PT100359A - Processo para a producao de um detergente granular de escoamento livre compreendendo uma pasta surfactante aquosa tendo actividade detergente e um po detergente seco - Google Patents

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64564 Case CM 366M / "PROCESSO PARA A PRODUÇÃO DE UM DETERGENTE GRANULAR DE ESCOAMENTO LIVRE COMPREENDENDO UMA PASTA SURFACTANTE AQUOSA TENDO ACTIVIDADE DETERGENTE E UM PÓ DETERGENTE SECO"

CAMPO DA INVENÇÃO

A presente invenção refere-se a um processo de preparação de composições contendo grânulos detergentes condensados . ENQUADRAMENTO DA INVENÇÃO

As composições detergentes granulares têm até aqui si do preparadas principalmente através de secagem por pulverização. No processo de secagem por pulverização os componentes de detergente, como os surfactantes e:os adjuvantes, são misturados com 35-50% de água para formar uma pasta. A pasta obtida é aquecida e seca por pulverização, o que tem um custo elevado. Um bom processo de aglomeração pode, todavia, ter um custo inferior. A secagem por pulverização obriga a remover 30-40% da água. 0 equipamento utilizado para produzir a secagem por pulverização é dispendioso. 0 grânulo obtido, embora possua uma boa solubilidade, tem uma baixa densidade volújnica originando um grande volume de embalagem. Além disso, as propri edades de fluxo do grânulo obtido através da secagem por pul verização são afectadas, de uma forma adversa, por grandes irregularidades da superfície, que conferem ao granulado ' uma aparência pobre. A preparação de detergentes granulares através da secagem por pulverização tem outras desvantagens conhecidas. A técnica anterior dispõe de muitos processos de produção de detergentes granulares diferentes da secagem por pulverização. Eles têm, também, desvantagens. A maioria re- 3 35 1 0/ 5

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64564 Case CM 366M mu quer mais do que um misturador e uma operação de granulação separada. Outros requerem o uso da forma ácida do surfactan-te para funcionarem. Alguns outros requerem temperaturas ele vadas que degradam os materiais originais. A pasta surfactar, te muito activa é evitada nestes processos devido à sua viscosidade . A patente europeia EP-A-0 345 090/ publicada a 6 de Dezembro de 1989, descreve um processo para produzir composições detergentes particuladas que consiste no contacto de ácido detergente com agentes de neutralização e que fornece particulados através do contacto de ácido detergente com a-gente de neutralização particulado ou sal detergente com um transportador numa zona de absorção. A patente europeia EP-A-0 349 201, publicada em 3 de Janeiro de 1990, descreve um processo para preparar grânulos detergentes condensados através da dispersão fina de agentes encorpantes de detergentes secos e de surfactante altamente activo postos na forma de uma massa uniforme que é subsequer. temente arrefecida e granulada, usando-se a dispersão fina para formar partículas uniformes granulares de escoamento livre. A patente europeia EP-A-0 390 251, publicada em 3 de Outubro de 1990, descreve um processo para preparação contínua de uma composição ou detergente granular consistindo os passos do tratamento em submeter, em primeiro lugar, material de partida particulado do surfactante e dos adjuvantes do detergente a um misturador de alta velocidade, em segundo lugar, a um densificador/granulador de velocidade moderada e, em terceiro lugar, a um aparelho de arrefecimento/se-cagem, com adição de pó no segundo passo ou entre o primeiro e o segundo passo para redução da quantidade de partículas com tamanho excessivo. Em A. Davidsohn and B.M. Mildwidsky, Synthetic Deter-qents, John Wiley & Sons, 6^ edição, 1978, descrevem-se ensinamentos gerais sobre detergentes, incluindo a produção 4 35 10 15 o o 5 20 25 30

64564 Case CM 366M J3JUL. de produtos detergentes acabados. Os processos de elevado corte e de mistura a frio sãc conhecidos per se, mas requerem um passo de trituração extra ou qualquer outra acção. Por exemplo, algumas vezes emprega--se uma técnica de neutralização a seco misturando uma forma ácida do surfactante com carbonato de sódio. Ver a Patente dos EUA Ne 4.515.707, Brooks, concedida em 7 de Maio de 198Ξ; o pedido de descoberta Japonês N2 183 540/1983, Kao Soap, Co., Ltd., depositado em 30 de Setembro de 1983; e Sho. Japc nês 61-118 500, Lion K.K., de 5 de Junho de 1986. Tipicamente, é necessário um excesso de carbonato (excesso de 2-20 mç les) para assegurar uma razoável conversão dos ácidos surfaç tantes. 0 excesso de carbonato conduz, desfavorávelmente, o pH da água de lavagem para um nível muito alcalino que pode ser indesejável, particularmente para algumas fórmulas com pouco fosfato. 0 uso de um ácido surfactante requer o seu emprego imediato ou a sua armazenagem a baixa temperatura, pois os ácidos muito reactivos como os ácidos alquil-sulfatos estão sujeitos a degradarem-se a menos que sejam arrefecidos, e tendem a hidrolizar-se durante a armazenagem, formando ácidc sulfúrico livre e álcool. Em termos práticos, estes processos da técnica anterior requerem uma reunião e conjugação da produção do ácido surfactante e da granulação que obriga a um investimento de capital adicional. Uma segunda via, bem conhecida neste campo e descrita na literatura de patentes, é a neutralização in-situ do ácido surfactante aniónico com soluções caústicas (por exemplo NaOH a 50%) ou pós caústicos (por exemplo Na2C03) justamente antes, ou no decurso, do passo de granulação. Nesta situação, devem ser tomadas precauções para assegurar a completa neutralização do ácido a fim de se evitarem efeitos indesejáveis sobre o resto da matriz surfactante durante a armazenagem/ou durante a lavagem. A partícula resultante é um grânulo altamente denso que pode ser incorporado em de- 5 35

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Mod. 71 - 20.000 ex. - 90/08 20 25 30 tergentes granulares. Ainda que esta segunda via use temperaturas inferiores e condições menos drásticas de corte do que a mistura e a secagem por pulverização, ela tem as suas limitações. Por um lado, a necessidade de efectuar uma reacção química (neutralização) durante ou exactamente antes do passo de granulação limita consideravelmente a gama das condições de processamento que podem ser usadas (temperatura, químicas, etc) 0 pH muito baixo do ácido surfactante aniónico impede a incorporação de substâncias químicas sensíveis a estas condições de acidez. Mas acima de tudo, no caso dos surfactantes aniónicos que não sejam quimicamente estáveis na forma ácida ou que sejam fisicamente instáveis, este processo requer a união e conjugação da unidade sulfatação/sulfonatação com o passo neutralização/granulação. Isto resulta na existência de limitações consideráveis de logística e/ou do desígnio de facilitar estes processos, assim como, num aumento importante da complexidade e dificuldade dos sistemas de controle dc processo global. A presente invenção traz soluções para os problemas acima mencionados e proporciona uma via mais flexível e versátil para o processamento de detergentes granulares. A presente invenção é baseada num passo de aglomeração/granulaçãc que está completamente dissociado do processo de sulfatação/ /sulfonatação. A base da invenção é a introdução do surfàc-tante aniónico numa solução aquosa altamente concentrada de um sal do mesmo, sendo o mais preferido o sal de sódio. Estas pastas surfactantes altamente activas (com uma baixa humidade) têm uma viscosidade elevada mas permanecem bombeáveis a temperaturas a que os surfactantes são estáveis. Isto, garante a possibilidade de transportar e transferir o produto químico do local de produção para o local de granulação e a possibilidade de dispor de facilidades de armazenamento adequadas antes da formação de uma partícula. Naqueles casos em que a sulfatação/sulfonatação é justamente an- 6 35 1 5 10 16

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tes do passo de granulação, existe a possibilidade de instalar tanques com tampões intermédios que simplificam o contro le de toda a unidade. No caso de alguns surfactantes anióni-cos ou de misturas dos mesmos onde ocorrem fases cristalinas líquidas altamente viscosas, esta tecnologia requer que as fases de menor viscosidade possam ser formadas (por exemplo fases perfeitas) ou que sejam empregues alguns modificadores de viscosidade (por exemplo hidrotropos) Um objectivo importante desta invenção é fazer um pro duto granular detergente concentrado, denso, através dum prç cesso de aglomeração em oposição a um processo de secagem por pulverização. Um outro objectivo da invenção é proporcionar um produto granular detergente com boas propriedades de solubilidade e de dispersão, dispensando a melhoria da máqui na de lavar. Em face do seguinte tornar-se-ão aparentes outros o-bjectivos da presente invenção. RESUMO DA INVENÇÃO Ά presente invenção refere-se a um processo econômicc para fazer um produto granular detergente concentrado, densc, e particularmente, composições compreendendo grânulos detergentes condensados altamente activos.

