BR112013014811B1 - Composição de tratamento de pano - Google Patents

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Abstract

composição de tratamento de pano. descrevem-se composições de tratamento de pano compreendendo um construtor e uma dispersão aquosa compreendendo um copolímero de etileno/ácido acrílico e uma fragrância.

Description

Campo
[0001] O presente pedido de patente refere-se a composições de tratamento de pano.
Histórico
[0002] Muitas composições de tratamento de pano contêm ativos insolúveis em água, tais como fragrâncias, que podem evaporar, diminuindo assim a satisfação do consumidor. Uma estratégia para superar tais dificuldades consiste em isolar ou encapsular o ativo insolúvel em água. No passado, a encapsulação requeria processos de alto cisalhamento e/ou de trica de solvente. Portanto, há necessidade de melhores métodos e composições contendo ativos de tratamento de pano insolúveis em água encapsulados ou protegidos de outra maneira, particularmente fragrâncias, tal que se aumente a retenção das fragrâncias dentro de panos lavados e passados.
Sumário da invenção
[0003] Numa incorporação, a presente invenção provê composições de tratamento de pano compreendendo um construtor e uma dispersão aquosa compreendendo um copolimero de etileno/ácido acrilico e uma fragrância.
[0004] Noutra incorporação, a presente invenção provê métodos para encapsular fragrâncias com um copolimero de etileno/ácido acrilico, compreendendo elevar o pH de uma mistura de copolimero de etileno/ácido acrilico acima de cerca de 7, dispersar a fragrância na mistura, e precipitar o copolimero, formando assim um cápsula em torno da fragrância.
Descrição detalhada da invenção
[0005] Numa incorporação, a presente invenção provê composições de tratamento de pano, compreendendo um construtor e uma dispersão aquosa compreendendo: um copolímero de etileno/ácido acrílico e uma fragrância.
[0006] "Tratamento de pano"refere-se a composições aplicadas em panos. Exemplos de composições de tratamento de pano incluem detergentes de lavanderia, composições de tratamento de manchas, e amaciantes de panos. Preferivelmente, a composição de tratamento de pano é um detergente de lavanderia. Numa incorporação, o detergente de lavanderia é um detergente de lavanderia em pó. Numa o detergente de lavanderia é um detergente de lavanderia líquido. Numa incorporação, o pH do detergente de lavanderia é maior que 8, preferivelmente maior que 9.
[0007] Numa incorporação alternativa, consideram-se detergentes líquidos de lavagem de louça, detergentes líquidos de lavagem de máquina, detergentes de lavagem das mãos, desengraxantes, produtos de tratamento de superfícies duras, e produtos neutralizadores de odores.
[0008] Exemplos de construtores de tratamento de panos incluem aqueles fosfatos, carbonatos, silicatos, zeólitos, percarbonatos, e citratos apropriados em aplicações de lavanderia.
[0009] Fragrâncias incluem qualquer componente que provê cheiro agradável. Exemplos incluem perfumes que são floral, âmbar, cheiro que lembra madeira, couro, chypre, fougère, almíscar, baunilha, fruta, e/ou citro. As fragrâncias são frequentemente óleos obtidos por extração de substâncias naturais ou produzidos sinteticamente. As fragrâncias podem ser simples (uma essência) ou complexas (uma mistura de essências). As fragrâncias podem ser aldeídos, cetonas, ou óleos obtidos por extração de substâncias naturais ou produzidos sinteticamente tal como descrito acima. Frequentemente, as fragrâncias vêm acompanhadas de materiais auxiliares, tais como fixadores, diluentes, estabilizantes e solventes. Numa incorporação, a fragrância é uma convencionalmente usada em detergentes de lavanderia. Numa incorporação, a razão de copolimero de etileno/ácido acrilico para fragrância na mistura é de 4:1 a 1:2. Numa incorporação, a eficiência de encapsulação, que é a porcentagem de fragrância encapsulada da fragrância carregada total, é maior que 80%, preferivelmente maior que 90%.
[0010] A copolimerização de etileno com ácido acrilico produz copolímeros de etileno/ácido acrilico (EAA), que são conhecidos como termoplásticos flexíveis para embalagens em blister (bolha) e similares. Um copolimero de etileno/ácido acrilico preferido compreende mais que cerca de 15% em peso de ácido acrilico, preferivelmente mais que cerca de 17% em peso de ácido acrilico, mais preferivelmente mais que cerca de 20% em peso de ácido acrilico. Deve-se notar que faixas mencionadas nesta divulgação incluem todas as subcombinações de faixas.
