BR102019016207A2 - additive softener / lubricant composition, method for preparing it, as well as use of said composition - Google Patents
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- C11D—DETERGENT COMPOSITIONS; USE OF SINGLE SUBSTANCES AS DETERGENTS; SOAP OR SOAP-MAKING; RESIN SOAPS; RECOVERY OF GLYCEROL
- C11D3/00—Other compounding ingredients of detergent compositions covered in group C11D1/00
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- C11D3/18—Hydrocarbons
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D06—TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- D06M—TREATMENT, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE IN CLASS D06, OF FIBRES, THREADS, YARNS, FABRICS, FEATHERS OR FIBROUS GOODS MADE FROM SUCH MATERIALS
- D06M13/00—Treating fibres, threads, yarns, fabrics or fibrous goods made from such materials, with non-macromolecular organic compounds; Such treatment combined with mechanical treatment
- D06M13/322—Treating fibres, threads, yarns, fabrics or fibrous goods made from such materials, with non-macromolecular organic compounds; Such treatment combined with mechanical treatment with compounds containing nitrogen
- D06M13/46—Compounds containing quaternary nitrogen atoms
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Abstract
A presente invenção refere-se a uma composição aditiva amaciante/lubrificante compreendendo cerca de 1 a cerca de 10% de um quaternário de amônio; cerca de 4 a cerca de 20% de água; cerca de 10 a cerca de 30% de óleo líquido; cerca de 50 a cerca de 90% de argila; e cerca de 1 a cerca de 15% de sílica amorfa. A presente invenção refere-se ainda a um método para preparação da dita composição, bem como ao uso da mesma como aditivo amaciante/lubrificante para detergentes. 
Description
[001] A presente invenção refere-se a novos aditivos amaciantes/lubrificantes para detergentes (pós e líquidos) a base de tensoativos aniônicos e/ou não iônicos e tem seu uso final focado em lavagens manuais ou em máquinas de lavar roupa.[001] The present invention relates to new softener / lubricant additives for detergents (powders and liquids) based on anionic and / or non-ionic surfactants and has its final use focused on manual washes or washing machines.
[002] Amaciantes de tecidos são compostos utilizados para melhorar a sensação tátil dos tecidos. Esses agentes lubrificam o tecido e previnem o contato direto entre as fibras, reduzindo a resistência à flexão e cisalhamento dos mesmos, melhorando a seu toque (ZOLLER, 2009).[002] Fabric softeners are compounds used to improve the tactile feel of fabrics. These agents lubricate the fabric and prevent direct contact between the fibers, reducing their resistance to flexing and shearing, improving their touch (ZOLLER, 2009).
[003] A redução da interação fibra-fibra permite que as microfibras fiquem paralelas ao feixe de fibras, revestindo e lubrificando o feixe de fibras para minimizar o atrito. Além disso, amaciantes podem fornecer uma camada de lubrificação entre a superfície da fibra e a epiderme humana, o resultado disso é a percepção de uma superfície menos abrasiva e mais agradável. Por esse mecanismo de revestimento, sabões, óleos, placas de argila lamelares podem melhorar o toque do tecido (LEVINSON, 1999).[003] The reduction of fiber-fiber interaction allows microfibers to be parallel to the bundle of fibers, coating and lubricating the bundle of fibers to minimize friction. In addition, fabric softeners can provide a lubrication layer between the fiber surface and the human epidermis, the result of which is the perception of a less abrasive and more pleasant surface. Through this coating mechanism, soaps, oils, lamellar clay plates can improve the touch of the fabric (LEVINSON, 1999).
[004] Os amaciantes conferem maciez e um cheiro fresco à roupa após o ciclo de lavagem (ZOLLER, 2009). Este efeito é induzido por amaciadores devido a dois motivos:
- - Prevenção de contato direto entre as fibras;
- - Propriedade antiestática de amaciantes.
- - Prevention of direct contact between fibers;
- - Antistatic property of fabric softeners.
[005] O algodão, que ainda é a fibra predominante na indústria têxtil atual, sofre com o desgaste mecânico, o que acaba criando a demanda dos consumidores por amaciantes de roupas, as repetidas lavagens a que são expostas as peças de algodão causam a quebra e o desentranhamento das microfibras. A fricção mecânica no processo de lavagem induz a cargas estáticas que fazem com que as microfibras se projetem ortogonalmente a partir do feixe após a secagem. Essas microfibras atuam como farpas que inibem o deslizamento das mesmas e interferindo em sua flexibilidade, elas são percebidas como uma fonte de arrasto quando em contato com a pele, todos esses fenômenos contribuem para a percepção total da rugosidade (LEVINSON, 1999).[005] Cotton, which is still the predominant fiber in the current textile industry, suffers from mechanical wear, which ends up creating consumer demand for fabric softeners, the repeated washes to which the cotton pieces are exposed cause the break and the unraveling of the microfibers. Mechanical friction in the washing process induces static charges that cause the microfibers to project orthogonally from the bundle after drying. These microfibers act as splinters that inhibit their sliding and interfere with their flexibility, they are perceived as a drag source when in contact with the skin, all of these phenomena contribute to the total perception of roughness (LEVINSON, 1999).
[006] As cargas prejudicam o conforto das roupas. Os amaciantes, ao reduzir a força de atrito e por sua carga comumente positiva, tendem a eliminar cargas na superfície das fibras (ZOLLER, 2009).[006] Loads impair the comfort of clothes. Softeners, by reducing the frictional force and by their commonly positive load, tend to eliminate loads on the surface of the fibers (ZOLLER, 2009).
[007] A microestrutura e a orientação do tecido são alteradas como resultado do encolhimento devido a repetidos ciclos de lavagem e danos às fibras devido ao atrito mecânico na máquina de lavar. Outros fatores que afetam a microestrutura do algodão são a ação química dos detergentes, deposição de sais inorgânicos presentes em detergentes e sais de cálcio insolúveis presentes em água dura. Os amaciantes ajudam a reduzir o encolhimento, e ajudam a proteger os tecidos de sofrerem danos devido ao atrito mecânico na lavadora e à ação química dos detergentes, ainda o uso de alguns tipos de amaciantes mostrou uma melhora na permeabilidade à água dos tecidos (ZOLLER, 2009).[007] The microstructure and orientation of the fabric are changed as a result of shrinkage due to repeated washing cycles and damage to fibers due to mechanical friction in the washing machine. Other factors that affect the microstructure of cotton are the chemical action of detergents, deposition of inorganic salts present in detergents and insoluble calcium salts present in hard water. Softeners help reduce shrinkage, and help protect fabrics from being damaged due to mechanical friction in the washer and the chemical action of detergents, yet the use of some types of softeners has shown an improvement in water permeability of fabrics (ZOLLER, 2009).
[008] Além dos atributos citados, os agentes amaciantes podem oferecer os seguintes benefícios:
- - Redução dos custos de energia, reduzindo o tempo de secagem na secadora;
- - Facilidade para passagem a ferro;
- - Contribuição para a redução de amassados;
- - Efeito antimicrobiano;
- - Carrear fragrâncias para a superfície do tecido
- - Reduction of energy costs, reducing the drying time in the dryer;
- - Ironing facility;
- - Contribution to the reduction of dents;
- - Antimicrobial effect;
- - Carry fragrances to the fabric surface
[009] O amaciamento de tecidos tem sido uma parte importante da rotina de lavagem de roupa. Durante os últimos anos, vimos muitas mudanças no design do produto e nos métodos usados para amaciar tecidos. Os amaciantes de tecidos originais eram dispersões aquosas de compostos catiônicos e foram projetados para uso no ciclo final de enxágue das máquinas de lavar e também de lavagens manuais. Amaciantes de ciclo de enxágue ainda são a maneira mais popular e mais eficaz de transmitir maciez ao tecido (ACKERMAN, 1983).[009] Fabric softening has been an important part of the laundry routine. Over the past few years, we have seen many changes in product design and in the methods used to soften fabrics. The original fabric softeners were aqueous dispersions of cationic compounds and were designed for use in the final rinse cycle of washing machines and also for hand washes. Rinse cycle softeners are still the most popular and most effective way to transmit softness to the fabric (ACKERMAN, 1983).