BREVE DESCRIÇÃO DAS FIGURAS A Fig. 1 um gráfico da viscosidade em relação à velocidade de corte para a) uma pasta sem surfactante, compreendendo uma quantidade relativamente pequena de Zeólito; b) uma pasta detergente típica similar contendo surfactante e uma proporção relativamente elevada de zeólito; c) uma pasta sem surfactante que não contém zeólito . 7

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A Fig. 2 mostra a solubilidade de um pó sem surfactan te seco por pulverização contendo um nível relativamente bai xo de zeólito, comparada com a solubilidade do pó produzido a partir de uma pasta contendo surfactante. DESCRIÇÃO DETALHADA DA INVENÇÃO 10

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25 30 A presente invenção compreende um processo para fazei um detergente granular de :v escoaménto: - ' · ·· ' livre que consiste em: misturar uma quantidade eficaz duma pasta sur-. factante aquosa possuindo uma actividade detergente de pelo menos 40% e uma quantidade eficaz de um pó detergente seco, sendo a proporção da mistura entre a referida pasta activa surfactante e o adjuvante ou pó de 0,05:1 a 19:1; formar rapidamente uma mistura uniforme da referida combinação a uma temperatura entre cerca de 0eC a cerca de 80QC; granular a referida mistura em grânulos detergentes distintos utilizando um misturador de alta velocidade a uma velocidade de pon-ta de cerca 5-50 m/s; e onde a referida pasta surfactante é constituída pelo menos por um surfactante aniónico, e quaisquer outros surfactantes, se presentes, serão selecionados entre os grupos surfactantes aniónicos, não iónicos, zwitte-riónicos, anfolíticos, catiónicos e misturas dos mesmos; e onde a referida mistura e a referida granulação são conduzidas simultâneamente, ou são imediatamente sequenciais. A presente invenção é baseada num passo de aglomera-ção/granulação que está completamente desligado do processo de sulfatação/sulfonação. Numa forma de realização da presente invenção, introduz-se um surfactante aniónico numa solução aquosa altamente concentrada de um seu sal, preferivelmente do seu sal de sódio. Estas pastas surfactantes altamente activas (e, de preferência, com uma baixa humidade) têm uma viscosidade elevada mas permanecem bombeáveis a temperaturas a que os surfactantes são estáveis. Noutras formão de realização da presente invenção, os surfactantes anióni- 8 35 1 5

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cos ou misturas dos mesmos compreendendo pelo menos um sur-factante aniónico, onde ocorrem fases cristalinas líquidas altamente viscosas, requerem que as fases de menor viscosidade sejam formadas ou que sejam empregues alguns modificadores de viscosidade. Ainda numa outra forma de realização da presente invenção, é proporcionado um processo para produzir uma composição detergente· de escoamento livre, em que os surfactantesi granulados são misturados com os restantes ingredientes do detergente, os quais são tipicamente secos por pulverização num pó soprado a partir de uma pasta. Preferivelmente 15% a 55% do peso da referida pasta é constituído por adjuvante, sendo a pasta seca por pulverização misturada com o surfac-tante aglomerado. Verificou-se que a viscosidade da pasta sem surfactante contendo pequenas quantidades de adjuvante (pó detergente), preferivelmente zeólito, se encontra na mesi ma gama que a viscosidade das pastas aquosas contendo surfactante, para o mesmo teor de humidade e na gama relevante de velocidade de corte. Por conseguinte, é possível secar por pulverização a pasta sem surfactante usando agulhetas do pressão em condições padronizadas. A vantagem de haver quantidades inferiores de pó de adjuvante na pasta sem surfac-^ tante, é que os componentes que aumentam a viscosidade tal como os polímeros ou outros secundários, podem ser incluídos na pasta sem surfactante. Usando quantidades relativamente baixas de pó de adjuvante na pasta sem surfactante, a maior parte da quantidade total do pó de adjuvante usada para aglomeração da pasta activa, fornece espaço para o uso do outros adjuvantes como os silicatos ou os citratos em camadas . 0 pó seco por pulverização formado a partir da pasta sem surfactante contém quantidades relativamente pequenas de adjuvante, tem boa solubilidade comparativamente com as composições detergentes formadas com a secagem por pulverização de uma pasta contendo surfactante. 9 35 1 64564

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Misturando o pó sem surfactantei seco por pulverização com a pasta activa granulada, e outros ingredientes secos tal como branqueadores/, activadores de branqueamento, agenèE tes anti-espuma, enzimas e estabilizadores, obtém-se um produto acabado com boas propriedades de dispersão e distribuição na solução de lavagem. Secando por pulverização a pasta aquosa sem surfàctanteque contém uma parte da quantidade total" de adjuvante utilizado, obtém-se um pó com propriedcocfes! de absorção melhoradas em relação ao agente encorpanàe-e no seu esta do bruto. Através deste meio podem ser pulverizadas maiores quantidades de surfactantes não iónicos para cima da_ pasta seca por pulverização sem surfactante.

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Para usar na presente invenção prefere-se uma ou várias pastas aquosas dos sais do surfactante aniónico, preferên cialmente ao Sal de sódio do agente surfactante aniónico. Nu ma forma de realização preferida, o agente surfactante aniónico está~ preferivelmente tão concentrado quanto possível, (isto é, com o mais baixo teor de humidade possível que permita fluir como líquido) de tal forma que possa ser bombeada a temperaturas em que permaneça estável. Ainda que seja conhecida a granulação empregando vários surfactantes puros ου mistos, para que a presente invenção tenha utilidade prática industrial e para que resulte em partículas com-· as propri edades físicas adequadas para serem incorporadas em detergen tes granulares, deve fazer parte da pasta um surfactante ani ónico numa concentração superior a 10%, preferivelmente delC -95%, mais preferivelmente de 20-95%,e o mais preferivelmente de 40-95% . É preferível que a humidade da pasta aquosa surfac- . tante seja tão baixa quanto possível, ainda que mantendo a fluidez da pasta, já que a baixa humidade conduz a uma concentração mais elevada do surfactante na partícula acabada. 10 35 1 5 10 15

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Preferivelmente a pasta contém entre 5 e 40% de água, mais preferivelmente entre 5 e 30% de água, e o mais preferivelmente entre 5 e 20% de água. Um modo altamente atractivo de operar para reduzir a humidade da pasta antes da entrada no aglomerador sem problemas com viscosidade muito elevadas ê a instalação, na linha, de um secador intantâneo de vácuo ou aatmosférico cuja saída ligada ao aglomerador. É preferivel o uso de pastas surfactantes muito acti-vas para minimizar o nível total de água no sistema durante a mistura, a granulação ou a secagem . Baixos níveis de água permitem: (1) uma razão mais elevada entre o surfactante activo e o adjuvante, por exemplo, 1:1; (2) níveis mais elevados de outros líquidos na fórmula sem provocar espessamen-to da massa ou do granulado; (3) menor arrefecimento, em virtude da possibilidade de maiiores temperaturas de granulação; e (4) menor secagem do granulado para ajustamento dos limites finais de humidade. A temperatura e a viscosidade da pasta são dois parâmetros importantes das pastas surfactantes que podem afectar o passo de mistura e de granulação. A viscosidade é uma função, entre outras, da concentração e da temperatura, com um<. gama nesta aplicação de cerca de 5 Pa.seg (5 000 cps) a 10 000 Pa,seg (10 000 000 cps). Preferivelmente, a viscosidíL de da pasta que entra no sistema é de cerca de 20 (20 000) a cerca de 1Ò0 Pa.seg (10 000 cps) e mais preferivelmente de cerca de 30 (30 000) a cerca de 70 Pa.seg (70 000cçps)x A viscosidade da pasta desta invenção é medida à temperatura de 70QC. A pasta pode ser introduzida no misturador com uma temperatura inicial entre o seu ponto de amolecimento (gera^ mente no intervalo de 40-60QC) e o seu ponto de degradação (dependente da natureza química da pasta, por exemplo, as pastas alquil-sulfato tendem a degradar-se acima de 75-85sC As temperaturas elevadas reduzem a viscosidade simplificando a bombagem da pasta mas têm como resultado aglomerados 11 35 1 5 10 15

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menos activos. Todavia, o uso de passos de redução da humidade na linha de produção ( por exemplo, secagem instantânea), requer o uso de temperaturas elevadas (acima de ÍOO^C).; Na presente invenção, a catividade dos aglomerados â mantida num nível elevado em virtude da eliminação de humidade. A /.introdução da pasta dentro do misturador pode ser efectuada de diversas formas, desde o derramaraêntQisiflipleè à bombagem de alta pressão através de pequenos buracos no fim do tubo, antes da entrada para o misturador . Ainda que todas estas formas sejam viáveis para produzir aglomerados com boas propriedades físicas, ^.descobriu-se que numa forma de realização preferida da presente invenção a extrusão da pasta resultava numa melhor distribuição no misturador melho rando a produção de partículas com a dimensão desejada. 0 emprego de pressões de bombagem elevadas antes da entrada no misturador resulta num incremento da actividade dos aglomerados finais. Obtêm-se resultados altamente vantajosos com a combinação de ambos os efeitos, e introduzindo a pasta a-través de orifícios (extrusão) suficientemente pequenos para permitirem a velocidade de fluxo desejada, mas que mantenham a pressão de bombagem no máximo das possibilidades do sistema .

