BR112013023834B1 - Método para remover partículas de uma solução aquosa - Google Patents

Abstract

método para remover partículas de resíduos de alimento a partir de uma solução aquosa recirculada e método p ara remover partículas de uma solução aquosa a presente invenção se refere a um método de remove r resíduos de alimentos a partir de uma solução de lavagem recirculada que inclui adicionar um agente floculante à solução de lavagem recirculada e separar os particulados a partir da solução de lavagem recirculada usando um hidrociclone. o agente floculante faz com que uma porção dos resíduos de alimentos se combine em particulados tendo uma densidade mais alta.

Description

Campo Técnico

[001]A presente invenção se refere em geral ao campo de remover resíduos a partir de água recirculada em máquinas de lavar louça. Em particular, a presente invenção se refere a remoção de resíduos a partir de água recirculada usando flocu- lantes em combinação com um hidrociclone.

Antecedentes

[002]Em resposta à crescente demanda de reduzir o nível de consumo de água, diversas máquinas de lavar louça com baixa quantidade de água foram desenvolvidas as quais são projetadas para usar até metade da quantidade de água que as máquinas de lavar louça convencionais. Embora as máquinas de lavar louça com baixa quantidade de água de fato reduzem a quantidade de água usada durante os ciclos de lavagem de louça, os menores volumes de reservatório para água e volumes de enxágue final levaram a um maior acúmulo de resíduo no reservatório para água das novas máquinas de lavar louça com maior economia de água. Por exemplo, se a quantidade de água de enxágue é cortada à metade, a quantidade de resíduo no reservatório para água dobra em concentração. Na medida em que a água no reservatório para água é recirculada dentro da máquina de lavar louça, pode ocorrer a formação de filme na louça sendo limpa na máquina de lavar louça em virtude do acúmulo de resíduo de alimento no reservatório para água.

[003]Hidrociclones são bem conhecidos na indústria de águas servidas para separar sólidos a partir da solução. Pelo fato dos hidrociclones não terem partes móveis ou telas de filtro, os mesmos precisam de manutenção mínima. Na indústria de água servida, hidrociclones estão sendo atualmente usados em máquinas de lavar louça sob a bancada para remover partículas tendo uma densidade mais alta do que a quantidade predeterminada. Embora os hidrociclones sejam eficientes em remover resíduos de alimentos grossos (isto é, peças de alimentos tal como alface), elas pode não ser tão eficientes para remover partículas menores de alimentos suspensas (isto é, partículas de menos do que 2 milímetros (mm) e mais particularmente menos do que 1 mm de tamanho).

[004]Há, portanto, uma necessidade de um método para reduzir a quantidade de resíduo de alimento e mais particularmente, partículas de resíduos de alimento, em soluções de lavagem recirculada.

Sumário

[005]A presente invenção se refere a um método de reduzir ou eliminar resíduos de alimentos a partir da solução aquosa recirculada de uma máquina de lavar louça usando um tratamento químico em combinação com um meio físico ou mecânico. Após um agente floculante é adicionado à solução aquosa recirculada da máquina de lavar louça, um hidrociclone remove as partículas aglomeradas de resíduos de alimento a partir da solução recirculada da máquina de lavar louça.

[006]Em uma modalidade, a presente invenção se refere a um método de remover partículas de resíduos de alimento a partir de uma solução de lavagem recirculada. O método inclui adicionar um agente floculante à solução de lavagem recirculada e separar as partículas aglomeradas de resíduos de alimento a partir da solução de lavagem recirculada usando um hidrociclone. O agente floculante faz com que as partículas de resíduos de alimento aglomerem em partículas tendo uma densidade maior do que pelo menos algumas das partículas de resíduos de alimento.

[007]Em outra modalidade, a presente invenção se refere a um método de remover partículas a partir de uma solução. O método inclui formar partículas aglomeradas tendo uma densidade maior do que água e separar as partículas aglomeradas a partir da solução usando um dispositivo de separação mecânica.

[008]Em ainda outra modalidade, a presente invenção se refere a um método de remover partículas de resíduos de alimento a partir da solução de lavagem de louça. O método inclui formar partículas aglomeradas de resíduos de alimento, separar as partículas aglomeradas de resíduos de alimento a partir da solução de lavagem de louça em uma corrente de concentrado e uma corrente de permeado usando um hidrociclone e combinar a corrente de permeado com a solução de lavagem de louça. As partículas são separadas com base na densidade das partículas aglomeradas de resíduos de alimento.

[009]Embora múltiplas modalidades sejam descritas, ainda outras modalidades da presente invenção se tornarão aparentes para aqueles versados na técnica a partir da descrição detalhada a seguir, que mostra e descreve modalidades ilustrativas da presente invenção. Assim sendo, os desenhos e a descrição detalhada devem ser observados como de natureza ilustrativa e não restritiva.