[0011] Um copolimero de EAA preferido é o copolimero PRIMACOR 5990 (20% em peso de ácido acrilico) , que tem um indice de fusão de 1300 g/10 min (ASTM Método D-1238 a 190°C) e uma viscosidade Brookfield de 13.000 cP a 350°F (~177°C), e é obtenível de The Dow Chemical Company. Outro copolimero de EAA preferido é o copolimero PRIMACOR 5980i (20,5% em peso de ácido acrílico) , que tem um índice de fusão de 300 g/10 min (ASTM Método D-1238 a 190°C), obtenível de The Dow Chemical Company. Copolímeros de EAA são também obteníveis com a denominação comercial NUCREL 2806 de E. I. du Pont de Nemours and Company, Inc. Copolimeros de etileno/ácido acrílico e de etileno/ácido metacrílico estão descritos nas patentes U.S. n°s 4.599.392, 4.988.781, e 5.938.437, cada uma das quais aqui se incorporando totalmente por referência.
[0012] Usa-se dispersão mecânica, tal como um reator Parr, para criar a dispersão aquosa. Alternativamente, pode-se empregar uma mistura de polímero, água e base numa temperatura elevada.
[0013] Numa incorporação, o teor de sólidos da dispersão aquosa está numa faixa de cerca de 10% em peso a cerca de 30% em peso, preferivelmente de cerca de 20% em peso.
[0014] Por sua vez, a dispersão aquosa está presente numa faixa de 0,025% em peso a cerca de 2% em peso, preferivelmente de cerca de 0,25% em peso a cerca de 2% em peso da composição de tratamento de pano.
[0015] O copolímero de etileno/ácido acrílico está presente numa faixa de cerca de 15% em peso a cerca de 60% em peso da dispersão aquosa.
[0016] Entenda-se que a dispersão aquosa compreendendo um copolímero de etileno/ácido acrílico pode incluir componentes adicionais. Numa incorporação preferida da presente invenção, a dispersão aquosa compreende um copolímero de etileno/ácido acrílico e uma poliolefina catalisada por metaloceno. Tipicamente, o copolímero de etileno/ácido acrílico e a poliolefina catalisada por metaloceno está numa razão polimérica de cerca de 40:60 a cerca de 15:85. Nestas incorporações, o teor de sólidos da dispersão aquosa está numa faixa de cerca de 30% em peso a cerca de 50% em peso, preferivelmente de cerca de 40% em peso. O copolímero de etileno/ácido acrílico está presente numa faixa de cerca de 15 o em peso a cerca de 6O-0 em peso dos sólidos por peso da dispersão aquosa, preferivelmente numa faixa de cerca de 35% em peso a cerca de 45% em peso dos sólidos. Isto se correlaciona ao copolimero de etileno/ácido acrilico estando presente numa faixa de cerca de 1% em peso a cerca de 25% em peso, da dispersão aquosa, preferivelmente numa faixa de cerca de 5% em peso a cerca de 20% em peso.
[0017] Poliolefinas catalisadas por metaloceno são poliolefinas produzidas com um catalisador metalocênico tal como descrito nas patentes U.S. n°s 4.701.432, 5.322.728, e 5.272.236, cada uma das quais aqui se incorporando totalmente por referência. Como uma incorporação especifica da presente invenção, as poliolefinas catalisadas por metaloceno são polietilenos produzidos com um catalisador metalocênico. Tais poliolefinas catalisadas por metaloceno são obteníveis, por exemplo, de The Dow Chemical Company com a denominação comercial AFFINITY ou ENGAGE (copolimeros de etileno/octeno) e de Exxon Chemical Company com a denominação comercial EXACT (copolimeros de etileno/buteno, copolimeros de etileno/hexeno, ou terpolimeros de etileno/buteno/hexeno). Numa incorporação, a poliolefina catalisada por metaloceno é pelo menos um de copolimeros de etileno/octeno, copolimeros de etileno/buteno, copolimeros de etileno/hexeno, terpolimeros de etileno/propileno ou de etileno/buteno/hexeno, preferivelmente um copolimero de etileno/octeno. Noutra incorporação, a poliolefina catalisada por metaloceno é um copolimero de propileno/alfa-olefina, que está descrita ainda nas patentes U.S. n°s 6.960.635 e 6.525.157, cada uma das quais aqui se incorporando totalmente por referência. Tais copolimeros de propileno/alfa-olefina são obteníveis comercialmente de The Dow Chemical Company com a denominação comercial VERSIFY™ ou de ExxonMobil Chemical Company com a denominação comercial VISTAMAXX™.