Pasta Surfactante Altanente Activa A actividade da pasta surfactante é pelo menos igual a 30% podendo atingir um valor máximo de cerca de 95%; as actividades preferidas são; 50r80% e 56-75%. 0 equilíbrio dc pasta é obtido em primeiro lugar com água mas pode incluir um agente auxiliar de processamento, como seja um surfactante não iónico. Em concentrações mais activas, é necessário pouco ou nenhum adjuvante para efectuar granulação a frio d; pasta. Os grânulos surfactantes concentrados resultantes podem ser adicionados a adjuvantes secos ou pôs ou empregues em operações de aglomeração convencionais. A pasta surfactai. 12 30

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Mod. 71 - 20.000 ex. - 90(03 20 J 25 30 te contêm um surfactante orgânico seleccionado entre os seguintes grupos de surfactantes: aniônicos, zwitteriónicos, anfolíticos/ catiônicos e misturas dos mesmos. Os surfactan-tes aniônicos são os preferidos. Os surfactantes não iônicos são usados como surfactantes secundários ou agentes auxiliares de processamento e não estão aqui incluídos como um surfactante "activo". Os surfactantes úteis na presente invenção estão listados na Patente dos EUA NQ 3.664.961, Norris, concedida em 23 de Maio de 1972, e na Patente dos EUA NQ 3.919. 678, Laughlin e col., concedida em 30 de Dezembro de 1975.Os surfactantes catiônicos úteis também incluem os que estão descritos na Patente dos EUA NS 4.222.905, Cockrell, concedida em 16 de Setembro de 1980, e na Patente dos EUA NQ 4.239. 659, Murphy, concedida em 16 de Dezembro de 1980. Contudo, os surfactantes catiônicos são geralmente menos compatíveis com os materiais de silicato de alumínio das presenrtesccompo sições, e por isso, se usados, são empregues preferivelmente em níveis baixos. A seguir apresentam-se exemplos representativos de surfactantes úteis nas presentes composições. Os sais solúveis em água dos ácidos gordos mais eleva· dos, isto é, "os sabões", são surfactantes aniônicos úteis nas presentes composições. Istò inclui os sabões de metais alcalinos como os sais de sódio, potássio, amónio, e alquil-amônio dos ácidos gordos mais elevados contendo de cerca de 8 a cerca de 24 átomos de carbono, e preferivelmente de cerca de 12 a cerca de 18 átomos de carbono. Os sabões podem ser feitos por saponificação directa de gorduras e óleos ou pela neutralização dos ácidos gordos livres, são particularmente úteis os sais de sódio e potássio das misturas de ácidos gordos derivados de óleo de côco e de sebo, isto é, sebo de potássio ou de sódio e sabão de côco. Os surfactantes aniônicos úteis também incluem os sai 3 solúveis em água, preferivelmente os sais de metais alcalis nos, sais de amónio e de alquilamónio, de produtos da reac-ção sulfúrica orgânica que possuam na sua estrutura molecu- 13 35

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Mod. 71 · 20.000 ex. - 90/08 20 J 25 30 lar um grupo alquilo contendo de cerca de 10 a cerca de 20 átomos de carbono e um grupo éster de ácido sulfárico ou de ácido sulfónico (incluído no termo "alquilo" está a porção alquilo dos grupos acilo). Sao exemplos deste grupo de sur-factantes sintéticos os sulfatos de alquilpotássio e de al-quilsôdio, especialmente os que são obtidos através da sulfa tação dos álcoois mais elevados (C0-C10 átomos de carbono) como aqueles que são produzidos pela redução dos glicerídeos de sebo ou de óleo de coco; e os sulfonatos de alquilbenzeno de sédio e de alquilbenzeno de potássio em que o grupo alqui lo contém de cerca de 9 a cerca de 15 átomos de carbono, numa configuração de cadeia linear ou ramificada, por exemplo, os do tipo descrito nas Patentes dos EUA Nos. 2.220.099 e 2.477.383. são especialmente valiosos os sulfonatos de alquilbenzeno de cadeia linear em que o número médio de átomos de carbono no grupo alquilo de cerca de 11 a 13, abreviado como LAS. Outros surfactantes aniônicos úteis nas presentes coxti posições são sulfonatos alquilgliceril-éter sódicos, especialmente aqueles éteres de álcoois elevados derivados de sebo e de éleo de coco; sulfonatos e sulfatos de sédio de ácido gordo monoglicerídeo de ôleo de coco; sais de sédio ou de po tássio de sulfatos alquilfenol-éter de óxido de etileno contendo de cerca de 1 a cerca de 10 unidades de éxido de etile no por molécula e Quique os grupos alquilo contêm de cerca de 8 a cerca de 12 átomos de carbono; e sais de sódio ou de potássio de sulfatos alquil-éter de éxido de etileno contendo de cerca de 1 a cerca de 10 unidades de óxido de etileno por molécula e em que o grupo alquilo contém cerca de 10 a cerca de 20átomos de carbono. Outros surfactantes aniônicos úteis nas presentes con posições incluem os sais, solúveis em água, de ésteres de á-cidos gordos a(-sulfonatados contendo de cerca de 6 a 20 átomos de carbono no grupo de ácido gordo e cerca de 1 a 10 átç mos de carbono no grupo éster; sais solúveis em água de áci- 14 35 1 5 10

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dos 2-aciloxi-alcano sulfónicos contendo de cerca de 2 a 9 átomos de carbono no grupo acilo e de cerca de 9 a cerca de 23 átomos de carbono no agrupamento alcano; sulfatos alquil-•éter contendo cerca de 10 a 20 átomos de searbono no grupo alquilo e cerca de 1 a 30 moles de óxido de etileno; sais solúveis em água de sulfonatos de olefina contendo de cerca de 12 a 24 átomos de carbono; e sulfonatosfi -alquiloxi-alca-no contendo de 1 a 3 átomos de carbono no grupo alquilo e cerca de 8 a cerca de 20 átomos de carbono no agrupamento al cano. Ainda que os sais de ácidos sejam tipicamente discutidos e aplicados/ a neutralização do ácido pode ser realizada como parte do passo da mistura da dispersão fina. As pastas surfactantes aniónicas preferidas são misturas de sulfonatos alquilbenzenos de cadeia linear ou ramificada possuindo um alquilo com 10-16 átomos de carbono e ΐ sulfatos de alquilo com 10-18 átomos de carbono. Estas pastas são usualmente produzidas através da reacção de um material orgânico líquido com trióxido de enxofre para produzir um ácido sulfúrico ou sulfónico seguida da neutralização do ácido para produzir um sal desse ácido. 0 sal é a pasta sur-factante discutida através de todo este documento. 0 sal de sódio I preferido em virtude dos benefícios de desempenho finais e do custo do NaOH em relação a outros agentes de neutralização, mas não é exigido, podendo ser utilizados outros agentes como o K0H. Os surfactantes não iónicos solúveis em água também são úteis como surfactantes secundários nas composições da presente invenção. De facto, os processos preferidos usam combinações aniónicas/não iónicas. Uma pasta particularmente preferida contêm uma combinação de surfactantes não iónicos e aniónicos numa proporção de cerca de 0,01:1 a cerca de 1:1, mais preferivelmente cerca de 0,05:1. Os não iónicos podem ser usados até uma mesma quantidade que os agentes surfactas tes orgânicos primários. Tais materiais não iónicos incluem compostos produzidos por condensão dos grupos óxido alquiléno- 15 30 1 5

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(de natureza hidrofílica) com um composto.- orgânico hidrêiôlbie co, que pode ser de natureza alifática ou alquil-aromátic^a. 0 comprimento do grupo polioxialquileno que ê condensado com qualquer grupo hidrofóbico específico/ pode ser rápidamente ajustado para produzir um composto solúvel em água com o grau de equilíbrio desejado entre os elementos hidrofílico e hidrofóbico. Como surfactantes não iônicos adequados incluem-se os óxidos de polietileno condensados de alquilfenóis, por exemplo, os produtos da condensação de alquilfenóis com um grupo alquilo contendo cerca de 6 a 16 átomos de carbono, com uma configuração de cadeia linear ou ramificada, com cerca de 4 a 25 moles de óxido de etileno por mole de alquilfenol. 0s não iónicos preferidos são os produtos da condensa ção solúveis em água dbs^álcoois alifãticos contendo de 8 a 22 átomos de carbono, com uma configuração de cadeia linear ou ramificada, com 4....a 25 moles dei óxido de etileno por mole de álcool. Sao particularmente preferidos os produtos da con densação de ãcoois que tenham um grupo alquilo contendo cerca de 9 a 15 átomos de carbono com cerca de 4 a 25 moles de óxido de etileno por mole de^ãlcool; e os produtos da condensação de glicolpropileno com óxido de etileno. Os surfactantes não iônicos semi-polares incluem óxidos de amina solúveis sm água com um agrupamento alquilo de cerca de 10 a 18 átomos de carbono e dois agrupamentos selee cionados- do grupo consistindo em grupos alquilo e hidroxi-alquilo contendo cerca de 1 a cerca de 3 átomos de carbono; os óxidos de fosfina solúveis em água contendo um agrupamento alquilo com cerca de 10 a 18 átomos de carbono e 2 agrupa mentos seleccionados do grupo consistindo em grupos alquilo e hidroxialquilo contendo cerca de 1 a 3 átomos de carbono; e os sulfôxidos solúveis em água contendo um agrupamento alquilo com cerca de 10 a 18 átomos de carbono e um agrupamento seleccionado de um grupo consistindo nos agrupamentos a-1 quilo e hidroxialquilo com cerca de 1 a 3 átomos de carbono. 16 35 1 5

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25 na presente invenção incluem: sulfonato de sódio C^ ^ al- quilbenzeno linear; sulfonatos ^-olefina; smlfonato de alqu:L lo (sebo, coco, palma, origens sintéticas, por exemplo C._, 4b etc.); sulfatos de sódio alquilo; MES; sulfonato de sódio alquilgliceril-éter de coco; o sal de sódio de um produto dn condensação sulfatada de um álcool de sebo com cerca de 4 moles dèiôxido de etileno; o produto da condensação de um álcool gordo de coco com cerca de 6 moles de óxido de etileno, o produto da condensação de um álcool gordo de sebo de 11 mo les de oxido de etileno; a condensação de um álcool gordo contendo cerca de 14 a cerca de 15 átomos de carbono com ce;^ ca de 7 moles de óxido de etileno; o produto da condensação de um álcool gordo C^2_C13 com cerca ãe 3 moles de oxido de etileno; 3-(Ν,Ν-dimetil-cocoalquilamónio)-2-hidroxipropano--1-sulfonato; 3-(N,N-dimetil-N-cocoalquilamônio)-propano-1--sulfonato; hexanoato 6-(N-dodecilbenzil-N,NT-dimetilamônio) y óxido de dodecilmetilamina; óxido de cocoalquildimetilamina; e os sais de sódio e potássio soláveis em água de coco e de ácidos gordos de sebo. (Na forma aqui usada,o termo surfactante significa surfactantes não iônicos,a menos que seja especificado de outra maneira. A proporção entre o surfactante activo (excluindo o não iónico (s)) e o adjuvante do detergente seco ou pó varia de 0,005:1 ,a 19εΐγ, preferivelmente de 0,05:1 a 10:1, e mais preferivelmente de 0,1:1 a 5:1. Proporções ainda preferidas entre o surfactante activo e o adjuvante são 0,15:1 a 1:1; e 0,2:1 a 0,5:1).