[0010] Os agentes amaciantes de tecido mais comumente usados pela indústria de detergentes são compostos catiônicos contendo nitrogênio com dois grupos alquílicos hidrofóbicos de cadeia longa. Os grupos alquila são geralmente de ácidos graxos de sebo ou triglicerídeos com alto teor de alquila C16-C18 (ZOLLER, 2009). Os tensoativos catiônicos do tipo quaternário de amônio e imidazólicos são os preferidos (ZOLLER, 2009).[0010] The fabric softening agents most commonly used by the detergent industry are nitrogen-containing cationic compounds with two long-chain hydrophobic alkyl groups. Alkyl groups are usually tallow fatty acids or triglycerides with a high content of C16-C18 alkyl (ZOLLER, 2009). Quaternary ammonium-type and imidazole surfactants are preferred (ZOLLER, 2009).
[0011] Existem muitos tipos novos e menos conhecidos de compostos amaciantes tais como ditaloato de pentaeritritol (PDT), argilas e silicones tais como polímeros de polidimetilsiloxano ou polidimetilsiloxanos organo-modificados e amaciadores derivados de betaína e glicerol (ZOLLER, 2009).[0011] There are many new and lesser known types of softening compounds such as pentaerythritol ditaloate (PDT), clays and silicones such as polydimethylsiloxane polymers or organo-modified polydimethylsiloxanes and betaine and glycerol derived softeners (ZOLLER, 2009).
[0012] Existem quatro formas principais de produtos amaciantes (ZOLLER, 2009):
- - Amaciantes de ciclo de enxágue;
- - Amaciantes para ciclo de secagem;
- - Amaciantes para ciclo de lavagem; e
- - Softergents.
- - Rinse cycle softeners;
- - Softeners for drying cycle;
- - Softeners for washing cycle; and
- - Softergents.
[0013] Este tipo de amaciante é adicionado à roupa durante o último ciclo de enxágue, isto é, em um momento em que os resíduos de sujeira e detergente foram quase completamente removidos. Isto é importante porque os compostos catiônicos dos amaciantes tornam-se ineficazes pela formação de um complexo neutro com os agentes tensoativos aniônicos do detergente. A sujeira também teria um efeito negativo porque seria competitivo com o tecido em termos de adsorção de tensoativos catiônicos (PUCHTA, 1984).[0013] This type of fabric softener is added to the laundry during the last rinse cycle, that is, at a time when the dirt and detergent residues have been almost completely removed. This is important because the cationic compounds in softeners are rendered ineffective by the formation of a neutral complex with the detergent's anionic surfactants. Dirt would also have a negative effect because it would be competitive with the fabric in terms of adsorption of cationic surfactants (PUCHTA, 1984).
[0014] O uso deste tipo de amaciante faz com que o tecido seque mais rápido porque a água é liberada mais facilmente da roupa, o uso desse tipo de amaciante também facilita o processo de passagem. A secagem mais rápida é uma consequência da maior extensão da expulsão de água de tecidos amaciados. Este efeito hidrofóbico da roupa tratada com tensoativo catiônico é positivo neste sentido, embora seja simultaneamente um inconveniente pois a absorção física de água dos tecidos é reduzida. A concentração e o tipo de tensoativos catiônicos determinam a relevância da redução da absorção para uso dos tecidos (PUCHTA, 1984).[0014] The use of this type of fabric softener makes the fabric dry faster because water is released more easily from the clothes, the use of this type of fabric softener also facilitates the ironing process. The faster drying is a consequence of the greater extent of water expulsion from softened fabrics. This hydrophobic effect of clothing treated with cationic surfactant is positive in this regard, although it is simultaneously an inconvenience as the physical water absorption of the fabrics is reduced. The concentration and type of cationic surfactants determine the relevance of reducing absorption for the use of tissues (PUCHTA, 1984).
[0015] Amaciantes de tecidos para ciclos de lavagem não devem ser confundidos com detergentes com agentes de maciez incorporados ao mesmo.[0015] Fabric softeners for washing cycles should not be confused with detergents with softness agents incorporated in it.
[0016] Os amaciantes de ciclo de lavagem são igualmente formulados como os amaciantes de ciclo de enxágue, a principal diferença é a sua concentração, eles contêm mais material ativo, também são adicionados durante o ciclo de lavagem. Amaciantes de ciclo de lavagem tornaram-se conhecidos apenas no mercado dos Estados Unidos. Em certo sentido, eles representam uma conveniência resultante do fato de que muitas máquinas de lavar nos EUA não tinham um dispenser automático para amaciantes de roupas, de modo que o consumidor era forçado a observar o curso do programa de lavagem para adicionar o amaciante no momento certo. Este problema poderia ser resolvido quando o consumidor adiciona o amaciante diretamente a máquina no início do processo de lavagem antes (ou junto) da adição do detergente (PUCHTA, 1984).[0016] The wash cycle softeners are also formulated like the rinse cycle softeners, the main difference is their concentration, they contain more active material, they are also added during the wash cycle. Wash cycle softeners have only become known in the United States market. In a sense, they represent a convenience resulting from the fact that many washing machines in the U.S. did not have an automatic dispenser for fabric softeners, so the consumer was forced to observe the course of the washing program to add the fabric softener at the time. right. This problem could be solved when the consumer adds the softener directly to the machine at the beginning of the washing process before (or together) the addition of the detergent (PUCHTA, 1984).
[0017] Recentemente, amaciantes de tecidos para ciclo de lavagem de doses unitárias foram introduzidos no mercado europeu. A dose unitária representa uma facilidade adicional de utilização, uma vez que o produto é fornecido na forma de quantidades separadas pré-pesadas, que são adicionadas diretamente à lavagem. Isso elimina a necessidade de medir. Os amaciantes comerciais Soupline Hearts e Comfort Pearls foram lançados na França em 2003 e no Reino Unido em 2004, respectivamente. Soupline Hearts tem a forma de um comprimido em forma de coração e contém argila organicamente modificada e fragrância. O sistema amaciante à base de argila modificada havia sido usado anteriormente em amaciantes em pó. Comfort Pearls é um líquido não aquoso que utiliza Cocos nucifera (óleo de coco), ácidos graxos e sais dos mesmo como agentes de maciez, em um sachê solúvel em água. Os triglicerídeos podem ser hidrolisados no pH elevado de uma solução de lavagem típica sistemas de detergente no Reino Unido (por exemplo), o sal de ácidos graxos precipitados por íons de dureza de água (cálcio e magnésio) entrega um benefício de maciez a tecidos. Ambos os produtos alcançaram uma pequena penetração no mercado (ZOLLER, 2009).[0017] Recently, fabric softeners for unit dose washing cycle have been introduced to the European market. The unit dose represents an additional ease of use, since the product is supplied in the form of separate pre-weighed quantities, which are added directly to the wash. This eliminates the need to measure. The commercial softeners Soupline Hearts and Comfort Pearls were launched in France in 2003 and in the United Kingdom in 2004, respectively. Soupline Hearts is shaped like a heart-shaped tablet and contains organically modified clay and fragrance. The modified clay-based softener system had previously been used in powder softeners. Comfort Pearls is a non-aqueous liquid that uses Cocos nucifera (coconut oil), fatty acids and salts thereof as softening agents, in a water-soluble sachet. Triglycerides can be hydrolyzed to the high pH of a typical washing solution detergent systems in the UK (for example), the fatty acid salt precipitated by water hardness ions (calcium and magnesium) delivers a softness benefit to fabrics. Both products achieved a small market penetration (ZOLLER, 2009).