[0018] Numa incorporação, o copolimero de etileno/ácido acrílico e a poliolefina catalisada por metaloceno são amassados fundidos numa extrusora juntamente com água e um agente de neutralização, tal como amónia, hidróxido de potássio, ou uma combinação dos dois, para formar uma dispersão aquosa.
[0019] Noutra incorporação, a presente invenção provê métodos para encapsular fragrâncias com um copolimero de etileno/ácido acrílico, compreendendo elevar o pH de uma mistura de copolimero de etileno/ácido acrílico acima de cerca de 7, dispersar a fragrância na mistura, e precipitar o copolimero, formando assim um cápsula em torno da fragrância.
[0020] O copolimero de poliolefina/ácido é um que é capaz de ser ativo na superfície. Numa incorporação preferida, o copolimero de poliolefina/ácido é um que pode executar transição entre um estado ativo na superfície e um estado não ativo na superfície.
[0021] No estado ativo na superfície, o copolimero de poliolefina/ácido está dividido na interface entre o ativo hidrofóbico e a água, formando um gel protetor encapsulando o ativo. Por exemplo, o copolimero de etileno/ácido acrílico torna-se ativo na superfície durante combinação com água e uma base, contanto que o pH seja maior que cerca de 7.
[0022] Se, depois, o pH for reduzido abaixo de cerca de 7,o copolimero de etileno/ácido acrílico perde sua propriedadede ser ativo na superfície e precipita. Vantajosamente, estaprecipitação resulta em encapsulação do componente ativo queestava suspenso quando o copolímero era ativo na superfície,formando assim uma cápsula dura.
[0023] Numa incorporação, métodos da presente invenção incluem precipitar o copolímero, formando assim cápsulas em torno das partículas ativas. Numa incorporação, a partícula definida pela cápsula tem um tamanho de partícula menor que 750 nm, preferivelmente menor que 600 nm, preferivelmente menor que 500 nm, preferivelmente maior que 100 nm, preferivelmente maior que 200 nm, e preferivelmente maior que 250 nm num pH em condições neutras a alcalinas, medido por disseminação dinâmica de luz.
[0024] Assim, numa incorporação, o copolímero ácido de poliolefina é um copolímero de poliolefina/ácido é um copolímero de etileno/ácido acrílico que tem de cerca de 9 a cerca de 22 por cento em peso de unidades de ácido acrílico, preferivelmente de cerca de 18 a cerca de 22 por cento em peso de unidades de ácido acrílico, preferivelmente de cerca de 19 a cerca de 21 por cento em peso de unidades de ácido acrílico, e muito preferivelmente de cerca de 20 por cento em peso de unidades de ácido acrílico. Exemplos de copolímeros de etileno/ácido acrílico obteníveis comercialmente incluem aqueles vendidos com as denominações comerciais PRIMACOR 5980i, PRIMACOR 5986, e PRIMACOR 5990i, todos obteníveis de The Dow Chemical Company, e NUCREL 2806, obtenível de E.I. du Pont de Nemours and Company, Inc. Copolímeros de etileno/ácido acrílico e de etileno/ácido metacrílico estão descritos nas patentes U.S. n°s 4.599.392, 4.988.781, e 5.938.437, cada uma das quais aqui se incorporando totalmente por referência.
[0025] Numa incorporação, inclui-se um álcool de cadeia curta na dispersão do polímero PRIMACOR para reduzir a quantidade de material não dispersado após a adição da base, tal como descrito na patente U.S. n° 3.798.194, que aqui se incorpora inteiramente por referência.
[0026] Numa incorporação, a concentração limite superior de copolimero de poliolefina/ácido na água é de aproximadamente 30%. A dispersão resultante pode ser diluída, preferivelmente até uma dispersão que esteja dentro de 10% e 26% de copolimero de poliolefina/ácido como ponto de partida a partir do qual se adiciona o ativo hidrofóbico.