Corrente de Po Embora a forma de realização preferida do processo da presente invenção envolva a introdução do agente surfactante aniónico por via da pasta como foi descrito antes, e possível ter uma certa quantidade por via da corrente de pó soprado. Nestas formas de realização, e necessário que a 18 30

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Mod. 71 -20.000 ex. - 90/08 20 25 30 35

Os surfactantes anfolíticos incluem derivados de ami-nas alifátií;cs, ou derivadas de alifáticos, heterociclícas/ secundárias e terceárias, nas quais o agrupamento alifático pode ser em cadeia linear ou ramificada e onde um dos subs-tituintes alifáticos contam cerca de 8 a 18 átomos de carbono e pelo menos um substituinte alifático contém um grupo aniónico solúvel em água. Os surfactantes- quaternários de amónio, fosfònio e sulfónio,alifáticos quaternários em que um dos substituin-tes alifáticos contém de cerca de 8 a 18 átomos de ©arbono. Os surfactantes particularmente preferidos da presente invenção incluem sulfatos alquilbenzeno lineares contende cerca de 11 a 14 átomos de carbono no grupo alquilo; sulfatos alquilo de sebo? sulfonatos alquilgliceril-éter de coco; sulfatos alquiléter em que o agrupamento alquil contém cercê de 14 a 18 átomos de carbono e onde o grau médio de etoxila-ção é de cerca de 1 a 4 ; sulfonatos de olefina ou parafina contendo cerca de 14 a 16 átomos de carbono; óxido de alquil -dimetilamina em que o grupo alquilo contém cerca deli a 16 átomos de carbono; sulfatos alquil-dimetilamónio-propano e sulfonatos alquil-dimetilamónio-hidroxipropano em que o grupo alquilo contém cerca del4 a 18 átomos de earbono; sabões dos ácidos mais elevados contendo cerca de 12 a 18 átomos de carbono; produtos da condensação dos álcoois C9-C15 com cerca de 3 a 8 moles de óxido de· etileno, e misturas dos mes mos. Os surfactantes úteis incluem compostos de amónio que ternário soláveis em água da forma R em que R. 4 5 6 7 4 ê um alquilo de 10 a 20, preferivelmente de 12-18 átomos de carbono e R,., Rg e R7 são cada alquilo a C7 preferivelmei. te um metilo; X~ ê um anião, por exemplo cloreto. Os exemplos compostos de trimetilamónio incluem cloreto de alquiltrimetilamónio e metassulfato de cocalquil-trimetil-amónio. Os surfactantes especifícamente preferidos para uso 17

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Mod. 71 - 20.000 ex. - 90/08 20 J 25 espessura e a humidade da corrente de po sejam mantidas a baixos níveis, prevenindo desta forma o aumento de "carregamento" do agente surfactante ani6nico e, assim a produção de aglomerados com uma concentração muito elevada de surfactante. A corrente líquida de um processo de aglomeração preferi do pode também ser usada para introduzir outros surfctantes e/ou polímeros. Isto pode ser realizado prê-misturando o sur factante dentro duma corrente líquida ou, alternativamente, introduzindo varias correntes no aglomerador.Estes dois processos de realização podem originar diferenças nas: propriedade3 dãs-'partículas'acabadas'(dsitfibuiçiq, gèfificaçaQ^. velocidade de dit: solução, etc.), particularmente, se for permitido que os sur factantes misturados se formem antes da formação da partícula. Estas diferenças: podem por isso ser exploradas com vantagem para a aplicação subjacente a cada um dos processos preferidos . Verificou-se também que através do emprego da tecnologia agora descrita, ê possível incorporar níveis mais elevados de certos químicos (por exemplo, não ionicos, acido cítrico) na fõrmula final do que via qualquer outra forma de processamento conhecida, sem efeitos deteriorantes sobre algumas propriedades chave da matriz (aglutinação, compressão etc.). Mistura e Granulação de Dispersão Fina 0 termo "mistura e/ou granulaçao de dispersão fina", na forma aqui usada, significa mistura e/ou granulação da mistura num misturador de dispersão fina a uma velocidade do ponta de lâmina de cerca de 5 m/s a cerca de 50 m/s, a menos que seja especificado de outro modo. 0 tempo total de residência do processo de mistura e granulação é preferivelmente entre 0,1 a 10 minutos, mais preferivelmente 0,1-5 e o mais preferível 0,2-4 minutos. As velocidades de ponta de mistura e granulação mais preferidas são cerca de 10-45 m/s 19 1 64564

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Mod. 71 -20.000 ex. - 90/08 20 e cerca de 15-40'.m/s. Qualquer aparelho, maquinismo ou unidade adequados para processamento de surfactantes pode ser usado para realizar o processo de acordo com a presente invenção. Entre os aparelhos adequados incluem-se, por exemplo, reactores de sulfonatar filme em queda, tanques de digestão, reactores de esterificação, etc. Para mistura/aglomeração pode ser usado qualquer um entre vários misturadores/aglomerados. Numa forma de realização preferida, o processo da invenção ê conti-nuamente realizado. São especialmente preferidos os mistura dores das séries FS-G da FukaeR produzidos pela Fukae Powtech Kogyo Co., Japan; este aparelho tem essencialmente a forma de um vaso côncavo acessível através duma porta no topo, sendo fornecido com um agitador perto da sua base com um eixo substancialmente vertical, e com um cortante posicionado sobre uma parede lateral. 0 agitador e o cortante podem operar independentemente um do outro e .- com velocidades diferentes e variáveis. 0 vaso pode ser fixado com um colete de arrefecimento ou, se necessário, com uma unidade criogi-nica.

25 30

Existem outros misturadores similares adequados para

usar no processo da presente invenção incluindo as series V

R R da Diosna ex Dierks & Sohne Alemanha; e a Pharma Matrix ex T K Fielder Ltd., Inglaterra. Outros misturadores que se crê que sejam adequados para usar no processo da invenção são as series VG-C da Fugi ex Fuji Sangyo Co., Japao; e o Roto ex

Zanchetta & Co Srl. Itália.

Outros aquipamentos adequados preferidos podem in- p cluir as séries RV, Eirich , fabricados por Gustau Eirich Hardheim, Alemanha; as séries FM, LOdige ; para mistura por lotes, as séries Baud KM, L0digeR, para mistura/aglomeração contínua, produzidas por LQdige Machinenbau GmbH, Pandernborn Alemanha; as series T160 Drais pproduzidas por Drais Werke GmbH, Mannheim, Alemanha; e as séries RT 25 WinkvorthR/. pro duzidas por Winkworth Machinery Ltd., Bershire, Inglaterra. 20 35 1 64564

Case CM 366 M 0 Littleford Mixer, Modelo FM-1-30-D-12, com lâminas cortar tes internas e o Cuisinart Food Processor, Modelo $ DCX-Plus, com lâminas de 7,75 polegadas (19,7 cm) são dois exemplos de misturadores adequados. Qualquer outro misturador com capacidade de mistura a granulação de dispersão fina e com um tempo de resistência na ordem de 0,1 a 10 minutos pode ser usado. Prefer-se o misturador de vantoinha "tipo turbina", com várias lâminas no eixo de rotação . A invenção pode ser executada em processo contínuo ou por lotes.

Temperaturas de Operação 15

Mod. 71 - 20.000 ex. - 90/08 20 J 25 30

As temperaturas de operaçao, preferivelmente, devem também ser tão baixas quanto possível, já que isso origina uma concentração mais elevada de surfactante na partícula acabada. A temperatura durante a aglomeração é preferivelmer te menor que 802C, mais preferivelmente entre Qsc e 70SC, ainda mais preferivelmente entre 10QC e 60^c e o mais preferivelmente entre 20^c e 50^C. Podem-se conseguir temperaturas de operação mais baixas , uteis ao processo da presente invenção, através duma variedade de métodos conhecidos pela técnica tais como arrefecimento com azoto, colocação de uma camisa de água fria no equipamento, adição de CC^ solido, e outros; um método preferido é o emprego de C02 sólido, e o método mais preferido é arrefecimento com azoto. Uma opinião altamente atractiva para que numa forma de realização preferida da presente invenção aumente a. concentração de surfactante na partícula final, é consumada pela adição a uma corrente líquida contendo o surfactante aniôni-co e/ou outro surfactante , de outros elementos que conduzan. a um aumento da viscosidade e/ou do ponto de fusão e/ou dimi nuição da espessura da pasta. Numa forma de realização prefe rida do processo da presente invenção a adição destes elemer tos pode ser executada na linha de produção quando a pasta é bombeada para dentro do aglomerador. Os exemplos destes 21 35

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1 elementos podem ser vários pós, descritos com maior detalhe mais à frente.