[0018] Amaciadores secadores são colocados nas secadoras juntamente com a roupa úmida. Os amaciantes para secadores mais comumente utilizados são feitos de folhas de espuma de poliuretano ou material não tecido impregnado com matéria ativa, para atuar como portador (ZOLLER, 2009). De acordo com R. R. Egan, em um estudo feito em 1978, as folhas comerciais de amaciantes de roupa têm 2,5 a 3,0 gramas de material extraível por folha, a maioria dos quais é um amaciante catiônico, mais comumente um amônio quaternário do tipo alcoxilado.[0018] Drying softeners are placed in the dryers together with the damp clothes. The most commonly used fabric softeners are made of polyurethane foam sheets or non-woven material impregnated with active material, to act as a carrier (ZOLLER, 2009). According to RR Egan, in a study done in 1978, commercial sheets of fabric softeners have 2.5 to 3.0 grams of extractable material per sheet, most of which is a cationic fabric softener, most commonly a quaternary ammonium from alkoxylated type.
[0019] O desempenho de maciez deste tipo de amaciante é menor quando comparado com a suavidade proporcionada por um amaciante de ciclo de enxágue. Isto não é surpreendente, uma vez que a extração de uma folha de amaciante usada uma vez mostra que apenas cerca de 50 a 70% do amaciante é removido. Se o teste de azul de bromofenol é usado em tecido amaciado por secador, é notado que a deposição de amaciante não é uniforme sobre a superfície do tecido com áreas brancas aparecendo aleatoriamente. Isso também ajuda a explicar as baixas classificações de maciez dadas ao tecido tratado com amaciante para secadores em painéis de análise sensorial. As propriedades antiestáticas transmitidas ao tecido por esse tipo de amaciante são excelentes. Reduções de carga estática de 90% ou mais são comuns nesse cenário. Se as folhas amaciantes forem usadas mais de uma vez há um decréscimo de maciez obtida, mas um bom desempenho antiestático é mantido em até três utilizações (EGAN, 1978).[0019] The softness performance of this type of fabric softener is lower when compared to the softness provided by a rinse cycle fabric softener. This is not surprising, since the extraction of a used softener sheet once shows that only about 50 to 70% of the softener is removed. If the bromophenol blue test is used on fabric softened by a dryer, it is noted that the deposition of fabric softener is not uniform on the fabric surface with white areas appearing at random. This also helps to explain the low softness ratings given to fabric treated with fabric softener for sensory analysis panels. The antistatic properties transmitted to the fabric by this type of fabric softener are excellent. Static load reductions of 90% or more are common in this scenario. If the softening sheets are used more than once, there is a decrease in softness obtained, but a good antistatic performance is maintained in up to three uses (EGAN, 1978).
[0020] Softergents combinam um sistema de detergente para limpeza de tecidos com sistema amaciante para fornecer benefícios de amaciamento. Esses produtos são comprometidos com o fácil manuseio e desempenho. A descrição do produto oferece aos consumidores a conveniência de não ter que aguardar o momento exato do enxágue para adicionar um amaciante de lavagem (lavadoras automáticas sem dispensadores). Minimizar o impacto do sistema de detergente no amaciamento e do sistema de amaciamento na limpeza requer um comprometimento com desempenho em comparação com os produtos que fornecem apenas um único benefício. Esse tipo de técnica comumente não corresponde não leva ao desempenho de um amaciante de ciclo de enxágue. Estes tipos de produtos estão disponíveis tanto em pó quanto em líquido. Um exemplo de agente de maciez para este tipo de formulação é o diestearato de pentaeritritol (ZOLLER, 2009).[0020] Softergents combine a fabric cleaning detergent system with a softener system to provide softening benefits. These products are committed to easy handling and performance. The product description offers consumers the convenience of not having to wait for the exact moment of rinsing to add a washing softener (automatic washers without dispensers). Minimizing the impact of the detergent system on softening and the softening system on cleaning requires a commitment to performance compared to products that provide only a single benefit. This type of technique does not usually correspond to the performance of a rinse cycle softener. These types of products are available in both powder and liquid form. An example of a softening agent for this type of formulation is pentaerythritol distearate (ZOLLER, 2009).
[0021] O desenvolvimento deste tipo de formulação encontrou dificuldades técnicas devido à tendência da formação de complexos neutros que os tensoativos catiônicos formam na presença de tensoativos aniônicos (compostos principais de detergentes), muitas tentativas foram feitas para contornar essas dificuldades, em que, os tensoativos aniônicos nos detergentes foram substituídos por tensoativos não iônicos; ou tensoativos catiônicos na presença de tensoativos aniônicos foram colocados em um estado no qual a interação entre eles é evitada de forma que suas ações individuais não sejam mutuamente reduzidas (PUCHTA, 1984).[0021] The development of this type of formulation encountered technical difficulties due to the tendency of the formation of neutral complexes that cationic surfactants form in the presence of anionic surfactants (main detergent compounds), many attempts have been made to overcome these difficulties, in which, the anionic surfactants in detergents have been replaced by nonionic surfactants; or cationic surfactants in the presence of anionic surfactants were placed in a state in which the interaction between them is avoided so that their individual actions are not mutually reduced (PUCHTA, 1984).
[0022] Para resolver o antagonismo aniônico/catiônico, os tensoativos aniônicos podem ser removidos da formulação e substituídos por tensoativos não iônicos, tais como álcoois graxos etoxilados e/ou nonifenol etoxilado com uma média de 7 - 9 moles de óxido de etileno. Detergentes de lavanderia baseados em tensoativos não iônicos contendo tensoativos catiônicos já estavam no mercado há vários anos. Devido ao alto teor de tensoativos não iônicos, tais formulações são frequentemente líquidas (PUCHTA, 1984).[0022] To resolve anionic / cationic antagonism, anionic surfactants can be removed from the formulation and replaced with nonionic surfactants, such as ethoxylated fatty alcohols and / or ethoxylated noniphenol with an average of 7 - 9 moles of ethylene oxide. Laundry detergents based on non-ionic surfactants containing cationic surfactants have been on the market for several years. Due to the high content of non-ionic surfactants, such formulations are often liquid (PUCHTA, 1984).
[0023] Três métodos são usados principalmente para conferir propriedades de amaciamento de tecidos a detergentes de lavanderia baseados em tensoativos aniônicos, como detergentes em pó, que é o foco principal deste relato (PUCHTA, 1984):[0023] Three methods are used mainly to impart fabric softening properties to laundry detergents based on anionic surfactants, such as powder detergents, which is the main focus of this report (PUCHTA, 1984):
[0024] b1. Adição de tensoativos catiônicos com propriedades de amaciamento de tecidos a formulações convencionais de detergentes para lavagem de roupa;[0024] b1. Addition of cationic surfactants with fabric softening properties to conventional laundry detergent formulations;
[0025] Em vez adicionar separadamente o quaternário de amônio ao ciclo de lavagem, este é incorporado diretamente no detergente. Espera-se que os efeitos de amaciamento de tecidos sejam muito modestos, como é o caso dos amaciantes de ciclos de lavagem. Os efeitos antiestáticos dessas formulações são atribuídos devido à formação de complexos neutros, ao invés de desempenho do agente de maciez.[0025] Instead of adding the quaternary ammonium separately to the washing cycle, it is incorporated directly into the detergent. The fabric softening effects are expected to be very modest, as is the case with wash cycle softeners. The antistatic effects of these formulations are attributed due to the formation of neutral complexes, instead of the performance of the softening agent.
[0026] b2. Liberação retardada de tensoativos catiônicos com propriedades amaciadoras de tecidos em formulações convencionais de detergentes para lavagem de roupa;[0026] b2. Delayed release of cationic surfactants with fabric softening properties in conventional laundry detergent formulations;
[0027] Os estudos que compreendem o encapsulamento de compostos de quaternários de amônio são baseados em substâncias resistentes à água ou por materiais que são fundidos sob temperaturas elevadas, objetivando liberar os agentes tensoativos catiônicos apenas no final do ciclo de lavagem, isto é, no momento em que os tensoativos aniônicos já removeram a sujeira da roupa, e foram quase completamente eliminados da água de lavagem (PUCHTA, 1984).[0027] Studies that comprise the encapsulation of quaternary ammonium compounds are based on substances resistant to water or materials that are melted under high temperatures, aiming to release the cationic surfactants only at the end of the washing cycle, that is, at moment when the anionic surfactants have already removed the dirt from the clothes, and were almost completely eliminated from the washing water (PUCHTA, 1984).