Breve descrição das figuras

[010]A figura1 é um diagrama de bloco de um exemplo de máquina de lavar louça com um hidrociclone.

[011]A figura2 é um gráfico que ilustra os valores atuais e teóricos para uma fração de resíduo insolúvel em solução com o tempo para soluções com e sem um agente floculante.

Descrição Detalhada

[012]O método da presente invenção reduz e/ou elimina resíduos de alimentos, e mais particularmente partículas de resíduos de alimento, a partir de um reservatório para água ou corrente de água recirculada de uma máquina de lavar louça ao se usar um agente floculante em combinação com um hidrociclone. O agente floculante é adicionado à água na máquina de lavar louça para fazer com que as partículas de resíduo de alimento se aglomerem. O hidrociclone então separa as partículas aglomeradas de resíduos de alimento a partir da água ou a partir da solução de água recirculada. O método aprimora o desempenho de máquinas de lavar louça com baixa água de recirculação ao reduzir a formação de filme na louça causado pelo acúmulo de resíduo de alimento em um reservatório para água da máquina de lavar louça. A redução geral de resíduo de alimento irá por sua vez reduzir o consumo do produto. Embora o método seja descrito como sendo usado em máquinas de lavar louça, o método pode ser usado em qualquer aplicação onde haja uma solução de lavagem de recirculação ou uma condição de reuso. Por exemplo, o método pode ser usado nas indústrias a seguir: lavanderias, alimentos e bebidas, e cuidados com veículos.

[013]Em uma primeira etapa do método da presente invenção, um agente floculante é adicionado à água ou solução de recirculação. O agente floculante funciona para aglomerar as partículas de resíduos de alimento em massas ou cachos de partículas de resíduos de alimento tendo maior densidade e tamanho de partícula em comparação a pelo menos uma porção das partículas individuais de resíduos de alimento. Agentes floculantes são polímeros e a aglomeração ocorre quando segmentos da cadeia de polímero adsorve em diferentes partículas. Exemplos de agentes floculantes adequados incluem, por exemplo, agentes floculantes catiônicos, aniônicos, e não iônicos. Exemplos de agentes floculante catiônicos adequados in-cluem, por exemplo, emulsão de copolímero de acrilamida catiônicos. Exemplos de emulsão de copolímero de acrilamida catiônico adequado comercialmente oferecido incluem, por exemplo, CE 884, CE 844, CE 854 e CE 864, oferecidos pela de Hychem, Inc., Tampa, FL. Exemplos de agente floculante aniônico adequado comercialmente oferecido incluem, por exemplo, emulsões de copolímero de acrilamida aniônico. Exemplos de emulsões de copolímero aniônico adequados comercialmente oferecidos incluem AF 308, oferecidos pela de Hychem, Inc. Tampa, FL.

[014]Uma quantidade eficaz do agente floculante é adicionada à água recirculada para fazer com que as partículas de resíduos de alimento se aglomerem. Como usado aqui, "partículas de resíduos de alimento" se refere a porções de alimento em dimensão de partícula, tal como alimentos de menos do que 2 mm e mais particularmente menos do que 1 mm, de tamanho e "resíduo de alimento grosso" se refere a um alimento maior do que o tamanho de partícula, tal como um pedaço de alface ou espinafre. Em uma modalidade, uma quantidade eficaz de agente floculan- te é entre cerca de 0,1 partes por milhão (ppm) a cerca de 100 ppm, particularmente entre cerca de 0,5 ppm e cerca de 50 ppm, e mais particularmente entre cerca de 1 ppm e cerca de 25 ppm. A água recirculada pode ser tratada com o agente floculan- te seja continuamente ou intermitentemente dependendo das variáveis tal como o quão frequentemente a máquina de lavar louça é usada.

[015]O agente floculante pode ser adicionado diretamente na água recirculada ou pode ser incluído como um componente de uma composição detergente que é usada para limpar louça. Quando o agente floculante é adicionado diretamente à água recirculada, o agente floculante pode ser adicionado, por exemplo, no reservatório para água da máquina de lavar louça. Se o agente floculante é adicionado como parte de uma composição detergente, a estratégia da formulação do detergente pode ser alterada para proporcionar espaço para o agente floculante. Adicionalmente, a estratégia de formulação do detergente pode ser alterada para evitar alterar a carga do agente floculante.