Comoposiçao do Aglomerado Final 5 10 15

Mod. 7] - 20.000 ex.-90/08 20 25 A presente invenção^rodw. grânulos de alta densidade para uso em composições detergentes. Uma composição preferida do aglomerado final para incorpora-ção em detergentes granulares tem uma elevada concentração de surfactante. Aumentando a concentração de surfactante, as partículas/aglomera-das produzidas pela presente invenção são mais adequadas para uma variedade de diferentes formulações. Estes aglomerados de partículas contendo em elevado nível de surfactantes requerem menores técnicas de acabamento para atingirem os aglomerados finais, dispensando assim grandes quantidades de auxiliares de processamento (pôs inorgânicos, etc.) que podem ser usados noutros passos de processamento do processo geral de produção do detergente (secagem por pulverização, limpeza do pô, etc). Os grânulos feitos de acordo com a presente invenção são grandes, têm pouco pô e escoam livremente, e preferivelmente têm uma densidade volumica de cerca de 0,5 a cerca de 1,0 gr/cc, mais preferivelmente de cerca de 0,6 a cerca de 0,8 gr/cc. A dimensão média das partículas desta invenção é de cerca de 200 a cerca de 1000 microns. Os grânulos preferidos assim-'formados situam-se .num intervalo de dimensão de partícula de 200 a 2000 microns. As temperaturas de granulação mais preferidas variam de cerca de 10QC a cerca de 60eC, e o maie preferivelmente de cerca dte20eC a cerca de 502C.

Secagem 0 teor de humidade desejado para os grânulos de escoamento livre desta invenção pode ser ajursstado para níveis adequados à aplicação desejada por secagem com equipamento 22 30 1 δ 10 15

Mod. 71 - 20.000 ex. - 90/08 20 25 30

64564 (Base CM 366 M lÍJULl! / / de secagem de pô convencional tal como secadores de cama de fluido* Se for usado um secador de cama de fluido de ar queii te, deve ser tomado cuidado para se evitar a "-dagradação dos componentes dos grânulos sensíveis ao calor. Também é vantajoso existir em passo de arrefecimento antes do sraia-za-namento em grande escala. Este passo também pode ser executado numa cama de fluido convencional operada com ar frio, A secagem/arrefecimento dos aglomerados também pode ser executada com qualquer equipamento adequado para a secagem de po tal como secadores rotativos, etc. Em aplicações detergentes, a humidade fi£âl dos aglomerados necessita de ser mantida abaixo de níveis que permitam a armazenagem e o transporte a granel dos aglomerados. 0 nível exacto da humidade depende da composição do aglomerado, mas é tipicamente atingido a níveis de 1-8% de agua lj vre (isto é, a agua não necessita a qualquer espécie cristalina do aglomerado) e mais tipicamente a níveis de 2-4%. PÕs e Adjuvantes do Detergente Qualquer adjuvante de detergente compatível ou combinação de adjuvantes ou pó pode ser usado no processo e nas composições da presente invenção. As composições detergentes da presente invenção poden conter materiais de permuta iónica de silicato de alumínio cristalino da fórmula Naz[(Al02)z.(Si02)y].xH20 onde z e y são pelo menos cerca de 6, a proporção molar en-trerz e y de cerca de 1,0 a cerca de 0,4 e z é de cerca de 10 a cercaide264. Os materiais de silicato de alumínio hidra tado amorfõs^uteis na presente invenção têm a fórmula empíricaΜζ(ζΑ102.ϊ?ί82> onde M é sódio, potássio, amónio ou ãmóniòosubstituído, z é 23 35

64564 Case CM 366 M

1 cerca de 0,5 a cerca de 2 e y é 1, tendo o referido material uma capacidade de permuta do ião magnésio de pelo menos 50 miligrama de equivalentes de CaCO^ duro por grama de silica-to de alumínio anidrido. 0 Zeólito A hidratado de sódio com 5 uma dimensão de partícula de cerca de 1 a 10 microns é o prj; 'ferido.

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Mod. 71 - 20.000 ex. - 90/08 20 J 25 30

Os matérias adjuvantes de permuta iónica de silicato de alumínio encèntram-se na presente invenção na forma hidrê. tada e o seu peso contém cerca de 10% e cerca de 28% de ãguc se forem cristalinos, e quantidades potencialmente maiores de água se forem amorfos. Os materiais de permuta iónica de silicato de alumínio cristalinos altamente preferidos contêm cerca de 18% a cerca de 22% de água na sua matriz de cristal. Os matérias de permuta iénica de silicato de alumínio cristalinos são também caracterizados por um tamanho de diâmetrc de partícula de cerca de 0,1 micron a cerca de 10 microns. Os materiais amorfos são frequentemente menores, por exemple, inferiores a cerca de 0,01 micron. Os matérias de permuta iénica preferidos têm um tamanho de diâmetro de partícula' de cerca de 0,2 micron a cerca de 4 microns. 0 termo "tamanho decdiâmetro de partícula" representa: neste contexto o tamanho médio do diâmetro da partícula por peso de um dado material de permuta iónica como é determinado por^ técnicas analíticas convencionais como, por exemplo, determinação microscópica utilizando um microscópio electrónico de rastreio . Os matérias de permuta iónica de silicato de alumínio cristalinos da presente invenção são ainda habitualmente caracte rizados pela sua capacidade de permuta de iões cálcio, a qual é pelo menos igual a cerca de 200 mg de equivalente de CaCOg de água dura/g de silicato de alumínio calculada numa base anidro, e se situa geralmente no intervalo de cerca de 300mg eq./g a cerca de 352 mg eq./g.os^matèriâls de permuta iónica dé=silicato de alumínio da presente invenção são alén disso caracterizados pela sua velocidade de permuta de iões cálcio que é pelo menos cerca de 130 mg(22grãos) de Caz / 24 35

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10J 15 /3,785 litro (1 galão)/minuto/grama/3,785 litro (1 galão) de silicato de alumínio (base anidro)e2ç^-âlmente se situa no in tervalo de cerca de 130 mg (2 grâos)/3,785 litro (1 galão)/ /minuto/grama/3,785 litro (1 galão) a cerca de 389 mg (6grãol> /3,785 litro (1 galão)/minuto/grama/3,785 litro (1 galão), com base na dureza do ião cálcio. 0 silicato de alumínio óptimo para a finalidade de agente encorporante possui uma ve locidade de permuta do ião cálcio de pelo menos cerca de 259 mg (4 grão)/3,785 litro (1 galão)/minuto/grama/3,785 (1 galão).

Mod. 71 - 20.000 ex. - 90/08 20 O 25 30

Os materiais de permuta ionica de silicato de alumí- nio amorfos têm usualmente uma permuta de Mg de.pelõ menos 2+ cerca de 50 mg eq. CaC0_/g (12 mg Mg /g) e uma velocidade 2_j_ ^ ^ de permuta de Mg de pelo menos cerca de 65 mg (1 grão)/ 3,785 litro (1 galão)/minuto/grama/3,785 litro (1 galão).Os materiais amorfos não apresentam um padrão de difracçio visí vel quando sãóoexaminados através da radiacção Cu /1,54 Unida des Angstrom). Os materiais de permuta iónica de silicato de alumínio úteis na realização desta invenção estão comercialmente disponíveis. Os silicatos de alumínio úteis nesta invenção podem ter estrutura cristalina ou amorfa e podem ser de origem natural ou derivados;sinteticamente. Na Patente dos EUA N9 3.985.669, Krummel e col., concedida em 12 de Outubro de 1976, aqui incluída como referência, é discutido um método para produção de materiais de permuta iónica de silicato de alumínio. Os materiais de permuta iónica de silicato de alumínio cristalinos, sintéticos preferidos para utilização na presente invenção estão disponíveis com as designações de Zeolito A, Zeolito B, e Zeolito X. Numa forma de realização especialmente preferida, o material de permuta iónica de silicato de alumínio cristalino tem a fórmula

Na12[(A102)12(Si02)12].xH20 onde x é de cerca de 20 a cerca de 30, especialmente cerca 25 35 1 5 10 15

