente modalidades particulares e não se destina a limitar de modo algum o escopo. Por exemplo, conforme usado neste relatório descritivo e nas reivindicações anexas, as formas singulares “um/uma” e “o/a” podem incluir os referentes no plural, a menos que o conteúdo indique claramente o contrário. Além disso, todas as unidades, prefixos e símbolos podem ser indicados em sua forma aceita pelo SI. Faixas numéricas citadas dentro do relatório descritivo são inclusivas dos números dentro da faixa definida. Ao longo desta divulgação, vários aspectos são apresentados em um formato de faixa. Deve ser entendido que a descrição em formato de faixa é meramente por conveniência e brevidade e não deve ser interpretada como uma limitação inflexível no escopo da invenção. Assim, a descrição de uma faixa deve ser considerada como tendo divulgado especificamente todos as subfaixas possíveis, bem como valores numéricos individuais dentro dessa faixa (por exemplo, 1 a 5 inclui 1, 1,5, 2, 2,75, 3,
9 / 37 3,80, 4 e 5).
[0026] Para que a presente invenção possa ser mais facilmente compreendida, certos termos são definidos primeiro. A menos que definido de outro modo, todos os termos técnicos e científicos usados no presente documento têm o mesmo significado que comumente entendido por uma pessoa versada na técnica à qual modalidades da invenção pertencem. Muitos métodos e materiais semelhantes, modificados ou equivalentes àqueles descritos no presente documento podem ser usados na prática das modalidades, sem experimentação indevida, mas os materiais e métodos preferidos são descritos no presente documento. Na descrição e nas reivindicações das modalidades, a seguinte terminologia será usada de acordo com as definições estabelecidas abaixo.
[0027] O termo “cerca de”, conforme usado neste documento, refere- se à variação na quantidade numérica que pode ocorrer, por exemplo, através de procedimentos típicos de medição e manuseio de líquidos usados para produzir concentrados ou soluções de uso no mundo real; por erro inadvertido nestes procedimentos; através de diferenças na fabricação, fonte ou pureza dos ingredientes utilizados para fazer as composições ou executar os métodos; e similares. O termo “cerca de” também abrange quantidades que diferem devido a diferentes condições de equilíbrio para uma composição resultante de uma mistura inicial específica. Modificadas ou não pelo termo “cerca de”, as reivindicações incluem equivalentes às quantidades.
[0028] Os termos “ativos” ou “porcentagem de ativos” ou “porcentagem em peso de ativos” ou “concentração de ativos” são usados no presente documento intercambiavelmente e se referem à concentração desses ingredientes envolvidos em limpeza expressos como uma porcentagem menos ingredientes inertes, como água ou sais.
[0029] Conforme usado no presente documento, o termo “isento” se refere a composições que carecem completamente do componente ou que têm
10 / 37 uma quantidade tão pequena do componente que o componente não afeta o desempenho da composição. O componente pode estar presente como uma impureza ou como um contaminante e deve ser menor que 0,5% em peso. Em outra modalidade, a quantidade do componente é menor que 0,1% em peso e, em ainda outra modalidade, a quantidade de componente é menor que 0,01% em peso.
[0030] O termo “tensoativo” ou “agente ativo de superfície” se refere a um produto químico orgânico que, quando adicionado a um líquido, altera as propriedades desse líquido em uma superfície.
[0031] O termo “porcentagem em peso”, “% em peso” e variações dos mesmos, conforme usado no presente documento, referem-se à concentração de uma substância como o peso dessa substância dividido pelo peso total da composição e multiplicado por 100. Entende-se, conforme usado neste documento, que “porcentagem”, “%” e similares devem ser sinônimos de “porcentagem em peso”, “% em peso”, etc.
[0032] Os métodos e as composições podem compreender, consistir essencialmente em, ou consistir nos componentes e nos ingredientes, bem como em outros ingredientes descritos no presente documento. Conforme utilizado neste documento, "que consiste essencialmente em" significa que os métodos e composições podem incluir etapas, componentes ou ingredientes adicionais, mas apenas se as etapas, componentes ou ingredientes adicionais não alterarem materialmente as características básicas e inovadoras dos métodos e composições reivindicados.
[0033] De acordo com as modalidades, as composições de detergente incluem concentração altamente alcalina e alta em tensoativo com uma mescla estabilizadora de modificadores de reologia, ou seja, uma mescla de polímeros alcalinos expansíveis (ASE) e polímeros alcalinos expansíveis hidrofobicamente modificados (HASE). As composições de detergente
11 / 37 alcalinas podem incluir ingredientes funcionais adicionais e podem ser fornecidas como concentrado ou composições de uso. Em modalidades, as composições de detergente não requerem e/ou empregam tensoativos catiônicos para estabilizar as composições de emulsão devido à mescla estabilizadora de modificadores de reologia. As composições de detergente exemplares são apresentadas na Tabela 1 em porcentagem em peso. TABELA 1
[0034] As composições de detergente líquido têm uma faixa de viscosidade entre cerca de 0,5 Pa·s e 2,5 Pa·s (cerca de 500 e 2.500 cPs), de preferência entre cerca de 0,5 Pa·s e 2,0 Pa·s (cerca de 500 e 2.000 cPs), de preferência entre cerca de 1,0 Pa·s e 2,0 Pa·s (cerca de 1.000 e 2.000 cPs), ou mais preferencialmente entre cerca de 0,7 Pa·s e 1,5 Pa·s (cerca de 700 e
1.500 cPs) (medido a 50 rotações por minuto (RPM) em um viscosímetro Brookfield RVT com fuso nº 3 à temperatura ambiente ou 25°C). Vantajosamente, a viscosidade permite que o concentrado de detergente líquido seja dispensado por vazamento e/ou vários dispositivos de bombeamento, não sendo necessário usar dispositivos de bombeamento modificados para líquidos altamente viscosos.
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[0035] As composições de detergente são dispersões opacas altamente viscosas. As composições de detergente podem incluir composições concentradas ou podem ser diluídas para formar composições de uso. Em geral, um concentrado se refere a uma composição que se destina a ser diluída com água para fornecer uma solução de uso que entra em contato com um objeto para fornecer a limpeza desejada.
[0036] Vantajosamente, as composições de detergente são emulsões estáveis e fluidas que não sofrem separação de fases durante o armazenamento ou quando expostas a faixas de temperatura altamente diferentes. Em um aspecto, as composições de detergente não sofrem separação de fases no armazenamento à temperatura ambiente por um período de pelo menos 6 meses. Em um aspecto, as composições de detergente não passam por separação de fases a 40 a 50°C e/ou refrigeração entre 2 a 10ºC de armazenamento por um período de pelo menos 8 semanas (que também é ilustrativo da estabilidade à temperatura ambiente de 6 meses). Como referido neste documento, a falta de separação de fases é confirmada em menos de 5%, de preferência menos de 4% de separação da composição de detergente ao longo do período de tempo e sob condições de temperatura definidas.
[0037] A composição de detergente líquido compreende uma ou mais fontes de alcalinidade. A fonte de alcalinidade pode ser qualquer fonte de alcalinidade que seja compatível com os outros componentes da composição de detergente. Fontes exemplares de alcalinidade incluem hidróxidos de metais alcalinos, carbonatos de metais alcalinos, silicatos de metais alcalinos, sais de metais alcalinos, fosfatos, aminas e suas misturas, de preferência hidróxidos de metais alcalinos, incluindo hidróxido de sódio, hidróxido de potássio e hidróxido de lítio ou suas misturas, e, mais preferencialmente, é hidróxido de sódio e/ou hidróxido de potássio.