[0028] Os inibidores de dispersão mais adequados são os baseados em parafinas, álcoois, ácidos carboxílicos alifáticos ou os seus ésteres condensados de óxido de etileno, óleo de rícino e triglicerídeos de ácidos graxos hidrogenados (PUCHTA, 1984).[0028] The most suitable dispersion inhibitors are those based on paraffins, alcohols, aliphatic carboxylic acids or their condensed esters of ethylene oxide, castor oil and hydrogenated fatty acid triglycerides (PUCHTA, 1984).
[0029] b3. Uso de substitutos de tensoativos catiônicos com propriedades de amaciamento de tecidos:[0029] b3. Use of cationic surfactant substitutes with tissue softening properties:
[0030] Esta proposta é baseada no levantamento de agentes de maciez menos incompatível com tensoativos aniônicos do que tensoativos catiônicos.[0030] This proposal is based on the survey of softness agents that are less incompatible with anionic surfactants than cationic surfactants.
[0031] Silicatos lamelares como a montmorilonita, a hectorita ou a saponita têm sido propostos recentemente, no entanto, tais compostos são considerados apenas como substitutos insuficientes de amaciantes catiônicos, como consequência, tais podem ser enriquecidos pela adição de compostos de quaternários de amônio(ou similares) que atuam como antiestético somando-se ao efeito intrínseco dos silicatos lamelares (PUCHTA, 1984).[0031] Lamellar silicates such as montmorillonite, hectorite or saponite have recently been proposed, however, such compounds are considered only as insufficient substitutes for cationic softeners, as a consequence, such can be enriched by the addition of quaternary ammonium compounds ( or similar) that act as anti-aesthetic adding to the intrinsic effect of lamellar silicates (PUCHTA, 1984).
[0032] A presente invenção refere-se a uma composição aditiva amaciante/lubrificante, compreendendo cerca de 1 a cerca de 10% de um quaternário de amônio, cerca de 4 a cerca de 20% de água, cerca de 10 a cerca de 30% de óleo líquido, cerca de 50 a cerca de 90% de argila, e cerca de 5 a cerca de 15% de sílica amorfa.[0032] The present invention relates to an additive softener / lubricant composition, comprising about 1 to about 10% of an ammonium quaternary, about 4 to about 20% of water, about 10 to about 30 % liquid oil, about 50 to about 90% clay, and about 5 to about 15% amorphous silica.
[0033] Na composição aditiva amaciante/lubrificante de acordo com a presente invenção, o quaternário de amônio e derivados aptos para essa invenção seguem a estrutura abaixo: 
Anéis aromáticos ou cadeias de carbono contendo anéis aromáticos podendo ou não apresentar substituições e/ou;
Hidrogênio.[0033] In the additive softener / lubricant composition according to the present invention, the quaternary ammonium and derivatives suitable for that invention follow the structure below:
Aromatic rings or carbon chains containing aromatic rings, which may or may not have substitutions and / or;
Hydrogen.
[0034] A presente invenção refere-se ainda a um método de preparação da composição aditiva amaciante/ lubrificante de acordo com a presente invenção compreendendo as seguintes etapas:
- - fornecer uma emulsão compreendendo cerca de 10 a 35% em peso de água, cerca de 50 a 90% em peso de óleo líquido e cerca de 1 a 15% em peso de quaternário de amônio;
- - impregnar através da adição uma primeira fração de argila à emulsão, sob agitação;
- - Adicionar uma segunda fração de argila até homogeneização da mistura;
- - Adicionar sílica amorfa de alta área superficial em quantidade suficiente para total adsorção da mistura; e
- - Moer a mistura até que todas as partículas adquiram tamanho de partícula inferior a cerca de 0,125 mm.
- - providing an emulsion comprising about 10 to 35% by weight of water, about 50 to 90% by weight of liquid oil and about 1 to 15% by weight of quaternary ammonium;
- - impregnate by adding a first fraction of clay to the emulsion, under stirring;
- - Add a second clay fraction until the mixture is homogenized;
- - Add amorphous silica with a high surface area in sufficient quantity for total adsorption of the mixture; and
- - Grind the mixture until all particles acquire a particle size of less than about 0.125 mm.
[0035] No referido método, o óleo líquido pode ser de origem mineral, vegetal ou de derivados dos mesmos, compreendendo triglicerídeos ou ácidos graxos de C10 a C30 (podendo ou não conter insaturações), petrolatos, óleos naftalênicos, óleos baseados em parafina ou mistura dos mesmos, o óleo líquido é preferencialmente baseado em óleos de origem mineral (ou derivados de) e o quaternário de amônio é preferencialmente pertencente aos grupos do mesmo que apresentam pelo menos um radical com cadeia hidrofóbica com C>10.[0035] In the referred method, the liquid oil can be of mineral, vegetable origin or derivatives thereof, comprising triglycerides or fatty acids from C10 to C30 (may or may not contain unsaturation), petrolatums, naphthalenic oils, paraffin-based oils or mixture of them, the liquid oil is preferably based on oils of mineral origin (or derivatives of) and the quaternary ammonium is preferably belonging to the groups of the same that have at least one radical with hydrophobic chain with C> 10.
[0036] Finalmente, a presente invenção refere-se ainda ao uso da composição de acordo com a presente invenção como aditivo amaciante/lubrificante para detergentes. O detergente de acordo com a presente invenção sendo preferencialmente detergente em pó, podendo ser também aplicado a detergente líquido.[0036] Finally, the present invention also relates to the use of the composition according to the present invention as a softener / lubricant additive for detergents. The detergent according to the present invention is preferably powder detergent, which can also be applied to liquid detergent.
[0037] A Figura 1 representa a estrutura 2:1 (tetraedro: octaedro) da montmorilonita.[0037] Figure 1 represents the 2: 1 structure (tetrahedron: octahedron) of montmorillonite.
[0038] A Figura 2 representa um esquema da emulsão (A/O) de quaternário de amônio na composição de acordo com a presente invenção.[0038] Figure 2 represents a scheme of the emulsion (A / O) of quaternary ammonium in the composition according to the present invention.
[0039] A Figura 3 apresenta um resultado comparativo do grau de maciez entre o aditivo do competidor, da argila in natura e da composição aditiva de acordo com a presente invenção.[0039] Figure 3 presents a comparative result of the degree of softness between the competitor's additive, the fresh clay and the additive composition according to the present invention.
[0040] A Figura 4 apresenta um resultado comparativo de grau de maciez 2 entre o aditivo de acordo com a presente invenção e um amaciante de médio custo.[0040] Figure 4 shows a comparative result of degree of
[0041] A Figura 5 apresenta um resultado comparativo de grau de maciez 3 entre o aditivo de acordo com a presente invenção e um amaciante de alto custo.[0041] Figure 5 shows a comparative result of degree of
[0042] A Figura 6 apresenta um resultado comparativo de grau de maciez 4 entre o aditivo de acordo com a presente invenção e um detergente líquido de alto custo.[0042] Figure 6 shows a comparative result of degree of
[0043] Tecidos a base de fibras de algodão, devido a suas propriedades físico-químicas possuem propriedades sensoriais que, apesar de agradáveis ao consumidor, são sensíveis aos contínuos processos de lavagem ao qual são submetidos. As lavagens geram fricções mecânicas que induzem o aparecimento de cargas estáticas que fazem com que os microfilamentos de celulose sejam projetados ortogonalmente a partir de feixe de fibras após a secagem, esses microfilamentos atuam como farpas que inibem o deslizamento das fibras, interferem na flexibilidade das fibras, e são percebidas como uma fonte de atrito quando tocadas a pele, esses fenômenos contribuem para a percepção da rugosidade do tecido de algodão após processos de lavagens (LEVINSON, 1999).[0043] Fabrics based on cotton fibers, due to their physical-chemical properties, have sensory properties that, although pleasant to the consumer, are sensitive to the continuous washing processes to which they are submitted. The washes generate mechanical frictions that induce the appearance of static charges that cause the cellulose microfilaments to be projected orthogonally from the fiber bundle after drying, these microfilaments act as splinters that inhibit the sliding of the fibers, interfere with the fiber flexibility , and are perceived as a source of friction when touched the skin, these phenomena contribute to the perception of the roughness of the cotton fabric after washing processes (LEVINSON, 1999).