Mod. 71 -20.000 ex. - 90/08 20 O 25 30

64564 Case CM 366 M / de 27 e tem um tamanho de patícula geralmente menor do que cerca de 5 microns. Os detergentes granulares da presente invenção podem conter sais alcalinos ou neutros com um pH na solução igual a sete ou maior, podendo ser de natureza orgânica ou inorgânica . 0 sal adjuvante auxilia a conferir a densidade e o vç lume desejáveis aos grânulos detergentes da presente invenção. Embora alguns dos sais sejam inertes, muitos deles também funcionam como materiais adjuvantes de detergentes na sç lução de lavagem. Os exemplos de sais neutros ssôluveis incluem metais alcalinos, cloretos de amónio ou de substitutos de amónio, fluoretos e sulfatos. Dos sais acima referidos os preferidos são os de metais alcalinos, especialmente o de sódio. 0 sulfato de sódio é tipicamente usado em grânulos detergentes e é um sal particularmente preferido. 0 ácido cítrico e, em geral, qualquer outro ácido orgânico ou inorgânico podem sei incorporados nos detergentes granulares da presente invençac desde que sejam quimicamente compatíveis com o resto da composição do aglomerado. Outros sais solúveis em água úteis incluem os compostos geralmente conhecidos como materiais adjuvantes de detei gentes. Os adjuvantes são habitualmente seleccionados a partir dos metais alcalinos, fosfãto de amónio ou fosfato de amónio substituídos, polifosfatos, fosfonatos, polifosfona%c: tos,carbonatos, silicatos , boratos, e polihidroxisulfonatos solúveis em água. Os preferidos são os sais de metais alcalinos, especialmente de sódio, dos compostos acima referidos são os exemplos específicos de adjuvantes de fosfato inorgânico os tripolifosfatos, pirof©gfatos, metafosfatos poliméricos com um grau de polimerização de cerca de 6 a 21, e os^ortofosfatos de sódio e de potássio, são exemplos de adjuvantes de polifosfonato os sais de sódio e de potássio do ácido etileno-difosfónico, os sais de sódio e de potássio do ácido etano-l-hidroxi-1,1-difosfónico e os sais de sç 26 35 1 64564

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Mod. 71 - 20.000 e*. -90/08 20

*13/JUL

dio e de potássio do ácido etano-1,1/2-trifosfônico. são revelados outros compostos de adjuvantes fosfóricos nae Patentes dos EUA Nos. 3.159.581; 3.213.030; 3.422.021; 3.422.133; 3.400.176 e 3.400.148, aqui incorporadas como referência. São exemplos de adjuvantes inorgânicos não fosfóricos os carboratos, bicarbonatos, sesquicarbonatos, decahidrata-dos de tetraboratos, e silicatos de sódio e de potássio com uma proporção molar entre o Sio2 e o óxido de metal alcalino de cerca de 0,5 a cerca de 4,0, preferivelmente de cerca de 1,0 a cerca de 2,4.ASscomposiçóes feitas pelo processo de acordo com a presente invenção não requerem carbonato em excesso para o processamento e preferivelmente não contêm mais do que 2% de carbonato de cálcio finamente dividido como é discutido na Patente dos EUA Νδ 4.196.093, Clarke e col., concedida em 1 de Abril de 1980, estando preferivelmente i-sentas de carbono de cálcio. Como foi mencionado anteriormente os pós normalmente usados em detergentes tal como zeolito, carbonato, sílica, silicato, citrato, fosfato, perborato, etc. e ácidos de processo como amido, podém ser usados em formas de realização preferidas da presente invenção.

Polímeros

30 São também úteis vários polímeros orgânicos, podendo alguns dos quais funcionar também como agentes encorporantes destinados a melhorar a detergência. Incluídos entre estes polímeros podem mencionar-se celuloses de carboxialquilos inferiores sódicas, celuloses de alquilos inferiores sódifeaE è:celuloses de hidróxialquilos inferiores sódicas, tais como celulose de carboximetilo sódica, celulose de metilo só-dica e celulose de hidróxipropilo sódica, álcoois poliviní-licos (os quais incluem muitas vezes algum acetato de poli-vinilo), poliacrilamidas, poliacrilatos e vários copolímeros; tais como os ácidos acrílico e maleico. Os pesos molecula- 27 35 10

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Case CM 366 M res de tais polímeros variam bastante mas a maioria está com preendida no intervalo de 2.000 a 100.000.

Os adjuvantes policarboxilados polimêricos são realça dos na Patente dos EUA 3.308.067, Diehl, concedida em 7 de Março de 1967. Tais materiais incluem os sais solúveis, em água de homo-e copolímeros de ácidos carboxilícos alifáticos com o ácido maleico, ácido itacônico, ácido mesacónico, ácidfc> fumárico, ácido aconítico, ácido citracônico e ácido metile-nomalôico.

Ingredientes Opcionais 15

Mod. 71 - 20.000 ex. - 90/08 20

25 30

Podem ser incluídos nas composições de acordo com a presente invenção outros ingredientes geralmente usados nas composições detergentes. Estes incluem auxiliares de fluxo, pigmentos, agentes de branqueamento e activadores de branque adores, multiplicadores ou supressores de espuma, agentes an ti-turvamento e anti-corrosão, agentes de suspensão da sujidade. agentes de libertação da sujidade, corantes, agentes' iteenchimento, avivadores ôpticos, germicidas, agentes de a-justamento do pH, fontes alcalinas sem serem adjuvantes, hi-drotropos, enzimas, agentes de estabilização de enzimas, a-gentes .quBladores e perfumes. Os avivadores ôpticos podem ser incorporados tanto directamente nos aglomerados da invenção através da corrente de pô para a unidade de aglomeração, como na composição acabada través da pasta seca por pulverização, como por de ambas as vias. Os supressores de espumas particuladas também podem ser incorporados quer directamente no aglomerado da presente invençáõ através da corrente de pô para a unidade de aglomeração, quer na composição acabada por adição a seco. Preferivelmente a actividade de supressão de espuma destas partículas ê baseada em ácidos gordos ou silicones. 28 35

64564 Case CM 366 M Ιλ 1 Exemplo 1

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Mod. 71 - 20.000 e*. 20 J 26

Uma pasta aquosa de LAS surfactante com uma activida-de detergente de 78% e um teor de água de 21% é bombeada a-través de uma bomba de deslocamento positivo para dentro de um Lodige CB 55 a uma velocidade de 20 ton(T)/h. A viscosidê de da pasta é de 25 Pa.seg. (25000cps) a uma temperatura de 709C . Ao mesmo tempo, uma corrente de pó contendo uma misti. ra de Zeolito A e de dihirato de citrato, numa proporção de peso de 1:1, finamente dividida, é também conduzida para o misturador Lodige CB 55 a uma velocidade de 4 ton(T)/h. Também fluem^para o mesmo misturador duas correntes contendo o produto de reciclagem da classificação dos aglomerados, uma cmtèHdoiopartículas húmidas grosseiras e a outra partículas finas secas. Os aglomerados que deixam o misturador Lodige CB 55 sãossecas a uma temperatura controlada num leito de fli ido comitemperaturas de saída de ar de 50-552C. Após secagem durante um tempo médio de resistência de aproximadamente 15 minutos, os aglomerados são arrefecidos num segundo leito-Me fluido para levar as temperaturas de saída^do pó abaixo dos 45^C. 0 produto arrefecido seco que saí do refrigerador é clasificado através de redes de peneirar e as partículas con os tamanhos desejados são armazenadas num silo. Os aglomerados feitos durante este Exemplo tem uma actividade detergente de 25% e uma densidade de 780 g/1.

Exemplo 2 0 Exemplo 2 é similar ae Exemplo 1, Neste caso, uma pasta aquosa de C^,_AS de surfactânte com uma actividade detergente de 70% de um teor de água de 25% é usada a uma vele. cidade de 2,0 ton (T)/h. A viscosidade da pasta édde 35 Pa. seg (35.000 cps) a uma temperatura de 70SC. A corrente de pó consiste numa mistura de Zeolito A e carbonato de sódio, numa proporção de peso de 2:1 finamente dividida, alimentade 35 29

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a uma velocidade de 2,0 ton (T)/h. Os aglomerados feitos durante este Exemplo têm uma actividade detergente de 39% e uma densidade de 675 g/1. Exemplo 3

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Este Exemplo descreve o processo de produção por lotes num misturador de corte elevado para uma escala de produção piloto, um Eirich RV02. 0 misturador é primeiro cheio com a mistura dos pôs a serem usados, neste caso particular uma proporção de 2:1 de Zeolito A e carbonato de sodio (3 Kg) finamente dividido. Uma pasta aquosa de MES surfactan te com uma actividade detergente de 65% e um teor de água de 33% é então adicionada sobre o topo da mistura de pô enquanto o misturador opera a 1600 rpm. É adicionada pasta suficiente até a granulação ser atingida (neste caso, 1,6 Kg de pasta de MES). Os aglomerados são descarregados para cima de um secador de cama de fluído sendo então classificados através de peneiras adequadas. Os aglomerados resultantes são feitos com uma actividade detergente de 22% e uma densidade de 750 g/1.

Exemplo 4 Este Exemplo é similar ao Exemplo 3. A mistura de pô entre o Zeolito A e o carbonato finamente dividido é novamente de 2:1. 0 surfactante é uma pasta aquosa de C^^AS com uma actividade detergente de 78% e um teor de água de 13%. Neste Exemplo, tanto os pos (1,05 KG) aomo a pasta (3 Kg) são adicionados ao misturador (o Eirich RV02) antes do começo da granulação. Uma certa quantidade (2 Kg) de gelo seco é também adicionada ao misturador para baixar a temperatura dos -15 sc. 0 misturador é então ligado a uma velocidade de 1600 rpm. Inicialmente, à baixa temperatura alcançada, a mistura está na forma de um pô fino. 0 misturador opera até 30 35

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a temperatura aumentar para o ponto onde ocorre a granulaçãc (12SC). 0 processo é então interrompido e os aglomerados sãc secos numa cama de fluido e classificados através de redes de peneirar. Os aglomerados podem ter uma cavidade detergente de 60% e uma densidade de 625 g/l. Eles apresentam excelentes propriedades físicas.