[0038] A composição de detergente líquido pode incluir um
13 / 37 concentrado, bem como uma solução de uso altamente alcalina porque contém grandes quantidades de fontes de alcalinidade. A fonte de alcalinidade controla o pH da solução resultante quando água é adicionada à composição de detergente para formar uma solução de uso. O pH da solução de uso deve ser mantido na faixa alcalina a fim de fornecer propriedades de detergência suficientes. Além disso, o pH da solução de uso também é útil para uma redução otimizada na contagem de germes, como bactérias, fungos, vírus e esporos, da roupa lavada com a composição de detergente. O pH da solução de uso está entre aproximadamente 9 e aproximadamente 14. Particularmente, o pH da solução de uso está entre cerca de 10 e cerca de 14. Mais particularmente, o pH da solução de uso está entre cerca de 10 e cerca de 13. Em uma modalidade particularmente preferida, o pH da solução de uso é de cerca de 10,5 a cerca de 12, e o pH do concentrado é pelo menos cerca de 13 ou mais.
[0039] Hidróxidos de metal alcalino exemplares incluem hidróxido de sódio, hidróxido de potássio e hidróxido de lítio. No entanto, o mais preferido é o hidróxido de sódio. A fonte de alcalinidade, de preferência, um hidróxido de metal alcalino, pode ser incluída em várias formas, incluindo, por exemplo, na forma de microesferas sólidas, dissolvidas em uma solução aquosa ou uma combinação das mesmas. Hidróxidos de metal alcalino estão comercialmente disponíveis como péletes ou microesferas que têm uma mistura de tamanhos de partícula, ou como uma solução aquosa como, por exemplo, cerca de 45% em peso, cerca de 50% em peso e cerca de 73% em peso da solução.
[0040] Sais de metal alcalino exemplares incluem carbonato de sódio, fosfato trissódico, carbonato de potássio e suas misturas.
[0041] Fosfatos exemplares incluem pirofosfato de sódio, pirofosfato de potássio e suas misturas.
[0042] Aminas exemplares incluem alcanolamina selecionada dentre o grupo que compreende trietanolamina, monoetanolamina, dietanolamina e
14 / 37 suas misturas.
[0043] Em algumas modalidades, a fonte de alcalinidade é incluída na composição de detergente em uma quantidade de pelo menos cerca de 1% em peso a cerca de 70% em peso, cerca de 1% em peso a cerca de 60% em peso, cerca de 1% em peso a cerca de 50% em peso, cerca de 10% em peso a cerca de 50% em peso, cerca de 10% em peso a cerca de 40% em peso ou cerca de 20% em peso a cerca de 40% em peso. Além disso, sem estar limitado de acordo com a invenção, todas as faixas citadas incluem os números que definem a faixa e incluem cada número inteiro dentro da faixa definida.
[0044] A composição de detergente líquido compreende uma mescla de pelo menos dois modificadores de reologia. Os modificadores de reologia incluem uma mescla de polímeros alcalinos expansíveis (ASE) e polímeros alcalinos expansíveis modificados hidrofobicamente (HASE). Os modificadores de reologia preferencialmente incluem ainda um tensoativo de alquilpoliglicosídeo além dos modificadores de reologia de polímero ASE e HASE.
[0045] HASE também pode ser referido como polímeros de emulsão solúvel alcalina modificados hidrofobicamente e são referidos neste documento como sinônimos. Os polímeros HASE são sintetizados a partir de uma estrutura principal de copolímero de ácido/acrilato e incluem um hidrofone etoxilado feito por meio de polimerização em emulsão. Consulte a Especificação do Produto do Modificador de Reologia Acusol (maio de 2008), Rhom and Haas, que é incorporada neste documento por referência em sua totalidade. Modificadores de reologia de polímero HASE exemplares têm a seguinte fórmula:
15 / 37 em que R é um hidrogênio ou grupo C1-C6 alquila; em que R1 é um hidrogênio ou grupo C1-C6 alquila; em que R2 é um grupo alquila hidrofóbico adequado na faixa de C4-C24, em que o grupo alquila pode ser alcoxilado, que pode incluir etoxilado, propoxilado ou uma combinação dos mesmos, e a alcoxilação pode ser em um grau entre 1 e 60, mais preferencialmente entre 10 e 50; e em que R3 pode ser qualquer um de um hidrogênio ou grupo C1-C6 alquila. As unidades de repetição que compreendem R, R1, R2 e R3 podem estar em qualquer ordem adequada e podem ser distribuídas aleatoriamente.
[0046] Os polímeros HASE adequados podem ter um peso molecular na faixa de cerca de 50.000 a cerca de 500.000 g/mol, em que a razão de x:y está na faixa de cerca de 1:20 a cerca de 20:1, a razão de x:w está na faixa de cerca de 1:20 a cerca de 20:1, e a razão de x:z está na faixa de cerca de 1: 1 a cerca de 500:1. Exemplos de modificadores de reologia de polímero HASE disponíveis comercialmente de acordo com a fórmula acima são vendidos sob o nome comercial Acusol 801S, Acusol 805S, Acusol 820 e Acusol 823. Modificadores de reologia de polímero HASE preferidos são vendidos sob o nome comercial Acusol 805S e 820. Em outras modalidades, os modificadores de reologia do polímero HASE têm uma faixa de viscosidade dinâmica (absoluta) entre cerca de 0,03 Pa·s e 0,5 Pa·s (cerca de 30 cPs e 500 cPs), de preferência entre cerca de 0,04 Pa·s e 0,4 Pa·s (cerca de 40 cPs e 400 cPs), ou mais preferencialmente entre cerca de 0,1 Pa·s e 0,3 Pa·s (cerca de 100 cPs e 300 cPs).
[0047] Modificadores de reologia de polímero HASE adicionais podem incluir, por exemplo, polímeros vendidos sob o nome comercial Rheomer (por exemplo, Rheomer 33T) comercialmente disponíveis na
16 / 37 Solvay, polímeros vendidos sob o nome comercial Novethix (por exemplo, Novethix L-10) comercialmente disponíveis na Lubrizol, polímeros vendidos sob o nome comercial Rheovis (por exemplo, Rheovis AT-120) comercialmente disponível na BASF, polímeros vendidos sob o nome comercial Optiflo HV-80 comercialmente disponível na BYK e polímeros vendidos sob o nome comercial Texicryl comercialmente disponível na Scott Bader.
[0048] Um ou mais modificadores de reologia de polímero HASE podem ser incluídos nas composições de detergente. Vantajosamente, os modificadores de reologia do polímero HASE engrossam por meio de vários mecanismos de ação, incluindo a expansão da cadeia polieletrolítica induzida por carga e a associação dos grupos de hidrofones estendidos. Os polímeros HASE podem ser adicionados diretamente às formulações de detergentes sem a preparação de uma solução espessante separada (ou seja, pré-mistura). A viscosidade é desenvolvida pelas bases inorgânicas ou aminas orgânicas sendo anionicamente carregadas e solúveis em água; eles se dissolvem e incham devido à repulsão de carga e engrossam instantaneamente. Quando os polímeros incham, os grupos hidrofóbicos pendentes criam associações na formulação, como com outros polímeros, tensoativos, particulados, gotículas de emulsão e corantes. Os polímeros HASE engrossam através deste tipo de estruturas associativas.