[0044] A combinação do excesso de cargas negativas geradas durantes os ciclos de lavagem e a fricção das fibras contra a pele, levam a diminuição do conforto de roupas e tecidos durante seu uso, os agentes amaciadores, reduzem a citada fricção contra a pele (ZOLLER, 2009).[0044] The combination of the excess of negative charges generated during the washing cycles and the friction of the fibers against the skin, lead to a decrease in the comfort of clothes and fabrics during their use, the softening agents, reduce the aforementioned friction against the skin ( ZOLLER, 2009).
[0045] Os agentes de maciez mundialmente mais comuns são os sais de quaternários de amônio, compostos catiônicos contendo nitrogênio e longas cadeias de caráter hidrofóbico. A deposição deste tipo de componente é dirigida por uma combinação de forças eletrostáticas e interações hidrofóbicas. A superfície do algodão possui potencial zeta negativo, isso é, tem uma carga líquida de superfície com perfil aniônico que atrai as moléculas positivamente carregadas dos amaciantes (os já citados quaternários de amônio), estes uma vez ancorados nas fibras de celulose terão suas cadeias carbônicas deitadas sobre as mesmas, ao recobrir as fibras, esses componentes agem como lubrificantes internos reduzindo a interação fibra-fibra pela diminuição da estática, permitindo que as fibras voltem ao se orientar paralelamente ao feixe, ainda o recobrimento das fibras promove uma camada de lubrificação entre a superfície da fibra e a pelo humana, levando a percepção de um tecido menos abrasivo e mais maleável (CARTY, 1981; LEVINSON, 1999; ZOLLER, 2009; CRUTZEN, 1995).[0045] The most common softening agents worldwide are the quaternary ammonium salts, cationic compounds containing nitrogen and long chains of hydrophobic character. The deposition of this type of component is driven by a combination of electrostatic forces and hydrophobic interactions. The cotton surface has negative zeta potential, that is, it has a net surface charge with an anionic profile that attracts the positively charged molecules of the softeners (the aforementioned quaternary ammonium), once anchored in the cellulose fibers, they will have their carbon chains lying on them, when covering the fibers, these components act as internal lubricants reducing the fiber-fiber interaction by decreasing the static, allowing the fibers to return when orienting themselves parallel to the bundle, yet the covering of the fibers promotes a lubrication layer between the fiber surface and human hair, leading to the perception of a less abrasive and more malleable fabric (CARTY, 1981; LEVINSON, 1999; ZOLLER, 2009; CRUTZEN, 1995).
[0046] Como mencionado anteriormente, as agentes de maciez possuem carga eletrostática permanentemente positiva, o que impossibilita o uso deste tipo de componente na maior parte dos detergentes, pois os mesmos possuem como componente principal tensoativos aniônicos (carga permanente negativa), a associação destes dois tipos de componentes causa a formação de um complexo que neutraliza a ação de ambos (ZOLLER, 2009). Ocasionado a necessidade do uso de amaciantes em um ciclo (momento) diferente do ciclo em que ocorre o processo de lavagem, o que agrega complexidade e maior custo (já que são necessários dois produtos: detergente e amaciante) ao processo de lavagem de roupas.[0046] As mentioned earlier, the softness agents have a permanently positive electrostatic charge, which makes it impossible to use this type of component in most detergents, as they have as their main component anionic surfactants (negative permanent charge), the association of these two types of components cause the formation of a complex that neutralizes the action of both (ZOLLER, 2009). There was a need for the use of fabric softeners in a cycle (moment) different from the cycle in which the washing process occurs, which adds complexity and higher cost (since two products are needed: detergent and fabric softener) to the washing process.
[0047] Já foram relatadas algumas formas de obtenção de produtos que pudessem atuar como detergentes e amaciantes em um mesmo ciclo, os detergentes 2 em 1 ou "softergents". Essas formulações encontraram, obviamente, dificuldade técnicas devido a tendência de formação de complexos entre tensoativos aniônicos e catiônicos, algumas tentativas foram feitas a fim de circundar tais dificuldades como, por exemplo, a troca dos tensoativos aniônicos de um detergente por tensoativos livres de carga (não iônicos), embora esse tipo de troca envolva questões de custo, produtividade e remoção de sujeira (ZOLLER, 2009).[0047] Some ways of obtaining products that could act as detergents and softeners in the same cycle,
[0048] Quando os quaternários de amônio foram adicionados no mesmo ciclo do ciclo de lavagem o efeito de maciez foi bastante modesto e o efeito antiestático nesse tipo de formulação foi atribuído não a performance de maciez, mas sim a formação dos complexos neutros da mistura de tensoativos (ZOLLER, 2009).[0048] When the quaternary ammonium was added in the same cycle of the washing cycle, the softness effect was quite modest and the antistatic effect in this type of formulation was attributed not to the softness performance, but to the formation of the neutral complexes of the mixture of surfactants (ZOLLER, 2009).
[0049] No entanto, a maior parte das formulações de detergentes que foram propostas a trazer benefício de maciez durante o ciclo de lavagem (ou seja, em meio contendo tensoativos aniônicos) tiveram que fazer uso de outros tipos de agentes de maciez que, embora mais compatíveis com tensoativos aniônicos, se mostraram bastante inferiores (aos quaternários de amônio) no que diz respeito a performance de maciez, alguns exemplos são: silicones, ésteres de pentaeritritol e argilominerais naturais.[0049] However, most detergent formulations that have been proposed to provide softness benefit during the wash cycle (ie, in medium containing anionic surfactants) have had to make use of other types of softness agents which, although more compatible with anionic surfactants, proved to be significantly inferior (to quaternary ammonium) in terms of softness performance, some examples are: silicones, pentaerythritol esters and natural clay minerals.
[0050] Os filossilicatos lamelares, tais como a montmorilonita, a hectorita e a saponita já foram propostos como agentes de maciez; montmorilonitas quando em solução são descritas como capazes de dispersar suas lamelas eficientemente e então recobrir as fibras de algodão causando ao tecido seco uma sensação de toque melhorada devido ao maior deslizamento das fibras conferidas pela argila em camadas na superfície da fibra (HIDALGO, 1987). Embora a montmorilonita tenha sido efetivamente descrita como agente alternativo ao uso de um quaternário de amônio, as lamelas de silicatos a nível de performance são relatadas como substitutos ineficientes para os amaciantes catiônicos (PUCHTA, 1984).[0050] Lamellar phyllosilicates, such as montmorillonite, hectorite and saponite have already been proposed as softening agents; montmorillonites when in solution are described as capable of dispersing their lamellae efficiently and then covering the cotton fibers causing an improved touch sensation to the dry fabric due to the greater sliding of the fibers conferred by the layered clay on the fiber surface (HIDALGO, 1987). Although montmorillonite has been effectively described as an alternative agent to the use of an ammonium quaternary, the performance-level silicate lamellae are reported as inefficient substitutes for cationic softeners (PUCHTA, 1984).