[016]Após as partículas de resíduos de alimento terem se agrupado ou aglomeradas juntas, a segunda etapa do método inclui usar um hidrociclone para separar as partículas aglomeradas de resíduos de alimento a partir da água recirculada. Hidrociclones adequados incluem um hidrociclone de poliuretano de duas polegadas oferecido pela de Flo Trends Sistemas, Inc., Houston, TX. O hidrociclone funciona para separar as partículas aglomeradas a partir da água recirculada com base no perfil de densidade em uma corrente de concentrado e uma corrente de permeado. Ao flocular ou aglomerar as partículas de resíduos de alimento menores para formar partículas aglomeradas maiores tendo densidades maiores do que aquela de pelo menos algumas das partículas de resíduos de alimento, a separação ciclônica pode ser maximizada, resultando em uma corrente de permeado mais limpa. Em um exemplo, as partículas aglomeradas têm densidades maiores do que a maioria das partículas de resíduos de alimento. Por exemplo, as partículas aglomeradas têm densidades maiores do que pelo menos 50%, 60%, 70%, 80% ou 90% de partículas de resíduos de alimento. O agente floculante aumenta a separação ciclônica do hidrociclone ao formar partículas mais densas aglomeradas de resíduos de alimento que decantam para o fundo do hidrociclone e são forçadas através do fundo do hidrociclone para a corrente de concentrado. O hidrociclone separa partículas aglomeradas de resíduos de alimento tendo pelo menos um mínimo tamanho ou densidade a partir da água recirculada. O hidrociclone separa partículas aglomeradas de resíduos de alimento que não são completamente solubilizadas.

[017]Em algumas modalidades, o hidrociclone pode separar partículas que têm uma densidade que é diferente a partir de água. Em alguns casos, o hidrociclone pode ser configurado para separar partículas que são mais densas do que a água. Será observado que, quanto maior a diferença em densidade entre o filtrado e a água, mais eficaz a separação ciclônica. O tamanho ou a densidade na qual os resíduos aglomerados de alimento particulado se separam a partir da água recirculada é uma função de, por exemplo: diâmetro do ciclone, dimensões de saída, pressão de alimentação e as características relativas dos resíduos aglomerados de alimentos particulados e a água recirculada. Será também observado que a densidade é dependente de diversas variáveis incluindo a temperatura, e toda a discussão aqui se refere à água nas mesmas condições que a água recirculada, isto é, na mesma temperatura.

[018]Em algumas modalidades, o hidrociclone trabalha continuamente com a bomba de recirculação da máquina de lavar louça. Dependendo da eficiência do hidrociclone, em uma modalidade alternativa o hidrociclone pode não precisar estar trabalhando continuamente com a bomba de recirculação. Em eficiências muito al- tas, tal como com a adição de um agente floculante, o hidrociclone é capaz de manter o nível de partículas de resíduos de alimento em um reservatório para água de uma máquina de lavar louça em níveis mínimos desejados enquanto trabalha intermitentemente. Em um exemplo, o hidrociclone está funcionando ao mesmo tempo em que a água é recirculada dentro da máquina de lavar louça. Em outro exemplo, o hidrociclone não está operando quando a água é recirculada dentro da máquina de lavar louça. Em uma modalidade, a eficiência do hidrociclone é maior em cerca de 90% quando um agente floculante é adicionado à água recirculada para aglomerar e para as partículas aglomeradas terem uma densidade maior do que água. A combinação do agente floculante e do hidrociclone pode remover de modo eficaz resíduos de alimentos a partir de água recirculada tendo um nível de resíduo de alimento de cerca de 2,000 ppm, cerca de 3,000 ppm, cerca de 4,000 ppm, cerca de 5,000 ppm, cerca de 6,000 ppm, cerca de 7,000 ppm, cerca de 8,000 ppm, cerca de 9,000 ppm, ou cerca de 10,000 ppm ou mais alta. Desde que o agente floculante seja capaz de flocular as partículas de resíduos de alimento em partículas aglomeradas tendo uma densidade maior do que a água, o hidrociclone é capaz de separar os resíduos de alimentos a partir de a água. Embora o método seja discutido como usando um hidrociclone para separar os resíduos de alimentos a partir da água recirculada, qualquer dispositivo de separação mecânico ou físico pode ser usado sem se desviar do âmbito pretendido da presente invenção.

[019]Após a água recirculada passar através do hidrociclone, a corrente de permeado é circulada de volta para dentro da água recirculada para ser usada enquanto a corrente de concentrado é disposta. A corrente de permeado é assim reciclada de volta para dentro da máquina de lavar louça, reduzindo a quantidade de água que é consumida e gasta durante cada rodada.

[020]O método de aplicação atual é mais particularmente descrito com relação à figura1, que é um diagrama de bloco de exemplo de sistema 10 incluindo a máquina de lavar louça 12 tendo um reservatório para água 14 e hidrociclone 16. Em uso, a água entra em contato com a louça na máquina de lavar louça 12 e é coletada no reservatório para água 14. A água no reservatório para água 14 é referida como água de recirculação ou solução de recirculação porque a água a partir de reservatório para água 14 pode ser recirculada sobre a louça na máquina de lavar louça 12 ao fluir através das linhas 18a, 18b, 18c e bomba 20.