[0049] ASE também pode ser referido como polímeros de emulsão solúvel alcalina e são referidos neste documento como sinônimos. Os polímeros ASE são sintetizados a partir de comonômeros de ácido e acrilato e feitos por polimerização em emulsão. Modificadores de reologia de polímero ASE exemplares têm a seguinte fórmula:
17 / 37 em que R e/ou R1 é um hidrogênio, CH3 ou qualquer cadeia de C1 a C6 alquila. Os polímeros ASE adequados podem ter um peso molecular na faixa de cerca de 20.000 a cerca de 300.000 g/mol, e em que a razão de x:y está na faixa de 1:10 a 10:1. Exemplos de modificadores de reologia de polímero ASE disponíveis comercialmente de acordo com a fórmula acima são vendidos sob o nome comercial Acusol 810A, Acusol 830, Acusol 835 e Acusol 842. Um modificador de reologia de polímero ASE preferido é vendido sob o nome comercial Acusol 830. Em outras modalidades, os modificadores de reologia do polímero ASE têm uma faixa de viscosidade dinâmica (absoluta) entre cerca de 0,01 Pa·s e 0,6 Pa·s (cerca de 10 cPs e 600 cPs), de preferência entre cerca de 0,1 Pa·s e 0,5 Pa·s (cerca de 100 cPs e 500 cPs) ou mais preferencialmente entre cerca de 0,15 Pa·s e 0,45 Pa·s (cerca de 150 cPs e 450 cPs).
[0050] Modificadores de reologia de polímero ASE adicionais podem incluir, por exemplo, polímeros vendidos sob o nome comercial Rheovis (por exemplo, Rheovis AS-1125) comercialmente disponível na BASF, e polímeros vendidos sob o nome comercial Texicryl comercialmente disponível na Scott Bader.
[0051] Um ou mais modificadores de reologia de polímero ASE podem ser incluídos nas composições de detergente. Vantajosamente, os modificadores de reologia do polímero ASE podem ser adicionados diretamente às formulações de detergente sem a preparação de uma solução espessante separada (ou seja, pré-mistura). A viscosidade é desenvolvida ajustando o pH com a fonte de alcalinidade, pois os polímeros contêm grupos carboxílicos que aumentam de volume após a neutralização. Sem estar limitado a um mecanismo de ação específico, os polímeros engrossam por meio de um mecanismo não associativo (ou seja, não interagem com estruturas de tensoativos, particulados ou gotículas de emulsão insolúvel. Os polímeros ASE engrossam através do emaranhamento da cadeia na fase
18 / 37 contínua.
[0052] Em um aspecto, os modificadores de reologia incluem um tensoativo de alquil poliglicosídeo. Alquil poliglicosídeos adequados incluem, mas não estão limitados a, alquil poliglicosídeos. Os alquil poliglicosídeos são tensoativos não iônicos de base biológica que possuem propriedades espessantes, umectantes e detersivas. Alquil poliglicosídeos comercialmente disponíveis podem conter uma mescla de comprimentos de carbono. Alquil poliglicosídeos exemplares incluem alquil poliglicosídeos contendo comprimentos de cadeia de carbono menores que C16. Em um exemplo, alquil poliglicosídeos adequados incluem C8-C16 alquil poliglicosídeos e mesclas de alquil poliglicosídeos contendo principalmente C8-C16 ou C12- C16 alquil poliglicosídeos. Os alquil poliglicosídeos adequados disponíveis comercialmente incluem Glucopon 625 UP disponível na BASF Corporation. Em algumas modalidades, o tensoativo de alquil pliglicosídeo incluído na composição de detergente em uma quantidade de pelo menos cerca de 0,01% em peso a cerca de 5% em peso, cerca de 0,1% em peso a cerca de 5% em peso, cerca de 0,1% em peso a cerca de 3% em peso, cerca de 0,1% em peso a cerca de 1% em peso, cerca de 0,1% em peso a cerca de 0,5% em peso. Em algumas modalidades, os modificadores de reologia (combinação dos polímeros HASE: ASE e opcionalmente os alquil poliglicosídeos) são incluídos na composição de detergente em uma quantidade de pelo menos cerca de 0,01% em peso a cerca de 10% em peso, cerca de 0,1% em peso a cerca de 10% em peso, cerca de 0,5% em peso a cerca de 10% em peso, cerca de 1% em peso a cerca de 10% em peso, cerca de 1% em peso a cerca de 8% em peso, cerca de 1% em peso a cerca de 7% em peso, ou cerca de 1% em peso a cerca de 6% em peso. Além disso, sem estar limitado de acordo com a invenção, todas as faixas citadas incluem os números que definem a faixa e incluem cada número inteiro dentro da faixa definida.
[0053] Em algumas modalidades, as composições de detergente
19 / 37 incluem uma quantidade ativa dos modificadores de reologia entre cerca de 0,5% a cerca de 5%, entre cerca de 1% a cerca de 3%, entre cerca de 1,4% a cerca de 1,8%. Além disso, sem estar limitado de acordo com a invenção, todas as faixas citadas incluem os números que definem a faixa e incluem cada número inteiro dentro da faixa definida.
[0054] Em algumas modalidades, a razão do modificador de reologia HASE para o modificador de reologia ASE é de cerca de 0,1:1 a cerca de 10:1, de preferência de cerca de 0,5:1 a cerca de 5:1, ou entre cerca de 0,5:1 a cerca de 2:1. Além disso, sem estar limitado de acordo com a invenção, todas as faixas citadas incluem os números que definem a faixa e incluem cada número inteiro dentro da faixa definida. Uma combinação preferida de modificadores de reologia de polímero inclui Acusol 805 e/ou 820 e Acusol
830.
[0055] As composições de detergente incluem pelo menos um tensoativo não iônico. Tensoativos não iônicos adequados para uso com composições de detergente incluem álcoois sintéticos ou naturais que são alcoxilados (com óxido de etileno e/ou propileno e/ou butilenos) para produzir uma variedade de C6-C24 etoxilados de álcool e/ou propoxilatos e/ou butoxilatos (de preferência, C6 C14 etoxilados de álcool e/ou propoxilatos e/ou butoxilatos com 1 a 20 grupos de óxido de alquileno (de preferência, 2 a 20 grupos de óxido de alquileno); C6-C24 alquilfenol etoxilados (de preferência, C8-C10 alquilfenol etoxilados) com 1 a 100 grupos de óxido de etileno (preferencialmente cerca de 12 a cerca de 20 grupos de óxido de etileno); e C6-C24 alquilpoliglicosídeos (preferencialmente C6-C20 alquilpoliglicosídeos) tendo 1 a 20 grupos glicosídeos (preferencialmente 9 a 20 grupos glicosídeos).
[0056] Tensoativos alcoxilados adequados para uso como solventes incluem copolímeros de bloco EO/PO, tal como os tensoativos plurônico e
20 / 37 plurônico reverso; álcoois alcoxilados, tais como Dehypon LS-54 (R- (EO)5(PO)4); em que R representa um resíduo de álcool graxo linear ou ramificado) e Dehypon LS-36 (R-(EO)3(PO)6); em que R representa um resíduo de álcool graxo linear ou ramificado); e alcoxilados de álcool capeados, tais como Plurafac LF221 e Tegoten EC11; misturas dos mesmos, ou semelhantes. Tensoativos adicionais incluem álcool primário ou secundário alcoxilado tendo de 6 a 24, de preferência 6 a 22, mais preferencialmente 8 a 18 átomos de carbono reagidos com 2 a 18 mols de etileno e/ou propileno e/ou óxido de butileno.