[0051] Foi observado que a montmorilonita é capaz de promover, embora de forma discreta, maciez a tecidos de algodão. Essa performance de maciez, é descrita como sendo passível de enriquecimento utilizando em associação quaternários de amônio em pequenas quantidades para atuar como agente a gente antiestáticos (PUCHTA, 1984), auxiliando a maciez intrínseca da montmorilonita e assim aumentando o patamar de performance desse tipo de composto. No entanto a adição direta de quaternário do amônio em um argilomineral poderia levar ao problema acima relatado, isto é, uma vez que a mistura for colocada em solução e houver separação do argilomineral e do quaternário der amônio, este último, ao entrar em contato com os tensoativos aniônicos dos detergentes, seria complexado perdendo sua eficiência em performance.[0051] It has been observed that montmorillonite is capable of promoting, albeit in a discreet way, softness to cotton fabrics. This softness performance is described as being capable of enrichment using, in association with quaternary ammonium in small quantities, to act as an agent to antistatic people (PUCHTA, 1984), helping the intrinsic softness of montmorillonite and thus increasing the level of performance of this type of compound. However, the direct addition of quaternary ammonium in a mineral clay could lead to the problem reported above, that is, once the mixture is put in solution and there is separation of the mineral clay and the quaternary der ammonium, the latter, when in contact with the anionic surfactants of detergents, would be complexed losing its efficiency in performance.
[0052] A presente invenção propõe uma estratégia para enriquecer a estrutura de um argilomineral de forma que a mistura não seja imediatamente desfeita no momento em que ela for colocada em solução junto com um tensoativo aniônico, para assim possibilitar que tanto o argilomineral quanto o quaternário consigam chegar ao tecido e exercer suas funções antes do composto catiônico ser complexado.[0052] The present invention proposes a strategy to enrich the structure of a mineral clay in such a way that the mixture is not immediately undone when it is put in solution together with an anionic surfactant, in order to allow both the mineral clay and the quaternary clay able to reach the tissue and perform its functions before the cationic compound is complexed.
[0053] Para retardar o contato entre o quaternário de amônio (misturado a um argilomineral) e o tensoativo das formulações de detergentes, foram usadas duas técnicas: intercalação (baseado em interações eletrostáticas entre a carga negativa da lamela e a carga positiva do quaternário de amônio) e emulsionamento.[0053] To delay the contact between the quaternary ammonium (mixed with a clay mineral) and the surfactant of detergent formulations, two techniques were used: intercalation (based on electrostatic interactions between the negative charge of the lamella and the positive charge of the quaternary of ammonium) and emulsification.
[0054] A intercalação de compostos orgânicos em materiais lamelares é amplamente discutida na literatura especializada e tem diversas aplicabilidades, sendo que a mais comum é a mudança do caráter hidrofílico de argilominerais para hidrofóbico, para facilitar a dispersão dessas partículas inorgânicas em polímeros orgânicos a fim de formar compósitos de resistência mecânica diferenciada (PAIVA, 2008).[0054] The intercalation of organic compounds in lamellar materials is widely discussed in the specialized literature and has several applications, the most common being the change of the hydrophilic character of clay minerals to hydrophobic, to facilitate the dispersion of these inorganic particles in organic polymers in order to to form composites of differentiated mechanical resistance (PAIVA, 2008).
[0055] Para haver intercalação, no entanto, é necessário que algumas "regras" sejam obedecidas para que a cinética de intercalação seja favorecida. Na presente invenção, esta rota é iniciada com a escolha de um argilomineral que apresenta características ideais para possibilitar a intercalação de compostos orgânicos (PAIVA, 2008; HIDALGO, 1987; ZOLLER, 2009). De acordo com a presente invenção, o argilomineral utilizado é a montmorilonita, cuja performance de maciez já foi reportada em literatura (vide Figura 4).[0055] In order to have interleaving, however, it is necessary that some "rules" are obeyed so that the interleaving kinetics is favored. In the present invention, this route is initiated with the choice of a mineral clay that has ideal characteristics to allow the intercalation of organic compounds (PAIVA, 2008; HIDALGO, 1987; ZOLLER, 2009). According to the present invention, the clay used is montmorillonite, whose softness performance has already been reported in the literature (see Figure 4).
[0056] A montmorilonita é um filossilicato composto por duas camadas de sílica em conformação tetraedral, cujos os átomos de oxigênio coordenados ao átomo de silício (Si4+) que se encontram nos cantos dos tetraedros são compartilhados com os tetraedros vizinhos, formando assim uma folha de dimensão "infinita" nos eixos cristalográficos a e b. Os oxigênios dos ápices dos tetraedros são compartilhados com octaedros de alumínio (Al3+). Do outro lado da face da folha octaédrica, átomos de oxigênio são compartilhados entre os octaedros e uma segunda folha de silicatos, formando assim uma estrutura 2:1, como mostra a figura 1. Essa estrutura no momento de sua formação geológica, tem parte de seus cátions octaedrais (Al3+) substituídos por cátions de raio iônico semelhante, porém com valências diferentes, os cátions mais comuns que participam dessa substituição são o magnésio (Mg2+) e o ferro (Fe2+), a esse processo de troca dá-se o nome de substituição isomórfica, apesar de os cátions envolvidos nesse processo terem raios semelhantes, a diferença de valência entre os mesmos causa um desbalanceamento da estrutura devido a um excesso de cargas negativas (BERGAYA et al, 2006).[0056] Montmorillonite is a phyllosilicate composed of two layers of silica in tetrahedral conformation, whose oxygen atoms coordinated with the silicon atom (Si4 +) that are found in the corners of the tetrahedrons are shared with the neighboring tetrahedrons, thus forming a sheet of "infinite" dimension in the crystallographic axes a and b. The oxygen from the apexes of the tetrahedrons are shared with aluminum octahedrons (Al3 +). On the other side of the face of the octahedral sheet, oxygen atoms are shared between the octahedra and a second sheet of silicates, thus forming a 2: 1 structure, as shown in figure 1. This structure, at the time of its geological formation, has part of its octahedral cations (Al3 +) replaced by cations of similar ionic radius, but with different valences, the most common cations that participate in this substitution are magnesium (Mg2 +) and iron (Fe2 +), this exchange process is called of isomorphic substitution, although the cations involved in this process have similar radii, the difference in valence between them causes an imbalance of the structure due to an excess of negative charges (BERGAYA et al, 2006).
[0057] O excesso de cargas negativas deste filossilicato é neutralizado através de interações coulombianas de cátions circundantes com as lamelas negativamente carregadas dos argilominerais, como esses cátions são alocados entre duas lamelas, nomeiam-se tais cátions como cátions interlamelares, o fato de apenas forças eletrostáticas manterem esses cátions no espaços entre lamelas possibilita que estes sejam trocados/substituídos por outras espécies catiônicas, neste caso (e como em vários outros na literatura) cátions orgânicos como os quaternários de amônio são trocado pelos cátion inorgânicos dos meios interlamelares (BERGAYA et al, 2006; PAIVA, 2008), uma vez nos espaços entre as lamelas ou tendo suas cargas positivas voltadas para a lamela, esses cátions orgânicos tornam-se mais difíceis de serem acessados pelas espécies aniônicas da água de lavagem dificultando ou impossibilitando a formação de complexos.[0057] The excess of negative charges of this phyllosilicate is neutralized through Coulomb interactions of surrounding cations with the negatively charged coverslips of the clay minerals, as these cations are allocated between two coverslips, such cations are named as interlamellar cations, the fact that only forces electrostatics keeping these cations in the spaces between coverslips allows them to be exchanged / replaced by other cationic species, in this case (and as in several others in the literature) organic cations such as quaternary ammonium are exchanged for inorganic cations from interlamellar media (BERGAYA et al , 2006; PAIVA, 2008), once in the spaces between the coverslips or having their positive charges turned to the coverslip, these organic cations become more difficult to be accessed by the anionic species of the washing water making it difficult or impossible to form complexes .
[0058] O estado da técnica (PAIVA, 2008) descreve que para que a montmorilonita seja saturada de cátions orgânicos, a mesma deve ser submetida a uma grande quantidade de solvente em um processo suficientemente energético para facilitar a permuta desses cátions (comumente empregam-se calor e agitação), esses fatores podem limitar, a nível de custo e complexidade, a fabricação em larga escala deste tipo de estrutura.[0058] The state of the art (PAIVA, 2008) describes that for montmorillonite to be saturated with organic cations, it must be subjected to a large amount of solvent in a sufficiently energetic process to facilitate the exchange of these cations (commonly used if heat and agitation), these factors can limit, in terms of cost and complexity, the large-scale manufacture of this type of structure.