[0027] Numa incorporação, o copolimero de poliolefina/ácido está presente nos ingredientes não aquosos de cerca de 4,5 por cento em peso a cerca de 50 por cento em peso, preferivelmente de cerca de 6,3 por cento em peso a cerca de 17 por cento em peso, muito preferivelmente de cerca de 9 por cento em peso.
[0028] Numa incorporação, a dispersão está entre 10% e 26% de copolimero de poliolefina/ácido como ponto de partida a partir do qual se adiciona o ativo hidrofóbico.
[0029] Forma-se a mistura combinando o copolimero de poliolefina/ácido e uma base, e depois adicionando água. Numa incorporação, a base é NaOH, KOH, ou trietanolamina.
[0030] Preferivelmente, adiciona-se o ativo na mistura.
[0031] Numa incorporação, emulsifica-se o ativo e a mistura. A emulsificação pode ser executada usando qualquer método convencional.
[0032] Numa incorporação, durante a combinação, o pH permanece maior que cerca de 7. Se necessário, o pH pode ser mantido acima de cerca de 7 para impedir precipitação do copolimero de poliolefina/ácido.
[0033] Numa incorporação, a precipitação inclui diminuir o pH da mistura. Numa incorporação, diminui-se o pH com ácido citrico.
[0034] Numa incorporação, a composição de tratamento de pano compreende ainda adjuvantes convencionais de lavanderia. Numa incorporação, a composição de tratamento de pano compreende ainda tensoativos aniônicos e não iônicos, opcionalmente, tensoativos catiônicos. Numa incorporação, o tensoativo está presente numa quantidade maior que 20% em peso da composição, preferivelmente maior que 25% em peso, mais preferivelmente maior que 26% em peso, e menor que 60% em peso, preferivelmente menor que 55% em peso, mais preferivelmente menor que 50% em peso da composição.
[0035] Numa incorporação, a composição de tratamento de pano compreende ainda pelo menos um de polimeros de liberação de sujeira, sabões de ácidos graxos, derivados de celulose, dispersantes, hidrótropos, branqueadores, ou enzimas. Numa incorporação, a composição de tratamento de pano compreende ainda pelo menos um de água, etanol, poli(glicol etilênico), ou xileno sulfonato de sódio.
[0036] A quantidade de ingredientes opcionais eficazes para atingir a propriedade desejada provida por tais ingredientes pode ser rapidamente determinada pelo especialista na técnica. Exemplos
[0037] Os exemplos seguintes têm propósitos ilustrativos e não têm a intenção de limitar a abrangência da presente invenção. Todas as porcentagens estão em peso salvo se especificado ao contrário. Exemplo 1
[0038] Composições de tratamento de pano da presente invenção incluem dispersões aquosas compreendendo um copolimero de etileno/ácido acrilico e uma fragrância tal como listadas na Tabela 1:Tabela 1
Figure img0001
[0039] Para preparar a encapsulação, prepara-se umadispersão de PRIMACOR em água. Quantidades apropriadas de PRIMACOR 5980i ou 5990i, 20% de resina de etileno/ácido acrilico, hidróxido de potássio, e água são colocados num recipiente reator Parr de 300 mL equipado com uma lâmina Cowles. O material é aquecido a 120°C durante misturação lenta. Uma vez atingida a temperatura ajustada, opera-se o misturados em elevada rotação (-1800 rpm) por cerca de 25 minutos. Ainda durante a misturação em rotação elevada, dilui—se a amostra com água alimentada no reator com uma bomba de HPLC numa taxa de 40 mL/min até a concentração desejada de % em peso de sólidos, com base na quantidade de PRIMACOR. Remove-se calor e a agitação continua até a temperatura diminuir para pelo menos 45°C. O reator Parr é então aberto e se coleta a dispersão, e a quantidade desejada de PRIMACOR na dispersão aquosa é pesada numa garrafa de vidro.