[0057] Tensoativos alcoxilados adicionais adequados incluem etoxilados de álcool próximos e secundários (etoxilados de álcool graxo, por exemplo, alcoxilado de álcool tridecílico, aduto de óxido de etileno), etoxilados de alquil fenol, tensoativos de bloco etóxi/propóxi e semelhantes. Exemplos de etoxilados de álcool linear e secundário preferidos (etoxilados de álcool graxo, por exemplo, alcoxilado de álcool tridecílico, aduto de óxido de etileno) incluem etoxilado de cinco mols de álcool de número 12 a 14 de carbono primário linear (C12-14H25-29)--O--(CH2CH2O)5H (um dos quais é vendido sob o nome comercial LAE 24-5), etoxilado de sete mols de álcool de número de carbono 12-14 linear primário (C12-14H25-29)--O--(CH2CH2O)7H (um dos quais é vendido sob o nome comercial LAE 24-7), etoxilado de doze mols de álcool de número de carbono linear primário 12-14 (C12-14H25-29)-- O--(CH2CH2O)12H (um dos quais é vendido sob o nome comercial LAE 24- 12) e semelhantes.
[0058] Exemplos adicionais de tensoativos não iônicos comercialmente disponíveis incluem: álcool laurílico etoxilado com 3 mols de óxido de etileno (EO), álcool de coco etoxilado com 3 mols de EO, álcool etoxilado estearílico com 5 mols de EO, etoxilado de C12-C15 álcool misto com 7 mols de EO, etoxilado de C11-C15 álcool secundário misto com 7 mols de EO, C9-C11 álcool linear misto etoxilado com 6 mols de EO e
21 / 37 semelhantes. Na modalidade preferida, o não iônico tem de 8 a 15 átomos de carbono no grupo alquila. Quando este grupo alquila é usado, um não iônico é o C12-C15 álcool etoxilado misto com 7 mols de EO. Em outra modalidade, o grupo alquila compreende os álcoois alcoxilados, particularmente os etoxilados e propoxilados de álcool, especialmente os etoxilados e propoxilados mistos, particularmente com 3 a 7 unidades de oxietileno (EO) e 3 a 7 unidades de oxipropileno (PO). Em outras modalidades, o grupo alquila compreende os álcoois alcoxilados, particularmente álcool C12-C15, particularmente com 3 a 20 unidades de oxietileno (EO), de preferência com 5 a 12 unidades de oxietileno (EO), ainda mais preferido com 5 a 10 unidades de oxietileno (EO), em em particular com 7 ou 8 unidades de oxietileno (EO), como o Lutensol TO disponível na BASF.
[0059] Em uma modalidade, álcoois etoxilados superiores são incluídos na composição de detergente, particularmente álcoois lineares e/ou ramificados, de preferência contendo 8 a 18 átomos de carbono e 3 a 40 grupos de óxido de etileno (3-40EO), de preferência 6 a 30 grupos de óxido de etileno (6-30EO), ainda mais preferencialmente 7 a 20 grupos de óxido de etileno (7-20EO), mais preferidos 8 a 10 grupos de óxido de etileno (8-10EO), e o mais preferido 8 grupos de óxido de etileno (8EO), ou pode conter uma mistura. O radical álcool pode ser linear, ramificado ou pode conter uma mistura. Álcoois etoxilados particularmente preferidos são etoxilados de álcool com radicais lineares ou ramificados de álcoois com 12 a 18 átomos de carbono, por exemplo, de álcool de coco, palma, sebo ou oleílico, contendo 8 a 18 átomos de carbono e 3 a 40 grupos de óxido de etileno (3-40EO), de preferência 6 a 30 grupos de óxido de etileno (6-30EO), ainda mais preferencialmente 7 a 20 grupos de óxido de etileno (7-20EO), mais preferencialmente 8 a 10 grupos de óxido de etileno (8-10EO) e mais preferidos 8 grupos de óxido de etileno (8EO), ou podem conter uma mistura. Um tensoativo não iônico exemplar preferido é álcool isotridecílico com 6EO
22 / 37 a 14EO, de preferência 7EO a 10EO, e mais preferido 9EO, ou pode conter uma mistura dos mesmos.
[0060] Os tensoativos alcoxilados adequados para uso como tensoativos incluem ainda etoxilados de álcool de guerbet, tais como aqueles disponíveis sob os nomes comerciais Lutensol XP ou M da BASF. A reação de Guerbet é uma autocondensação de álcoois pela qual são produzidos álcoois com cadeias de alquila ramificadas. A sequência da reação está relacionada à condensação de Aldol e ocorre a altas temperaturas em condições catalíticas. O produto é um álcool ramificado com o dobro do peso molecular do reagente menos um mol de água. A reação prossegue por um número de etapas de reação sequenciais. Inicialmente, o álcool é oxidado em um aldeído. Então a condensação de Aldol ocorre após a extração de prótons. Depois disso, o produto aldol é desidratado e ocorre a hidrogenação do aldeído alílico. Esses produtos são chamados de álcoois de Guerbet e são posteriormente reagidos aos álcoois de Guerbet alcoxilados não iônicos por alcoxilação com, por exemplo, óxido de etileno ou óxido de propileno.
[0061] Em algumas modalidades, os tensoativos não iônicos são incluídos nas composições de detergente em uma quantidade de pelo menos cerca de 1% em peso a cerca de 70% em peso, cerca de 10% em peso a cerca de 70% em peso, cerca de 10% em peso a cerca de 50% em peso, cerca de 20% em peso a cerca de 50% em peso.
[0062] Os componentes da composição de detergente podem ainda ser combinados com vários componentes funcionais adequados para os usos divulgados neste documento, incluindo detergentes de lavanderia. Em algumas modalidades, as composições de detergentes alcalinas, incluindo a alcalinidade, modificadores de reologia, água e tensoativos constituem uma grande quantidade, ou mesmo substancialmente todo o peso total das composições de detergentes. Por exemplo, em algumas modalidades, pouco
23 / 37 ou nenhum ingrediente funcional adicional está disposto nas mesmas.
[0063] Em outras modalidades, ingredientes funcionais adicionais podem ser incluídos nas composições de detergentes. Os ingredientes funcionais fornecem propriedades e funcionalidades desejadas para as composições. Para os fins deste pedido, o termo "ingrediente funcional" inclui um material que, quando disperso ou dissolvido em uma solução de uso e/ou concentrada, como uma solução aquosa, fornece uma propriedade benéfica em um uso específico. Alguns exemplos particulares de materiais funcionais são discutidos mais detalhadamente abaixo, embora os materiais específicos discutidos sejam fornecidos apenas a título de exemplo e vários outros ingredientes funcionais possam ser usados. Por exemplo, muitos dos materiais funcionais discutidos abaixo se referem a materiais usados em limpeza. No entanto, outras modalidades podem incluir ingredientes funcionais para uso em outras aplicações.
[0064] Em algumas modalidades, as composições de detergente podem incluir branqueadores ópticos, agentes antiespumantes, agentes antirredeposição de sujeira, agentes alvejantes, modificadores de solubilidade, dispersantes, agentes de proteção de metal, agentes de estabilização, inibidores de corrosão, builders/sequestrantes/agentes quelantes, enzimas, agentes de aprimoramento estético, incluindo fragrâncias e/ou corantes, modificadores de reologia e/ou solubilidade ou espessantes adicionais, hidrótopos ou acopladores, tampões, solventes, agentes de limpeza adicionais e semelhantes.
[0065] Estes ingredientes adicionais podem ser pré-formulados com as composições de detergente ou adicionados à solução de uso antes, depois ou substancialmente em simultâneo com a adição das composições. Adicionalmente, as composições podem ser usadas em conjunto com um ou mais agentes de limpeza e/ou alvejante convencionais.