[0059] Ressaltamos aqui que, a intercalação dos quaternários de amônio e/ou o direcionamento de suas cargas em direção as lamelas da montmorilonita forma um tipo de cápsula que protege as cargas positivas do mesmo contra os tensoativos aniônicos do meio de lavagem, possibilitando que essas partículas sejam adicionadas na água de lavagem (contendo detergente).[0059] We emphasize here that, the intercalation of the quaternary ammonium and / or the direction of their charges towards the lamellae of montmorillonite forms a type of capsule that protects the positive charges of the same against the anionic surfactants of the washing medium, allowing that these particles are added to the washing water (containing detergent).
[0060] O processo convencional descrito no estado da técnica, onde a estrutura é saturada de sais orgânicos, resulta em partículas de alta hidrofobicidade, que repelem a água circundante da estrutura e impedem que o quaternário de amônio entre em contato com o algodão e exerça seu papel amaciante. O processo de acordo com a presente invenção, no entanto, não objetiva a saturação das partículas de montmorilonita, mas sim alcançar um perfil intermediário de modificação que permita a molhabilidade das partículas, e a eventual exposição dos quaternários nas fibras de algodão, ainda que de forma tardia.[0060] The conventional process described in the prior art, where the structure is saturated with organic salts, results in highly hydrophobic particles, which repel the water surrounding the structure and prevent the quaternary ammonium from coming into contact with the cotton and exercising its softening role. The process according to the present invention, however, does not aim at the saturation of the montmorillonite particles, but rather to achieve an intermediate profile of modification that allows the particles to be wettable, and the possible exposure of the quaternaries in the cotton fibers, even if late form.
[0061] A segunda técnica de acordo com a presente invenção utilizada para a adição de quaternários de amônio em argilas e a proteção dos mesmos contra a ação dos tensoativos aniônicos das fórmulas de detergente é emulsionar o quaternário de amônio, projetando suas cargas positivas para pequenas fases aquosas presas em uma emulsão oleosa, de acordo com o esquema representado na Figura 2.[0061] The second technique according to the present invention used for the addition of quaternary ammonium in clays and their protection against the action of anionic surfactants in detergent formulas is to emulsify the quaternary ammonium, projecting its positive charges to small aqueous phases trapped in an oily emulsion, according to the scheme shown in Figure 2.
[0062] Na referida Figura 2, a fase externa representada pela esfera bege é um composto oleoso, no qual as cadeias hidrofóbicas dos quaternários de amônio (traços pretos) se voltam devido a interações hidrofóbicas entre as cadeias do mesmo com o óleo; enquanto que as cabeças polares (pontos vermelhos), com a carga positiva propriamente dita, se voltam para pequenas fases internas de água, representada pelas esferas azuis, e se mantém ali por interações de tipo íon-dipolo. Deste modo, as cargas positivas dos quaternários de amônio ficam protegidas do meio externo evitando assim a formação do complexo catiônico/aniônico, já extensamente discutido no presente pedido de patente.[0062] In said Figure 2, the external phase represented by the beige sphere is an oily compound, in which the hydrophobic chains of the quaternary ammonium (black lines) turn due to hydrophobic interactions between the chains of the same with the oil; while the polar heads (red dots), with the positive charge itself, turn towards small internal phases of water, represented by the blue spheres, and are maintained there by ion-dipole interactions. In this way, the positive charges of the quaternary ammonium are protected from the external environment, thus preventing the formation of the cationic / anionic complex, already extensively discussed in the present patent application.
[0063] A obtenção da composição de acordo com a presente invenção, portanto, combina a propriedade de maciez intrínseca das lamelas de montmorilonita ao fato deste tipo de estrutura ser capaz de intercalar/interagir com compostos catiônicos por um processo de troca de cátions e/ou interações eletrostáticas; o composto catiônico por sua vez é emulsionado em uma estrutura de fase externa óleo e fase interna água (A/O), onde a junção dos processos de intercalação e de proteção das cargas positivas dos quaternários de amônio por uma emulsão evitam que estes compostos catiônicos sejam complexados. Portanto, a composição de acordo com a presente invenção permite que essa estrutura seja usada durante o ciclo de lavagem, e, como o processo de acordo com a presente invenção não objetiva saturar as partículas de montmorilonita, as mesmas são suficientemente molháveis para que possam chegar ao tecido durante o ciclo de lavagem e lá exercer seu papel como agente amaciante.[0063] Obtaining the composition according to the present invention, therefore, combines the intrinsic softness property of montmorillonite lamellae with the fact that this type of structure is capable of intercalating / interacting with cationic compounds by a cation exchange process and / or electrostatic interactions; the cationic compound in turn is emulsified in an external oil and water internal phase (A / O) structure, where the junction of the processes of intercalation and protection of the positive charges of the quaternary ammonium by an emulsion prevents these cationic compounds complex. Therefore, the composition according to the present invention allows this structure to be used during the washing cycle, and, as the process according to the present invention does not aim to saturate the montmorillonite particles, they are sufficiently wettable so that they can reach to the fabric during the washing cycle and exercise its role there as a softening agent.
[0064] A argila escolhida para a formulação da composição de acordo com a invenção é uma argila bentonita contendo montmorilonita em sua composição, suficiente para que se obtenha capacidade de troca catiônica de 70 a 130 mmols de carga positiva/100g de argila, a mesma apresenta como cátions centrais de octaedros isomorficamente substituídos, preferencialmente átomos de magnésio (Mg) e ferro (Fe). O alumínio dos octaedros originais corresponde de 5 a 25%. O teor de silício que compõe os tetraedros e demais fases satélites (quartzo e polimorfos) somam de 10 a 30% da composição da argila.[0064] The clay chosen for the formulation of the composition according to the invention is a bentonite clay containing montmorillonite in its composition, sufficient to obtain a cation exchange capacity of 70 to 130 mmols of positive charge / 100 g of clay, the same presents as central cations of isomorphically substituted octahedrons, preferably magnesium (Mg) and iron (Fe) atoms. The aluminum of the original octahedra corresponds to 5 to 25%. The silicon content that makes up the tetrahedra and other satellite phases (quartz and polymorphs) add up to 10 to 30% of the clay composition.
[0065] A emulsão de acordo com a presente invenção compreende, não se limitando a, os seguintes componentes: água, óleo líquido e quaternário de amônio.[0065] The emulsion according to the present invention comprises, but is not limited to, the following components: water, liquid oil and quaternary ammonium.
[0066] Preferencialmente, a emulsão de acordo com a presente invenção compreende cerca de 10 a 35%, preferencialmente, cerca de 15 a 25% de água e cerca de 50 a 90%, preferencialmente, cerca de 60% a 80% de óleo líquido. O óleo líquido de acordo com a presente invenção é preferencialmente baseado em óleos de origem mineral (ou derivados de). O quaternário de amônio presente na emulsão de acordo com a presente invenção está presente em uma concentração de 1 a 15%, preferencialmente de 2 a 10%, em relação ao peso total da emulsão e é, preferencialmente pertencente aos grupos do mesmo que apresentam pelo menos um radical com cadeia hidrofóbica com C>10.[0066] Preferably, the emulsion according to the present invention comprises about 10 to 35%, preferably about 15 to 25% water and about 50 to 90%, preferably about 60% to 80% oil liquid. The liquid oil according to the present invention is preferably based on oils of mineral origin (or derivatives of). The quaternary ammonium present in the emulsion according to the present invention is present in a concentration of 1 to 15%, preferably 2 to 10%, in relation to the total weight of the emulsion and is preferably belonging to the groups of the same that present at least least one radical with hydrophobic chain with C> 10.