[0040] A fragrância simples A é d-limoneno. A fragrância complexa B é uma mistura de essências que convencionalmente se usa em aplicações de lavanderia, e tem pelo menos sete picos discerniveis por cromatografia. A quantidade desejada de fragrância pura é adicionada na garrafa contendo a quantidade desejada de PRIMACOR na dispersão aquosa. Aplica- se um homogeneizador-padrão suspenso (PowerGen 700D, Fisher Scientific) à mistura numa velocidade de 10.000 rpm por cerca de 1 minuto em temperatura ambiente.
[0041] Primeiramente caracterizam-se distribuições e tamanhos de particula usando um analisador de tamanho de particulas Coulter LS230 (Beckman Coulter) para confirmar as distribuições unimodal e submicron das particulas. Depois, as particulas são caracterizadas ainda usando um analisador de tamanho de particulas Brookhaven 90 Plus (Brookhaven Instruments Corp.) para obter uma medida mais precisa de tamanhos manométricos de particulas.Exemplo 2
[0042] Preparou-se uma dispersão aquosa compreendendo um copolimero de etileno/ácido acrilico e uma fragrância de acordo com a Batelada 3 e se testou substancialmente de acordo com o protocolo do Exemplo 1. O diâmetro hidrodinâmico da Batelada 3 em pH de 7,1 foi de 364 nm. O diâmetro hidrodinâmico da Batelada 3 em pH de 10,4 foi de 571 nm.
[0043] Para avaliar a eficiência de encapsulação de fragrância, quantificou-se a Batelada 3 comparando a quantidade de componentes não encapsulados livres para quantidade total de cada componente. Especificamente, executaram-se medidas da fragrância total em dispersões extraindo as dispersões com acetonitrila e depois analisando com cromatografia liquida; executaram-se medidas de não encapsulados livres filtrando através de uma centrifuga de 30.000 MWCO ("corte de peso molecular"; Aimicon® Ultra series, Millipore Corporation) e analisando com cromatografia liquida. Todos os 7 componentes majoritários foram encapsulados em 5980i, com elevadas eficiências de 88% a 100%. Comparando as áreas totais dos picos detectados do filtrado e da dispersão, a eficiência global de encapsulação é de 91,8%.Exemplo 3
[0044] Composições exemplares de tratamento de pano contêm os componentes mencionados na Tabela 2 numa base peso/peso (% em peso).Tabela 2
Figure img0002
[0045] Preparou-se a Batelada A usando o seguinteprocedimento: (1) Pesou-se numa garrafa de vidro 20 g de PRIMACOR 5980i em dispersão aquosa, seguido por adição de 4,7 g de fragrância complexa B pura. Aplicou-se um homogeneizador-padrão suspenso à mistura numa velocidade de 10.000 rpm por cerca de 1 minuto.(2) Preparou-se uma solução detergente representativa adicionando LAS (ácido dodecil benzenossulfônico) e SA9 (55, 0-80, 0% de álcoois propoxilados, etoxilados de C6-Ci2, 15,0%-40,0% de álcoois propoxilados, etoxilados de C10-C16, e 1,0-2,0% de poli(óxido de etileno)) em água numa concentração de 10% em peso e 5% em peso, respectivamente; a mistura foi agitada em placa magnética por 10 minutos em temperatura ambiente.(3) Preparou-se uma solução concentrada a 1% em peso de SL60 (91,0% de hidroxietil celulose catiônica, 5,6% de água, 1,5% de acetato de sódio, 1,5% de cloreto de sódio, e 0,4% de isopropanol) separadamente adicionando SL60 em pó em água e se agitou numa placa magnética por 15 minutos.(4) Misturou-se 2,1 g do produto obtido na etapa (1) com 37, 9 g da solução da etapa (2) , de modo que a concentração final da Fragrância Complexa B foi de 1% em peso. Agitou-se a mistura numa placa magnética por 5 minutos. Ajustou-se a solução para pH= 8,47 com solução de ácido citrico 0, 1M.(5) Adicionou-se gota a gota 2 g de SL60 da etapa (3) em 18 g da solução obtida na etapa (4) com agitação magnética. Após 3- adição de toda solução de SL60, agitou—se a mistura por mais 20 minutos
[0046] O método de preparação da Batelada Comparativa Y diferiu daquele da Batelada A somente nas etapas (1) e (4): em vez de encapsulação com PRIMACOR, adicionou-se 0,4 g de Fragrância Complexa B pura em 39, 6 g da solução obtida na etapa (2) , a fim de que a concentração final da Fragrância Complexa B fosse de 1% em peso.