[0066] De acordo com as modalidades da invenção, os vários
24 / 37 ingredientes funcionais adicionais podem ser fornecidos em uma composição na quantidade de cerca de 0% em peso e cerca de 90% em peso, de cerca de 0% em peso e cerca de 75% em peso, de cerca de 0% em peso e cerca de 50% em peso, de cerca de 0,01% em peso e cerca de 50% em peso, de cerca de 0,1% em peso e cerca de 50% em peso, de cerca de 1% em peso e cerca de 50% em peso, de cerca de 1% em peso e cerca de 30% em peso, cerca de 1% em peso e cerca de 25% em peso, ou cerca de 1% em peso e cerca de 20% em peso. Além disso, sem estar limitado de acordo com a invenção, todas as faixas citadas incluem os números que definem a faixa e incluem cada número inteiro dentro da faixa definida.
[0067] Em uma modalidade preferida, um hidrótopo está incluído na composição de detergente. Qualquer hidrótopo adequado pode ser usado. Em um aspecto, o hidrótopo é um C1-C10 álcool ou um glicol. C1-C10 álcoois exemplares incluem, por exemplo, metanol, etanol, propanol, isopropanol, decanol, álcool benzílico e seus derivados. Glicóis exemplares incluem, por exemplo, etilenoglicol, propilenoglicol, hexilenoglicol, 3-butanodiol, 1,4- butanodiol, 2-etil-1,3,-hexanodiol, 2-metil-2-propil-1,3-propanodiol, glicerol etil hexil gliceril éter e semelhantes, ou combinações dos mesmos. Vários outros hidrótopos podem ser empregados de acordo com as composições líquidas divulgadas neste documento.
[0068] Em modalidades exemplares, um hidrótopo está incluído nas composições de detergente em uma quantidade de cerca de 0,1% em peso e cerca de 10% em peso, de cerca de 1% em peso e cerca de 10% em peso, de cerca de 1% em peso e cerca de 8% em peso, ou de cerca de 2% em peso e cerca de 8% em peso. AGENTES QUELANTES/SEQUESTRANTES
[0069] Em uma modalidade preferida, um quelante/sequestrante/ builder é incluído na composição de detergente. Uma classe exemplar inclui
25 / 37 sequestrantes do tipo ácido aminocarboxílico ou aminocarboxilatos incluindo os ácidos ou sais de metal alcalino dos mesmos, por exemplo, amino acetatos e sais dos mesmos. Os aminocarboxilatos adequados incluem ácido N- hidroxietilaminodiacético; ácido hidroxietilenodiaminotetracético, ácido nitrilotriacético (NTA); ácido etilenodiaminotetracético (EDTA); ácido N- hidroxietil-etilenodiaminotriacético (HEDTA); ácido dietilenotriaminopenta- acético (DTPA); ácido etilenodiamina-tetrapropriônico, ácido trietilenotetraminahexa-acético (TTHA) e ácido alanina-N,N-diacético; ácido glutâmico, ácido N,N-diacético (GLDA), ácido metilglicinodiacético (MGDA), iminodissuccinato (IDS) e semelhantes, e o respectivo metal alcalino, amônio e seus sais de amônio substituídos, e suas misturas. MGDAs comercialmente disponíveis adequados incluem, mas não estão limitados a Trilon M disponível na BASF. Amino-carboxilatos de base biológica, como GLDA, também podem ser usados.
[0070] Outro(s) agente(s) quelante(s)/sequestrante(s) adequado(s) incluem polímeros de policarboxilato solúveis em água. Tal(is) agente(s) quelante(s)/sequestrante(s) homopolimérico(s) e copolimérico(s) inclui(em) composições poliméricas com grupos de ácido carboxílico pendentes (-- CO2H) e inclui(em) ácido poliacrílico, ácido polimetacrílico, ácido polimaleico, copolímeros de ácido acrílico-ácido metacrílico, copolímeros acrílico-maleico, poliacrilamida hidrolisada, metacrilamida hidrolisada, copolímeros de metacrilamida-acrilamidahidrolisada, poliacrilonitrila hidrolisada, polimetacrilonitrila hidrolisada, copolímeros de metacrilonitrila acrilonitrila hidrolisada, ácido polimaleico, ácido polifumarílico, copolímeros de ácido acrílico e itacônico, fosfino policarboxilato, ou suas formas ácidas ou sais, ou suas misturas. Sais solúveis em água ou sais parciais desses polímeros ou copolímeros, tais como seu respectivo metal alcalino (por exemplo, de sódio ou de potássio) ou sais de amônia também podem ser usados. O peso molecular ponderal médio dos polímeros é de cerca de 4.000 a cerca de
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90.000. Um exemplo de ácidos policarboxílicos disponíveis comercialmente (policarboxilatos) é ACUSOL 445 que é um homopolímero de ácido acrílico com um peso molecular médio de 4.500 (Dow Chemicals). ACUSOL 445 está disponível como polímero detergente líquido parcialmente neutralizado. Sokalan CP 5 é um copolímero de ácido acrílico/ácido maleico disponível comercialmente na BASF com uma massa molar média de 70.000 g/mol.
[0071] Os aminofosfonatos também são adequados para uso como agente(s) quelante(s)/sequestrante(s) e incluem fosfonatos de etilenodiaminotetrametileno, fosfonatos de nitrilotrismetileno e dietilenotriamina-(fosfonato de pentametileno), por exemplo. Estes aminofosfonatos geralmente contêm grupos alquila ou alquenila com menos de 8 átomos de carbono. Estes também podem incluir ácido fosfônico ou sal fosfonato. Ácidos fosfônicos e sais de fosfonato adequados incluem ácido 1- hidroxietilideno-1,1-difosfônico (HEDP); ácido etilenodiamina tetracis metilenofosfônico (EDTMP); ácido dietilenotriamina pentacis metilenofosfônico (DETPMP); ácido ciclo-hexano-1,2-tetrametileno fosfônico; ácido amino[tri(metileno fosfônico)]; ácido (etileno diamina[tetra metileno-fosfônico)]; ácido 2-fosfonobutano-1,2,4-tricarboxílico; ou sais dos mesmos, tais como os sais de metal alcalino, sais de amônia, ou sais de alquilol amina, tais como sais de mono, di ou tetra-etanolamina; ácido picolínico, dipicolínico ou misturas dos mesmos.
[0072] Em modalidades exemplares, um quelante/sequestrante é incluído nas composições de detergente em uma quantidade de cerca de 0% em peso e cerca de 25% em peso, de cerca de 0,1% em peso e cerca de 20% em peso, de cerca de 0,1% em peso e cerca de 10% em peso, de cerca de 1% em peso e cerca de 8% em peso, de cerca de 2% em peso e cerca de 8% em peso, ou de cerca de 3% em peso e cerca de 8% em peso.
[0073] Em modalidades exemplares, uma combinação de quelantes/sequestrantes é incluída nas composições de detergente em uma
27 / 37 quantidade de cerca de 0,1% em peso e cerca de 25% em peso, de cerca de 0,1% em peso e cerca de 20% em peso, ou de cerca de 0,1% em peso % e cerca de 10% em peso. Em outras modalidades exemplares, uma combinação de polímero de aminocarboxilato e policarboxilato quelantes/sequestrantes são fornecidos na quantidade de cerca de 0,1% em peso e cerca de 25% em peso, de cerca de 0,1% em peso e cerca de 20% em peso, ou de cerca de 0,1% em peso e cerca de 10% em peso.