[0067] Uma vez preparada a emulsão, uma parte da argila (de 10 a 40%) é dispersa na emulsão, em um processo sob agitação suficientemente energético para promover a esfoliação da argila e promover uma permuta dos cátions interlamelares pelos cátions orgânicos da emulsão (ou interação das mesmas com a lamela). Após a impregnação acima descrita, o restante da argila da formulação (de 20 a 50%) é adicionado e misturado com o objetivo de favorecer a distribuição da emulsão (que incialmente não foi absorvida) pelas demais partículas presentes, tornando o produto homogêneo e com aspecto "quase seco". Uma porcentagem de sílica amorfa (de 5 a 15%) de alta área superficial é então adicionada para promover a adsorção da emulsão que não foi adsorvida pela montmorilonita, dando assim, um aspecto seco a mistura. A mistura passa então por um processo de moagem para que todas as partículas adquiram tamanho de partícula preferencialmente inferior a 0,125 mm (para melhorar a distribuição das partículas sobre a fibras de algodão), esse processo (moagem) também força um processo de homogeneização.[0067] Once the emulsion is prepared, a part of the clay (from 10 to 40%) is dispersed in the emulsion, in a process under agitation sufficiently energetic to promote the exfoliation of the clay and to promote an exchange of the interlamellar cations by the organic emulsion cations (or their interaction with the coverslip). After the impregnation described above, the remainder of the formulation clay (from 20 to 50%) is added and mixed in order to favor the distribution of the emulsion (which was not initially absorbed) by the other particles present, making the product homogeneous and with "almost dry" appearance. A percentage of amorphous silica (from 5 to 15%) with a high surface area is then added to promote the adsorption of the emulsion that was not adsorbed by montmorillonite, thus giving a dry appearance to the mixture. The mixture then goes through a grinding process so that all particles acquire a particle size preferably less than 0.125 mm (to improve the distribution of particles over cotton fibers), this process (grinding) also forces a homogenization process.
[0068] A composição de acordo com a presente invenção apresenta a seguinte composição:
- - cerca de 1 a cerca de 10% de um quaternário de amônio;
- - cerca de 4 a cerca de 20% de água;
- - cerca de 10 a cerca de 30% de óleo líquido;
- - cerca de 50 a cerca de 90% de argila; e
- - cerca de 5 a cerca de 15% de sílica amorfa.
- - about 1 to about 10% of an ammonium quaternary;
- - about 4 to about 20% water;
- - about 10 to about 30% liquid oil;
- - about 50 to about 90% clay; and
- - about 5 to about 15% amorphous silica.
[0069] São apresentados abaixo os benefícios da composição de acordo com a presente invenção quando comparada à argila in natura e concorrente de tecnologia semelhante.[0069] Below are presented the benefits of the composition according to the present invention when compared to clay in natura and competitor of similar technology.
[0070] Composição de acordo com a presente invenção comparada à argila in natura e amaciante de médio custo[0070] Composition according to the present invention compared to natural clay and medium cost softener
[0071] Condições: Lavagens em ciclo doméstico simples, máquina top-load Brastemp com capacidade de 9 kg, 150 g de detergente em pó por ciclo, adição de 5% da composição de acordo com a presente invenção e de argila in natura (porcentagem do aditivo de maciez do competidor é desconhecido). Painel de análise sensorial feito com 22 pessoas.[0071] Conditions: Washings in simple domestic cycle, top-load machine Brastemp with a capacity of 9 kg, 150 g of powder detergent per cycle, addition of 5% of the composition according to the present invention and of fresh clay (percentage competitive softness additive is unknown). Sensory analysis panel made with 22 people.
[0072] O resultado da comparação do Grau de Maciez é apresentado na Figura 3.[0072] The result of the comparison of the Degree of Softness is shown in Figure 3.
[0073] Condições: Lavagens em ciclo doméstico simples, máquina top-load Brastemp com capacidade de 9 kg, 100 g de detergente em pó por ciclo, adição de 4% da composição de acordo com a presente invenção e de 5% de argila in natura, amaciante não concentrado dosado em um ciclo de enxágue a parte (90mL). Painel de análise sensorial feito com 25 pessoas.[0073] Conditions: Washings in simple domestic cycle, top-load Brastemp machine with a capacity of 9 kg, 100 g of powder detergent per cycle, addition of 4% of the composition according to the present invention and 5% of clay in natura, non-concentrated softener dosed in a separate rinse cycle (90mL). Sensory analysis panel made with 25 people.
[0074] O resultado da comparação do Grau de Maciez é apresentado na Figura 4.[0074] The result of the comparison of the Degree of Softness is shown in Figure 4.
[0075] Composição de acordo com a presente invenção comparada à argila in natura e amaciante de alto custo[0075] Composition according to the present invention compared to high cost softener and natural clay
[0076] Condições: Lavagens em ciclo doméstico simples, máquina top-load Brastemp com capacidade de 9 kg, 100 g de detergente em pó por ciclo, adição de 3,5% da composição de acordo com a presente invenção, amaciante concentrado dosado em um ciclo de enxágue a parte (25mL). Painel de análise sensorial feito com 60 pessoas.[0076] Conditions: Washings in simple domestic cycle, top-load machine Brastemp with a capacity of 9 kg, 100 g of powder detergent per cycle, addition of 3.5% of the composition according to the present invention, concentrated softener dosed in a separate rinse cycle (25mL). Sensory analysis panel made with 60 people.
[0077] O resultado da comparação do Grau de Maciez é apresentado na Figura 5.[0077] The result of the comparison of the Degree of Softness is shown in Figure 5.
[0078] Composição de acordo com a presente invenção comparada à detergente líquido de alto custo[0078] Composition according to the present invention compared to high-cost liquid detergent
[0079] Condições: Lavagens em ciclo doméstico simples, máquina top-load Brastemp com capacidade de 9 kg, 80 g de detergente líquido por ciclo, adição de 4% da composição de acordo com a presente invenção. Painel de análise sensorial feito com 25 pessoas.[0079] Conditions: Washing in simple domestic cycle, top-load machine Brastemp with a capacity of 9 kg, 80 g of liquid detergent per cycle, addition of 4% of the composition according to the present invention. Sensory analysis panel made with 25 people.
[0080] O resultado da comparação do Grau de Maciez é apresentado na Figura 6.[0080] The result of the comparison of the Degree of Softness is shown in Figure 6.
Claims (10)
- - cerca de 1 a cerca de 10% de um quaternário de amônio;
- - cerca de 4 a cerca de 20% de água;
- - cerca de 10 a cerca de 30% de óleo liquido;
- - cerca de 50 a cerca de 90% de argila; e
- - cerca de 5 a cerca de 15% de sílica amorfa.
- - about 1 to about 10% of an ammonium quaternary;
- - about 4 to about 20% water;
- - about 10 to about 30% liquid oil;
- - about 50 to about 90% clay; and
- - about 5 to about 15% amorphous silica.
- - fornecer uma emulsão compreendendo cerca de 10 a 35% em peso de água, cerca de 50 a 90% em peso de óleo líquido e cerca de 1 a 15% em peso de quaternário de amônio;
- - impregnar através da adição de uma primeira fração de argila à emulsão, sob agitação;
- - Adicionar uma segunda fração de argila até homogeneização da mistura;
- - Adicionar sílica amorfa de alta área superficial em quantidade suficiente para total adsorção da mistura; e
- - Moer a mistura até que todas as partículas adquiram tamanho de partícula inferior a cerca de 0,125 mm.
- - providing an emulsion comprising about 10 to 35% by weight of water, about 50 to 90% by weight of liquid oil and about 1 to 15% by weight of quaternary ammonium;
- - impregnate by adding a first fraction of clay to the emulsion, under stirring;
- - Add a second clay fraction until the mixture is homogenized;
- - Add amorphous silica with a high surface area in sufficient quantity for total adsorption of the mixture; and
- - Grind the mixture until all particles acquire a particle size of less than about 0.125 mm.
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|---|---|---|---|
| BR102019016207-4A BR102019016207A2 (en) | 2019-08-05 | 2019-08-05 | additive softener / lubricant composition, method for preparing it, as well as use of said composition |
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