[0047] O método de preparação da Batelada Comparativa Z diferiu daquele da Batelada A somente nas etapas (1) e (4): na etapa (1) adicionou-se sequencialmente numa garrafa de vidro 20 g de Fragrância Complexa B pura, 0,4 g de óleo de semente de algodão, 1,2 g de BRIJ® 56 (pré-aquecido em forno a 55°C) , e 10 g de água. Aplicou-se um homogeneizador-padrão suspenso à mistura numa velocidade de 10.000 rpm por 1 min 30s. Na etapa (4), adicionou-se 0,77 g de BRIJ 56/Fragrância Complexa B em 48,2 g da solução obtida na etapa (2), a fim de que a concentração final da Fragrância Complexa B fosse de 1% em peso.
[0048] Avaliou-se o efeito destas formulações sobre a liberação de Fragrância Complexa B de pano por uma lavagem modelo seguida por análise de cromatografia gasosa headspace (HSGC). Rapidamente, as formulações obtidas na etapa (6) foram diluidas 40 vezes com água ultrapura, para imitar a razão de diluição de tipica lavanderia europeia. Amostras de algodão limpas (algodão 400, Scientific Services S/D, Inc.) de 3 por 4 polegadas foram imersas nas soluções contidas em garrafas de 200 mL de capacidade. As garrafas foram então presas sobre um agitador mecânico horizontal e agitadas numa velocidade de 3 vibrações por segundo por 30 minutos. Ao término da agitação, as amostras foram retiradas das garrafas usando pinças e aplainadas sobre uma peneira de aço inoxidável para secarem em temperatura ambiente.
[0049] Após 30 min de secagem, quando as amostras ainda estavam úmidas, um conjunto delas foram dobrados e selados em pequenos frascos de 5 mL para avaliação por HSGC 1 depois. Após mais 60 min de secagem as amostras estavam secas e um conjunto delas foram coletados em pequenos frascos de 5 mL e analisados com HSGC 17 horas depois.
[0050] A Tabela 3 resume a área de pico de um pico maior de Fragrância Complexa B liberada dos conjuntos de amostras:Tabela 3
Figure img0003
[0051] A batelada inventiva (Batelada A) permitiu melhor retenção de fragrância componente que a de fragrância não encapsulada (Batelada Y) ou da fragrância encapsulada/tensoativo (Batelada Z), mais que 17 horas após a lavagem.
[0052] Entenda-se que a presente invenção não se limita às incorporações aqui especificamente divulgadas e exemplificadas. Várias modificações da invenção serão óbvias para aqueles especializados na técnica. Tais mudanças e modificações podem ser feitas sem se afastar da abrangência das reivindicações anexas.
[0053] Além disso, cada faixa mencionada inclui todas as combinações e subcombinações de faixas, bem como números específicos nela contida. Adicionalmente, a divulgação de cada patente, pedido de patente, e publicação citada ou descrita neste documento aqui se incorpora totalmente por referência.

Claims (4)

1. Composição de tratamento de pano, caracterizadapelo fato de compreender:- um construtor compreendendo tri-polifosfato de sódio, um silicato, um citrato, um carbonato, ou um percarbonato;- um surfactante; e- uma dispersão aquosa compreendendo: um copolimero de etileno/ácido acrilico e uma fragrância; e- uma poliolefina catalisada por metaloceno, sendo que a poliolefina catalisada por metaloceno compreender pelo menos um copolimero de etileno/octeno;sendo a dispersão aquosa obtida por um método compreendendo precipitação do copolimero, formando assim, uma cápsula em torno da fragrância.
2. Composição de tratamento de pano, de acordo com a reivindicação 1, caracterizadapelo fato de compreender ainda um branqueador.
3. Composição de tratamento de pano, de acordo com a reivindicação 1, caracterizadapelo fato de a dispersão aquosa estar numa faixa de 0,05% em peso a 2% em peso da composição de tratamento de pano.
4. Composição de tratamento de pano, de acordo com a reivindicação 1, caracterizadapelo fato de a dispersão aquosa ter um tamanho de particula definido pela cápsula formada em torno da fragrância, menor que 750 nm sob pH neutro para condições alcalinas, medidas por disseminação dinâmica de luz.
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