[0074] Os branqueadores ópticos também podem ser incluídos nas composições de detergente. Os branqueadores ópticos também são chamados de agente de clareamento fluorescente ou agente de branqueamento fluorescente. Os branqueadores são adicionados aos detergentes de lavanderia para substituir os agentes de clareamento removidos durante a lavagem e para fazer as roupas parecerem mais limpas. Os branqueadores ópticos podem incluir corantes que absorvem luz na região ultravioleta e violeta (geralmente 340 a 370 nm) do espectro eletromagnético e reemitem luz na região azul (tipicamente 420 a 470 nm). Esses aditivos são frequentemente usados para melhorar a aparência da cor de um tecido, causando um efeito perceptível de "branqueamento", fazendo com que os materiais pareçam menos amarelados ao aumentar a quantidade total de luz azul refletida. Em algumas modalidades, os branqueadores ópticos são incluídos nas composições em uma quantidade de cerca de 0,1 a cerca de 5% em peso, de cerca de 0,15 a cerca de 3% em peso, ou de cerca de 0,2 a cerca de 2% em peso.
[0075] Exemplos de branqueadores ópticos adequados estão disponíveis comercialmente e serão apreciados por aqueles versados na técnica, incluindo derivados de estilbeno, pirazolina, ácido carboxílico, metinocianinas, dibenzotiofeno-5,5-dióxido, azóis, heterociclos de anel de 5 e 6 membros e outros agentes diversos. Exemplos de agentes de branqueamento óptico comercialmente disponíveis adequados incluem aqueles vendidos sob o
28 / 37 nome comercial Tinopal, disponível na BASF. Exemplos de branqueadores ópticos também são divulgados em "The Production and Application of Fluorescent Brightening Agents", M. Zahradnik, publicado por John Wiley & Sons, New York (1982) e Patente US N°. 9.752.109, que são incorporadas neste documento por referência em sua totalidade.
[0076] Os agentes de aprimoração estética, como corantes e perfume, também são opcionalmente incorporados nas composições de detergente. Exemplos de perfumes ou fragrâncias úteis nas composições ácidas de limpeza incluem, mas não estão limitados a, fragrâncias líquidas.
[0077] Deve ser entendido que a água fornecida como parte da solução ou concentrado da composição de detergente pode ser relativamente livre de dureza. Espera-se que a água possa ser desionizada para remover a maioria dos sólidos dissolvidos na água. O concentrado é então diluído com água disponível no local ou sítio de diluição e essa água pode conter vários níveis de dureza dependendo do local. Embora amaciada ou desionizada sejam preferidas para formular o concentrado, o concentrado pode ser formulado com água que não foi desionizada. Ou seja, o concentrado pode ser formulado com água que inclui sólidos dissolvidos e pode ser formulado com água que pode ser caracterizada como água dura.
[0078] Vantajosamente, as composições de detergente podem ser feitas por processos simples de mistura de líquido em batelada. Como um benefício adicional, o processo de mistura em batelada não inclui uma pré- mistura, etapa de moagem e/ou homogeneizador para a formulação. Além disso, as formulações das composições de detergente são capazes de superar viscosidades de pico que exigiriam entrada de energia adicional e/ou mudanças na maquinaria de processamento como resultado de processos de mistura em batelada que apresentam para o lote, ambos os modificadores de reologia (por exemplo Polímeros HASE/ASE) e tensoativos antes da fonte de
29 / 37 alcalinidade. Conforme demonstrado neste documento, a estabilidade da composição de detergente é afetada pela capacidade dos tensoativos de interagir com os modificadores de reologia antes da alcalinidade ser adicionada ao processo de mistura em batelada. Seguir tal processo fornece composições de detergente estáveis, de modo que as emulsões sejam estáveis.
[0079] As composições estáveis são uma emulsão opaca, em que a composição líquida é estável por pelo menos 6 meses à temperatura ambiente (ou conforme medido em condições de estabilidade acelerada de 50C por 8 semanas), e em que a estabilidade é medida de acordo com a separação de fases de menos de 5%. Vantajosamente, as emulsões estáveis não sofrem ou sofrem apenas ligeiramente a separação de fases durante o armazenamento ou quando expostas a faixas de temperatura altamente diferentes.
[0080] As composições de detergente são adequadas para várias aplicações de uso. Os detergentes para a lavanderia são uma aplicação de uso particularmente preferida para as composições. No entanto, aplicações de limpeza adicionais podem ser empregadas onde há uma necessidade de um pacote de modificador de reologia para fornecer formulações de detergente embutidas contendo tensoativos não iônicos e fontes de alcalinidade e/ou builders. Por exemplo, composições de detergente para limpeza de superfícies duras, limpeza de membrana, processamento de papel e/ou tratamento de água e várias aplicações de lavanderia podem ser empregadas. É desejável que as composições de detergente sejam dispensadas uniformemente usando distribuição convencional, como bombas, devido ao pacote modificador de reologia empregado.
[0081] As composições de detergente podem ser aplicadas a superfícies usando uma variedade de métodos. Esses métodos podem ser operados em um objeto, superfície ou semelhante, pelo contato do objeto ou superfície com a composição de detergente. O contato pode compreender
30 / 37 qualquer um dos vários métodos para aplicar um líquido viscoso, como bombear a composição para uso posterior e/ou diluição de um concentrado, imergir o objeto na composição, espuma ou gel, tratar o objeto com a composição ou uma combinação dos mesmos. Sem estar limitado ao contato de acordo com a invenção, um concentrado ou uso de composição líquida pode ser aplicado ou colocado em contato com um objeto por qualquer método ou aparelho convencional para aplicar uma composição líquida a um objeto. Por exemplo, a superfície pode ser submetida a esfregaço, pulverização, espumação e/ou imersão nas composições líquidas ou usar composições líquidas feitas a partir das composições líquidas concentradas. As composições líquidas podem ser aplicadas por pulverização, espumação ou esfregaço sobre uma superfície; o composto pode fluir sobre a superfície ou a superfície pode ser mergulhada no composto. O contato pode ser manual ou por máquina.
[0082] As composições de detergente estão em contato com uma superfície ou objeto por um período de tempo suficiente para limpar a superfície ou o objeto. Em um aspecto, a superfície ou o objeto é colocado em contato com a composição de detergente por pelo menos cerca de 1 minuto ou pelo menos cerca de 10 minutos. As composições de detergente podem ser aplicadas em uma solução de uso ou concentrada a uma superfície ou objeto que necessite de limpeza.
[0083] Modalidades da presente invenção são definidas adicionalmente nos seguintes Exemplos não limitantes. Deve-se entender que esses exemplos, embora indiquem determinadas modalidades da invenção, são fornecidos apenas a título de ilustração. A partir da discussão acima e desses exemplos, uma pessoa versada na técnica pode verificar as características essenciais desta invenção e, sem se afastar do espírito e escopo da mesma, pode fazer várias alterações e modificações das modalidades da
31 / 37 invenção para adaptar a mesma a vários usos e condições. Desse modo, várias modificações das modalidades da invenção, além daquelas mostradas e descritas no presente documento, ficarão evidentes para os versados na técnica a partir da descrição anterior. Tais modificações também devem ser abrangidas pelo escopo das reivindicações anexas.