Exemplo 5

15

Mod. 71 - 20.000 ex. - 90/08 20 25 30

Uma pasta aquosa de C^j-AS surfactante com uma activi- dade detergente de 71% e um teor de água de 28% é bombeada através de uma bomba de deslocamento positivo para dentro de um Lòdige CB 30. Simultaneamente, uma corrente de.pó contendo uma mistura de Zeolito A e de carbonato de sódio finamente dividido numa proporção de peso de 2:1, é também conduzida para o Lodige CB 30. A velocidade da corrente de pó mantém-se constante a 400 Kg/h. A velocidade da corrente deepas ta varia até que sejam obtidos aglomerados com uma distribui ção de tamanho de partícula adequada (com a produção máxima entre 200 ym e 1800 ym). A operação, que em condições ambiente requer que a pasta surfactante seja bombeada a uma velocidade de 245 Kg/h, resulta em aglomerados (após secagem) com uma actividãde detergente de 27%. Uma corrente de azoto líquido é então escorrida para dentro de um Lodige CB 30 no ponto de entrada da corrente de pó, a uma velocidade de 4,5 kg/h. De forma a serem produzidos aglomerados com uma distribuição de tamanho de partícula adequada, a velocidade do fluxo de pasta necessita de ser aumentada para 346 kg/h, resultando em aglomerados (após secagem) oom uma actividade detergente de 32,0%.

Exemplo 6

Neste exemplo, foi usado um processador alimentar Braun Multipratic para produzir aglomerados contendo uma fór 31 35

64564 Case CM 366M

mula de detergente completo para uso na limpeza por lavagem. Em primeiro lugar, pesam-se todos os componentes de pô da formula e de seguida adicionam-se ao processador alimentar. 10\3 15

Esta mistura contêm: Zeolito A 160,8 g Dihidrato de citrato 76,9 g Sokalan CP5 P/V 20,8 Silicato 20R 12,7 g Carbonato de sódio 28,8 g

Mod. 71 -20.000 ex. 20 O 25 30

Todos os pós devem estar numa forma finamente dividida antes de serem adicionados ao misturador. 0 misturador é então ope rado a baixa velocidade durante cerca de 1 minuto para assegurar uma boa mistura dos pós. § preparada uma mistura de pastas surfactantes num processador alimentar separado. Esta mistura contêm: LAS (78% activo, 21% de água) 59,2 g TAS (55% activo, 44% de água) 42,0 g Dobanol 45E7 (100% activo) 15,4 g As pastas são bem misturadas através da operação do processador alimentar à velocidade máxima durante um período de cerca de 1 minuto. Depois disto, a pré-mistura de pó ê adiei onada sobre o topo da pasta pré-misturada e opera-se o processador alimentar em velocidade média até ocorrer a granula ção ( cerca de 1 minuto). Os aglomerados efectuados são secos num leito de fluido, e classificados utilizando redes de peneirar. Estes aglomeardos têm excelentes propriedades físicas e uma solubilidade muito boa, exibindo excelente desen ptínho na limpeza de roupa.

Exemplo 7

Coloca-se num misturador Lodige FM 30 kg de tripoli-fosfato de sódio de hidratação rápida (STPP) numa forma fina mente dividida, montados com aparadores internos e cutelos 32 35 1 5 10

15

Mod. 71-20.000 ex. -90KB 20 O 25

64564 Case CM 366M % \l

de alta velocidade com lâminas de corte. Adicionam-se sobre ootopo do misturador 13 kg de pasta aquosa LAS surfactante com uma actividade detergente de 78% e um teor de água de 21% e fecha-se o misturador. 0 misturador é então posto em funcionamento e simultaneamente verte-se água através dum orifício na tampa do misturador até ocorrer a granulação. 0ε aglomerados são então tirados, secos num leito de fluido e classificados através de redes de peneirar. Os aglomerados resultantes têm uma actividade detergente de 25% e apresentam excelentes propriedades físicas e de solubilidade que lhes conferem aptidão para serem incorporados em detergentes granulares.

Exenplo 8 Este exemplo demonstra que numa composição detergente granular, em que uma parte consiste numa pasta activa de a-glomerado, os componentes não surfactantes secos por pulveri zação têm propriedades de solubilidade e de distribuição melhoradas em relação aos produtos detergentes típicos que sãc os detergentes granulares comercialmente disponíveis obtidos através de secagem por pulverização duma pasta activa compre endendo um surfactante aniónico. Uma pasta sem surfactante das composições referidas mais adiante como A e C e uma pasta contendo surfactante da composição referida mais adiante como B foram secas por pulverização usando agulhetas de pressão em condições padrão, sendo a temperatura de entrada do ar de secagem entre 25QQC e 320eC, sendo a temperatura de saída do ar de secagem entre 80SC e 120SC e sendo a pressão da agulheta entre 50 a 100 bar. Os ingredientes das pastas em peso percentual são:

Copolímero acrílico-maleico Zeolito-A Ãcido dietilno-triamina-penta- A B C 21l, 2 ' ' 7,6 ‘ 46'1 30,3 41,2 0,0 33 30

64564 Case CM 366M

metileno-fosfónico 2,3 1,1 5,3 Avivador 1,0 0,5 2,2 Surfactante aniónico 0,0 9,6 0,0 Humidade e diversos 45,0 o o 47,0

10 J 15

Mod. 71 - 20.000 ex. - 90/08 20 25 30 A Fig. 1 mostra que no intervalo das velocidades de corte 1000 a 10000 s-1, a pasta, sem surfactante, da composição A do exemplo tem uma viscosidade que é comparável à viscosidade da pasta da composição B, que contém surfactante e uma maior quantidade de adjuvante. A secagem por pulverização das composições com montai, tes de Zeolito relativamente pequenos, usando agulhetas de pressão conhecidas, por conseguinte não apresenta problemas. A Fig. 1 permite observar que para uma pasta da composição C, não contendo zeolito e possuindo maiores quantidades de polímero, a viscosidade é mais elevada,não sendo por isso pra’ticável a secagem por pulverização. Ê então necessária uma quantidades miníma de agente encorporante na pasta sem surfactante para uma boa secagem por pulverização. A Fig. 2 mostra a solubilidade do pó sem surfactan-tè-;seco por pulverização produzido a partir da pasta da compo sição A, comparada com a do pô activo seco por pulverização produzido a partir da pasta da composição 1'. 0 pó sem surfactante seco por pulverização tem a velocidade de dissolução ligeiramente inferior e em resultado disso a formação de gel é -diminuta:', permanecendo, também, menos resíduos depois da distribuição. Num teste comparativo usando uma má-. .$R) . . quina de lavar Zanussi , com uma velocidade de alimentaçao de água de 2 lmin”''' a 20^C, os detregentes convenciofi&ls . com surfactantes secos por pulverização apresentaram 30-90% de resíduos, ao passo que o detergente granular com pó seco por pulverização sem surfactante e a pasta surfactante aglomerado1. mostraram menos·do que 5% de resíduos. A distribuição do tamanho da partícula do pó por pulverização sem surfactante é boa para utilizar em pó detergente, remanescendo a seguinte massa em peneiras padrão: 34 35 1 .185

10J 16

Mod. 71 - 20.000 ex. - 90{0β 20 J25

64564 Case CM 366 M

V / NO Largura da Malha (/*) 14 1180 3,1% 22 850 3,7% 36 425 18,8% 60 250 33,9% 100 150 30,4% 10% cai através da peneiraipadracL:ri?100. É desejável que os produtos secos por pulverização tenham uma baixa fragilidade para evitar que o pó detergente acabado se desfaça durante o armazenamento e o manuseamento. A fragilidade do pó seco por pulverização sem surfaç. tante foi testada colocando o pó por pulverização sem surfac tante, que ficou em peneiras padrão n^22 e 36, num moinho de bola durante 5 minutos e determinando a percentagem caída di_ ma peneira padrão ns36 após' ò ‘tratamènto rio moinho de bola. A percentagem de pó seco por pulverização sem surfac-tante que passou através da peneira 36, após o tratamento no moinho de bola, foi 66,15%, a qual é comparável com a fragilidade do pó convencional formado a partir da pasta da composição B deste exemplo. 0s pós detergentes granulares formados por aglomerae ção duma pasta muito activa usando a maior parte da quantidade total de adjuvante contido no pó detergente, e mistura com pó seco por pulverização sem surfactante e outros ingredientes, têm em muitos aspectos um melhor desempenho do que quando algum ou todo o surfactante é seco por pulverização.

Exemplo 9 Este exemplo demonstra que um detergente garnular de alta densidade é obtido através da secagem por pulverização duma pasta sem surfactante, pulverizando subsejuentemente um surfactante não iónico para cima da pasta seca por pulverização sem surfactante e misturando o pó resultante com sur- 35 54564

Case CM 366 M factante granulado e aditivos secos como branqueadores e enzimas .