[0084] Os seguintes ingredientes são utilizados nos Exemplos: Acusol 830 (28%) - ASE - Copolímero de emulsão expansível alcalina acrílica, ácido 2-propenoico, 2-metil-, polímero com 2-propenoato de etila Acusol 805S (28%) - HASE - emulsão expansível alcalina à base de acrílico hidrofobicamente modificada Acusol 820 (30%) - HASE - Emulsão expansível alcalina acrílica aniônica associativa modificada hidrofobicamente Glucopon 625 UP (50%) - Tensoativo de espessamento não iônico C12-16 alquil poliglicosídeo Poliacrilato - polímero acrílico (~4.500 MW) Álcool etoxilado linear - tensoativo LAE não iônico, C12-14, 7EO Álcool etoxilado ramificado - álcool etoxilado não iônico, álcool isotridecílico, 9EO Agente quelante - ácido metilglicinodiacético EXEMPLO 1
[0085] As faixas dos polímeros e tensoativos ASE e HASE mostrados na Tabela 2 foram avaliados para fornecer uma viscosidade desejada do produto final entre cerca de 0,5 Pa·s (500 cPs) a cerca de 2,5 Pa·s (2.500 cPs) para o produto líquido.
32 / 37 TABELA 2
[0086] As seguintes variações de polímeros delineados na Tabela 3 foram avaliadas e os resultados estão incluídos na Tabela 3 e representados nas Figuras 1 a 2.
33 / 37 TABELA 3
[0087] As formulações foram avaliadas quanto à viscosidade, estabilidade e separação da formulação. A viscosidade foi determinada por QATM 084 usando o Teste de Estabilidade de Jarra de Vidro da seguinte forma:
[0088] As amostras foram alocadas em vários jarros/frascos de vidro e armazenadas à temperatura ambiente, 40°C e 50°C. Em diferentes pontos de tempo, a estabilidade foi avaliada por meio da avaliação da aparência (cor, separação visível, outras observações) e medindo a % de separação, se
34 / 37 houver. A % de separação foi determinada medindo a altura da camada separada (normalmente uma camada opaca na parte inferior) e a altura da amostra geral. A fórmula do cálculo é mostrada: % de separação = altura da camada do fundo (mm)/altura da amostra (mm) *100%
[0089] A % de separação foi medida em 1 semana, 5 semanas e 9 semanas para cada amostra nas diferentes condições de armazenamento. Conforme mostrado no eixo y das FIGS. 1 a 2, conforme a porcentagem de separação aumenta, há uma emulsão menos estável.
[0090] Os resultados mostram que quando o tensoativo alquil poliglicosídeo não iônico Glucopon é incluído nas formulações, há uma maior capacidade de aumentar a quantidade e a razão de polímero HASE para ASE. Como mostrado, a presença do Glucopon aumentou a estabilidade das formulações HASE: ASE de 2:1, enquanto as formulações sem Glucopon mostraram melhor estabilidade com uma formulação HASE: ASE de 1:1. Conforme mostrado na Tabela 3, a viscosidade geralmente aumenta à medida que a razão HASE:ASE aumenta. Isto demonstra uma preferência adicional por formulações tendo todos os três polímeros de reologia e misturas de maiores concentrações de polímeros HASE: ASE para incluir ainda o Glucopon.
[0091] Os resultados que têm uma porcentagem de separação inferior a cerca de 5% e de preferência entre cerca de 0% e cerca de 2% são as formulações preferidas. EXEMPLO 2
[0092] A ordem de mistura dos componentes principais influencia a estabilidade e a viscosidade da formulação. Isso foi demonstrado pela preparação de lotes com a mesma composição química (Tabela 4), mas com os principais componentes adicionados em diferentes ordens de mistura. Os componentes principais foram divididos em modificadores de reologia,
35 / 37 tensoativos não iônicos e hidróxido de sódio. Os lotes foram feitos usando 6 ordens de mistura diferentes e, dessas ordens de mistura, o produto só era estável quando ambos os modificadores de reologia (por exemplo polímeros HASE/ASE) e tensoativos foram adicionados à batelada antes da alcalinidade do NaOH. Isso indica que a estabilidade é afetada pela capacidade dos tensoativos de interagir com os modificadores de reologia antes que a alcalinidade seja adicionada. TABELA 4 TABELA 5 EXEMPLO 3
[0093] Um hidrótopo pode ser adicionado às formulações contendo
36 / 37 mesclas de polímeros ASE e HASE, a fim de atingir uma viscosidade desejada do produto final entre cerca de 0,5 Pa·s (500 cPs) a cerca de 2,5 Pa·s (2.500 cPs) para o produto líquido. A faixa de viscosidade vantajosamente permite que os produtos sejam vazados e bombeados, o que é desejado para várias aplicações de uso. Em um exemplo (Tabela 6), a adição de hexilenoglicol à formulação resultou em uma maior viscosidade do produto final. Além disso, a adição de hexilenoglicol também resultou em um pico de viscosidade mais baixo durante a mistura, o que facilita a fabricação. As medições de viscosidade são mostradas na Tabela 7. TABELA 6 TABELA 7
[0094] A viscosidade foi medida em cada adição de material e após uma mistura final de 90:00. As viscosidades foram medidas usando um Brookfield RVT, fuso nº 3 a 50 rpm. Conforme mostrado na Tabela 6, a inclusão do hidrótopo tem um impacto significativo na viscosidade do produto líquido final e na medição de viscosidade de pico. O uso da razão
37 / 37 ASE/HASE de 1:1 de polímeros na formulação resulta em uma viscosidade mais desejada com o uso do hidrótopo de hexilenoglicol. Em uma modalidade, a adição do hexilenoglicol (ou outros hidrótopos, por exemplo, dipropilenoglicol) antes da adição do cáustico fornece beneficamente uma viscosidade mais baixa na fase de pico de mistura e resulta em um produto mais estável.
[0095] Deve ser entendido que, embora a invenção tenha sido descrita em conjunto com a descrição detalhada da mesma, a descrição anterior se destina a ilustrar, e não a limitar o escopo da invenção, que é definido pelo escopo das reivindicações anexas. Outras modalidades, vantagens e modificações estão dentro do escopo das seguintes reivindicações. Além disso, os conteúdos de todas as publicações de patentes discutidas acima são incorporados em sua totalidade por esta referência.
[0096] As características reveladas na descrição anterior ou nas reivindicações a seguir, expressas em suas formas específicas ou em termos de um meio para executar a função divulgada, ou um método ou processo para atingir o resultado divulgado, conforme apropriado, podem, separadamente ou em qualquer combinação de tais características, ser utilizadas para praticar a invenção em diversas formas da mesma.
Claims (28)
1. Composição de detergente líquido, caracterizada pelo fato de que compreende: entre cerca de 1% em peso e cerca de 50% em peso de alcalinidade; entre cerca de 1% em peso e cerca de 10% em peso de modificadores de reologia compreendendo pelo menos um polímero alcalino expansível (ASE) e pelo menos um polímero alcalino expansível hidrofobicamente modificado (HASE), em que o modificador de reologia ASE tem um peso molecular entre cerca de 20.000 a cerca de 300.000 g/mol, e em que o modificador de reologia HASE tem um peso molecular entre cerca de 50.000 a cerca de 500.000 g/mol, e em que a razão do modificador de reologia HASE para o modificador de reologia ASE é de cerca de 0,5:1 a cerca de 10:1; entre cerca de 1% em peso a cerca de 50% em peso de tensoativo(s) não iônico(s); entre cerca de 10% em peso a cerca de 80% em peso de água; e opcionalmente, pelo menos um dentre quelante/sequestrante/builder.
2. Composição de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que a razão do modificador de reologia HASE para o modificador de reologia ASE é de cerca de 0,5:1 a cerca de 5:1.
3. Composição de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 2, caracterizada pelo fato de que os modificadores de reologia são incluídos em um nível de ativos entre cerca de 0,5% a cerca de 5%, entre cerca de 1% a cerca de 3% ou entre cerca de 1,4% a cerca de 1,8%.
4. Composição de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 2, caracterizada pelo fato de que o polímero HASE tem a seguinte fórmula: em que R é um hidrogênio ou grupo C1-C6 alquila; em que R1 é um hidrogênio ou grupo C1-C6 alquila; em que R2 é um grupo alquila hidrofóbico na faixa de C4- C24; em que R3 pode ser qualquer um de um hidrogênio ou grupo C1-C6 alquila; em que a razão de x:y é de cerca de 1:20 a cerca de 20:1; em que a razão de x:w é de cerca de 1:20 a cerca de 20:1; e em que a razão de x: z é de cerca de 1:1 a cerca de 500:1.
5. Composição de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizada pelo fato de que o polímero ASE tem a seguinte fórmula: em que R e/ou R1 é um hidrogênio, CH3 ou uma cadeia de C1 a C6 alquila; e em que a razão de x:y é de 1:10 a 10:1.
6. Composição de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizada pelo fato de que o modificador de reologia compreende ainda de cerca de 0,01% em peso a cerca de 5% em peso de um tensoativo de alquil poliglicosídeo não iônico.
7. Composição de acordo com a reivindicação 6, caracterizada pelo fato de que o tensoativo de alquil poliglicosídeo é um C12-C16 alquil poliglicosídeo.
8. Composição de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 7, caracterizada pelo fato de que a alcalinidade é um hidróxido de metal alcalino.
9. Composição de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 8, caracterizada pelo fato de que o quelante/sequestrante/builder compreende um polímero aminocarboxilato e/ou policarboxilato.
10. Composição de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 9, caracterizada pelo fato de que os tensoativos não iônicos são tensoativos alcoxilados.
11. Composição de acordo com a reivindicação 10, caracterizada pelo fato de que um dos tensoativos não iônicos é um álcool linear ou ramificado contendo 8 a 18 átomos de carbono e 7 a 20 grupos de óxido de etileno.
12. Composição de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 10, caracterizada pelo fato de que a alcalinidade compreende entre cerca de 1% em peso e cerca de 50% em peso, os modificadores de reologia compreendem entre cerca de 1% em peso e cerca de 7% em peso, a água compreende entre cerca de 10% em peso a cerca de 50% em peso, o quelante/sequestrante compreende entre cerca de 0% em peso a cerca de 10% em peso, e o tensoativo não iônico compreende entre cerca de 10% em peso a cerca de 50% em peso da composição de detergente.
13. Composição de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 12, caracterizada pelo fato de que compreende ainda um hidrótopo, e em que a composição tem uma viscosidade entre cerca de 0,5 a cerca de 2,5 Pa·s (cerca de 500 a cerca de 2.500 cPs), de preferência entre cerca de 0,75 a cerca de 1,5 Pa·s (cerca de 750 a cerca de 1.500 cPs).
14. Composição de acordo com a qualquer uma das reivindicações 1 a 13, em que a composição é caracterizada pelo fato de que está em uma forma concentrada que pode ser diluída para uma concentração de uso de limpeza.
15. Composição de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 14, caracterizada pelo fato de que a composição líquida é uma emulsão opaca estável, em que a composição líquida é estável por pelo menos 6 meses à temperatura ambiente e/ou em que a estabilidade é medida de acordo com a separação de fases de menos de 5%, de preferência menos de 2%.
16. Composição de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que a composição líquida é estável por pelo menos 8 semanas a uma temperatura de cerca de 40 °C a cerca de 50 °C, e em que a estabilidade é medida de acordo com a separação de fases de menos de 5%.
17. Composição de detergente líquido, caracterizada pelo fato de que compreende: entre cerca de 1% em peso e cerca de 50% em peso de alcalinidade; entre cerca de 1% em peso e cerca de 10% em peso de modificadores de reologia compreendendo pelo menos um polímero alcalino expansível (ASE), pelo menos um polímero alcalino expansível hidrofobicamente modificado (HASE) e pelo menos um tensoativo alquil poliglicosídeo não iônico, em que o modificador de reologia ASE tem um peso molecular entre cerca de 20.000 a cerca de 300.000 g/mol, e em que o modificador de reologia HASE tem um peso molecular entre cerca de 50.000 a cerca de 500.000 g/mol, e em que a razão do modificador de reologia HASE para o modificador de reologia ASE é de cerca de 0,5:1 a cerca de 5:1; entre cerca de 1% em peso a cerca de 50% em peso de tensoativo(s) não iônico(s); entre cerca de 10% em peso a cerca de 80% em peso de água; e opcionalmente, pelo menos um dentre quelante, sequestrante, builder e/ou hidrótopo; em que a composição tem uma viscosidade entre cerca de 0,5 a cerca de 2,5 Pa·s (cerca de 500 a cerca de 2.500 cPs).
18. Composição de acordo com a reivindicação 17, caracterizada pelo fato de que o polímero HASE tem a seguinte fórmula: em que R é um hidrogênio ou grupo C1-C6 alquila; em que R1 é um hidrogênio ou grupo C1-C6 alquila; em que R2 é um grupo alquila hidrofóbico na faixa de C4- C24; em que R3 pode ser qualquer um de um hidrogênio ou grupo C1-C6 alquila; em que a razão de x:y é de cerca de 1:20 a cerca de 20:1; em que a razão de x:w é de cerca de 1:20 a cerca de 20:1; e em que a razão de x: z é de cerca de 1:1 a cerca de 500:1.
19. Composição de acordo com qualquer uma das reivindicações 17 a 18, caracterizada pelo fato de que o polímero ASE tem a seguinte fórmula:
em que R e/ou R1 é um hidrogênio, CH3 ou uma cadeia de C1 a C6 alquila; e em que a razão de x:y é de 1:10 a 10:1, e em que a composição líquida é uma emulsão opaca estável e/ou em que a composição líquida é estável por pelo menos 6 meses à temperatura ambiente, e em que a estabilidade é medida de acordo com a separação de fases de menos de 5%, de preferência menos de 2%.
20. Composição de detergente líquido de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 19, caracterizada pelo fato de que é produzida pelo processo de mistura dos componentes em um processo em batelada.
21. Composição de acordo com a reivindicação 20, caracterizada pelo fato de que o processo não inclui uma pré-mistura e/ou homogeneizador para a formulação.
22. Método de lavagem de têxteis, caracterizado pelo fato de que compreende: fornecer a composição de detergente líquido de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 21; e lavar os têxteis em uma máquina de lavar institucional ou doméstica.
23. Método de acordo com a reivindicação 22, caracterizado pelo fato de que compreende ainda diluir a composição de detergente líquido em um ponto de uso com água.
24. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 22 a 23, caracterizado pelo fato de que compreende ainda adicionar uma composição de alvejante à composição de detergente líquido ou à composição de uso diluída.
25. Método de dispensa de uma composição de detergente líquido para lavar têxteis, caracterizado pelo fato de que compreende: dispensar a composição de detergente líquido de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 21 em uma máquina de lavar.
26. Método de acordo com a reivindicação 25, caracterizado pelo fato de que a máquina de lavar é uma máquina de lavar institucional ou para uso doméstico.
27. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 25 a 26, caracterizado pelo fato de que compreende ainda diluir a composição de detergente líquido.
28. Método caracterizado pelo fato de que é para fazer uma composição de detergente líquido estável para lavar têxteis que compreende: combinar os componentes da composição de detergente líquido de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 19, em que os modificadores de reologia e tensoativos são combinados antes da adição da alcalinidade, e em que a composição é uma emulsão estável.
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