Secou-se uma pasta sem surfactante por pulverização usando agulhetas de pressão a uma pressão de _ - - 50-100 bar, com a temperatura de entrada do ar de secagem entre 250eC -320SC e a temperatura do ar de saída entre 80£ C -120BC, tendo a pasta a seguinte composição de peso percer tual:

Copolímero maleico-acrílico 9*8% Zeolito-A 44,7% Ácido dietileno-triamina- p^ntametileno-fosfónico 1,7% Sulfato de Magnésio 1,8% Avivador 0,8% vãrios/ãgua 41,2% 0 pó seco por pulverização tinha uma densidade volu-mica de 610 g/1. Como um surfactante não iónico, um condensado de alquil-ãlcool e óxido de etileno (AE3) se pulverizado sobre pó seco por pulverização. Subsequentemente, o pô resultante é misturado commoosarfactante aniónico aglomeradc que i produzido de acordo com um dos exemplos 1 a 7, e aindc são adicionados outros ingredientes tais gtífrfôcadjuvante, brar queador e enzima. Ά composição detergente final,contendo os seguintes componentes em peso percentual, tem uma densidade de 800 g/] pó seco por pulverização 20% Surfactante não iónico 6% Po surfactante feito por aglomeração 19% Adjuvante 17% Sistema branqueador 30% 36

34564 3ase CM 366 M

1 Enzima Vários/água 3% 5% 5

10 J 15

Exemplo 10

Este exemplo demonstra que a secagem por pulverizaçãc da pasta sem surfactante contendo adjuvante, resulta num pó com a capacidade de absorção relativamente elevada para sur-f&E&âErfjess não iónicos em comparação com a capacidade de absoí ção doipóiadj.uvante que não é seco por pulverização. Por isso. pode ser incorporado mais surfactante não iónico em menos pó de adjuvante, de tal forma que fique disponível mais

Mod. 71 -20.000 ex. - 90/08 20 pó de adjuvante para a aglomeração· da pasta surfactante:·. Isto contraria expectativa, de que o uso mais eficiente de pós de adjuvantes poderia ser feito através da secagem por pulverização de pastas contendo quantidades muito baixas, or não contendo, pó de adjuvante (detergente) e através da pul verização do surfactante não iónico para cima do pó resultar te com a adição a seco, em simultâneo, de pós de adjuvantes (detergentes).

Produziu-se um pó através de secagem por pulverizaçãc com os seguintes componentes em percentagem de peso: D E Copolímero maleico-acrílico 24,3% 14,6% Zeolito-A 53,0% 66,3% Ácido dietileno-triamina- pentametileno-fosfónico 4.,2% 2,5% Sulfato de Magnésio 4,4% 2,7% Avivador 2,0% 1,6% Vários/água 14,3% 12,3% 37 25 10 16

Mod. 71 - 20.000 ex. - ?0/08 64564

Case CM 366 M

Os pós da composição apresentada sob D e E Jfeàram pul verizados com um álcool contendo 25 átomos de carbono etoxi-lado com 3 moles de óxido de etileno por mole de álcool (C AEg) como um surfactante não iónico.

Seguidamente, adicionou-se maks Zeolito-A, onde tal foi necessário, para produzir um p6 manuseável. Q' pó resultante das composições dadas sob D e E continha os seguintes ingredientes por massa

Po seco por pulverização (kg) Surfactante não iónico (kg) (CP25AE3) Zeolito-A adicionado (kg) Total Proporção entre Zeolito-A 20 total e o não iónico

Proporção entre pó seco total e oi.nao iónico D E 9,0 15,1 5,0 5,0 11,3 0,00 25,3 20,1 3,2 2,9 4,1 3,0 25 claramente a composição dada em E requer menos Zeolito-A, possibilitando que o Zeolito-A remanescendo possa ser usado para aglopieração da pasta surfactante ou para mistura a seco

Lisboa, 13.JUL1992 30

Por THE PROCTER & GAMBLE C0MPANY

MARQUES ^Igente .Oficio! é» Propnedode Industrial 38 térfé - Are· -4* Cosceíçie, 3, 35

Claims (1)

1. 64564 Case CM 366 M / REIVINDICAÇÕES 1 -- Processo para a produção de um detergente granular de escoamento livre caracterizado por consistir 10 J 15 Mod. 71 - 20.000 ex. - 90f08 20 J 25 30 A. misturar uma quantidade eficaz duma pasta de agente tensio-activo aquosa tendo actividade detergente de pelo menos 40% com uma quantidade eficaz de um formador detergente seco οί pô/ sendo a proporção para formar uma mistura entre a referida pasta activa de agente tensio-activo e o formador ou pó de 0,05:1 a 19:1; B. formar rapidamente uma mistura uniforme, que se encontra na forma de partículas substancialmente livres de escoamento, a partir da re ferida mistura a uma temperatura entre cerca de ©ac. e cerca del80§Ç; ' C. garnular a referida mistura em grânulos detet gentes distintos utilizando um misturador de alta velocidade a uma velocidade de ponta de cerca de 5.50 m/s; e em que a?referida pasta de agente tensio-activo é constituída pelo menos por um agente tensio-activo aniónico, e quaiji. quer outros agentes tensio-activos, se presentes,selecciona· dos entre os grupos de agentes tensio-activos aniónicos, não--iónicos, zwitteriónicos, ãnfisliticos? e catiónicos, e misturas dos mesmos; e em que as referidas misturas es gjranulaçao sao.eon duzidas simultaneamente, ou imediatamente em sequência. 2^- Processo de acordo com a reivindicação 1 caracterizado por a temperatura da referida granulação da rjs ferida mistura ser entre cerca de Qsc e 5Q5C. 39 35 1 5 10 15 Mod. 71 -20.000 ex. - 90/08 ' 20 J 25 30 64564 Case CM 366 M

   3§- Processo de acordo com a reivindicação!» caracterizado por a referida velocidade de ponta ser de 15--40 m/s e o referido tempo de resistência ser de 0/2-4 minutos . 4§- Processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por a referida pasta de agentes tensio-activos e o referido formador detergente seco ou pô terem um peso proporcional entre 0/1:1 e 5:1; e em que a referida pasta tem uma catividade detergente até 95%, e em que a referida pasta tem uma viscosidade entre 10 Pa seg. e cerca de 10.000 Pa.seg.(10.000 a cerca de 10.000.000 cps) 5*- Processo de acordo com a reivindicação 1/ caracterizado por a proporção entre a referida pasta e os re feridos formadores detergentes secos ou pós ser de 0/15:1 a 5:1; a referida pasta ter uma actividade detergente de 50-·..' -80%; a referida pasta ter uma viscosidade de cerca de 10 Pa seg. a cerca de 7.000 Pa seg. (10.000 a cerca de 7.000.000 de cps)/ preferivelmente de 20 Pa. seg. a 100 Pa seg. (20.000 a 100.000); a referida pasta ser usada a uma temperatura inici al entre 60SC é 80^0 ~ê: ã rrefé:iíidá'4a^eratura/gf anulação ^estar entre 20^c e 502C; e, os referidos grânulos detergentes distintos formados a partir da referida mistura terem um tananho médio de partícula entre cerca de 300 microns e cerca de 1200 microns e os referidos grânulos secos terem uma densidade a-parente entre cerca de 0,5 e cerca de 1,1 g/cc. 6§- Processo de acordo com a reivindicação 1 ou 5 caracterizado por a proporção entre a referida pasta e o referido formador detergente seco ou pó ser de 0,2:1 a 0,5:1; a referida actividade detergente da referida pasta ser de cerca de 65-75%; e o peso volúmicodõg referidos grânu los ser entre cerca de 0,7 e cerca de 0,9 g/cc. 7â- Processo de acordo com as reivindicações 1-5 caracterizado por a humidade dos referidos grânulos dis- 40 35 10 15 Mod. 71 - 20.000 ex. - 90/08 20 25 30 64564 Case CM 366 M

   tintos ser reduzida por secagem num secador de leito fluído para um nível de 1-8% de humidade. 8§ - Processo de aeordo com as reivindicações 1-5" caractexi z-ado por a pasta ser adicionada, ao misturador/gra nulador por bombagem ou extrusão. 98- Processo de aeordo com a reivindicação 8 caracterizado por a humidade da pasta ser reduzida entre a bombagem e a entrada da pasta no misturador/granulador por um processo de aquecimento e evaporação instantânea. 108- Processo de acordo com a reivindicação 9 caracterizado por a pasta ser extrudida próximo da entrada no misturador/granulador. 118- Processo para a produção de uma composi çio detergente de escoamento livre de acordo com qualquer das reivindicações antecedentes, oantendo as composições detergentes uma quantidade total de formador na forma de um pó caracterizado por incluir ainda os seguintes passos; D. secagem por aspersão de uma pasta aquosa não contendo o agente tensio-activo e incluindo uma parte da quantidade total de pó formador para formar um pó seco por aspersão; e E. combinação do pó seco por aspersão com os grâ nulos obtidos de acordo com o processo das reivindicações 1-10. 128- Processo de acordo com a reivindicação 11, caracterizado por o pó formador compreender um zeolito 138- Processo de aeordo com qualquer das reivindicações 11 ou 12, caracterizado por a pasta que não con- 41 35 64564 Case CM 366 M têm o agente tensio-activo compreender entre 15 a 55% em p.e so do pô formador. 5 14a- Processo de acordo com qualquer das reivindicações 11 a 13, caracterizado por um agente tensio-actj. vo não iônico ser‘pulverizadco sobre a pasta seca por aspersãc que não contém o agente tensio-activo, antes da mistura com os grânulos detergentes obtidos de acordo com as reivindicações l-10j»

   15 Mod. 71 -20.000 ex. - 90Í08 20 Lisboa,, m&zm Por THE PROCTER & GAMBLE C0MPANY

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   VASC& MAROQES IfflB Agente C|icial da Propriedade Industrial Cartório - Arco ca Concatçêo, 3, 1.MW0 INK£ 42 35