[021]O sistema 10 também inclui hidrociclone 16 que remove partículas aglomeradas de resíduos de alimento a partir da água de recirculação de reservatório para água 14. Como descrito acima, partículas de resíduos de alimento são aglomeradas pelo uso de uma quantidade eficaz de um agente floculante. A água de recirculação de reservatório para água 14 pode fluir através das linhas 22a, 22b para o hidrociclone 16, que separa a água em permeado 24 e concentrado 26. Permeado 24 é retornado ao reservatório para água 14 e combinado com a solução de recirculação, enquanto o concentrado 26, que tem uma maior concentração de partículas aglomeradas de resíduos de alimento pode ser descartado. Aqueles versados na técnica irão observar que o sistema 10 é um arranjo possível para o hidrociclone 16. Alternativamente, o hidrociclone 16 pode receber água de recirculação a partir de linhas 18a, 18b e/ou 118c e ser arranjado em paralelo ou em série com a bomba 20.

[022]Um ciclo de lavagem completo inclui pelo menos uma etapa de lavagem e pelo menos uma etapa de enxágue. O número e a duração de cada etapa do ciclo de lavagem variam de acordo com a máquina de lavar louça. Máquinas de lavar louça adequadas incluem uma máquina de lavar louça do tipo de porta ou uma do tipo transportadora e é reconhecido que o local de cada lavagem e etapa de enxágue pode variar com o tipo da máquina de lavar louça.

[023]A água do reservatório para água 14 pode ser recirculada sobre a louça na máquina de lavar louça 12 durante a etapa de lavagem e/ou a etapa de enxágue. Em um sistema preferido, a água a partir de reservatório para água 14 é recirculada durante a etapa de lavagem e água fresca a partir da fonte de água fresca 28 enxágua a louça durante a etapa de enxágue.

[024]Hidrociclone 16 pode ser operado ou usado continuamente durante o ciclo de lavagem. Alternativamente, o hidrociclone 16 pode ser operado ou usado durante uma porção do ciclo de lavagem. Quando o hidrociclone 16 é operado durante uma porção do ciclo de lavagem, o hidrociclone 16 e a bomba 26 podem ser operados ao mesmo tempo ou em tempos diferentes.

[025]Água de recirculação no reservatório para água 14 pode ser usado em múltiplos ciclos de lavagem. O agente floculante pode ser adicionado no início de cada ciclo de lavagem ou pode ser como necessário. Por exemplo, o agente floculante pode ser adicionado a cada diversos ciclos de lavagem.

Composição Detergente

[026]Como descrito acima, o agente floculante pode ser incluído em uma composição detergente. Por exemplo, uma composição detergente adequada pode incluir pelo menos um tensoativo, pelo menos uma fonte de alcalinidade, pelo menos um agente floculante, e opcionalmente pelo menos um componente funcional.

[027]Fontes de alcalinidade adequadas incluem mas não são limitadas a hidróxidos de metal alcalino, carbonatos de metal alcalino, metasilicatos de metal alcalino, e silicatos de metal alcalino. Exemplos específicos incluem hidróxido de sódio, hidróxido de potássio, carbonato de sódio, carbonato de potássio, uma mistura de hidróxidos de metal alcalino, uma mistura de carbonatos de metal alcalino, e uma mistura de hidróxido de metal alcalino e carbonato de metal alcalino. O hidróxido de metal alcalino, silicato de metal alcalino, metasilicato de metal alcalino e/ou carbonato de metal alcalino podem ser adicionados ao detergente em qualquer forma conhecida na técnica, incluindo grânulos sólidos, flocos, pós, dissolvidos em uma solu-ção aquosa, ou uma combinação dos mesmos.

[028]A fonte de alcalinidade controla o pH da solução de uso resultante quando água é adicionada ao detergente. O pH da solução de uso deve ser mantido na faixa alcalina de modo a proporcionar suficientes propriedades de detergência. Em um exemplo, o pH da solução de uso é entre cerca de 7 e cerca de 13. Particularmente, o pH da solução de uso é entre cerca de 9 e cerca de 12. Se o pH da solução de uso for muito alto, por exemplo, acima 13, a solução de uso pode ser muito alcalina e atacar ou danificar a superfície a ser limpa.

[029]A fonte alcalina do detergente e o pH da solução de uso resultante podem diferir dependendo de se o detergente é para aplicações institucionais ou de consumidor. Em um detergente de consumidor adequado, a fonte de alcalinidade consiste de pelo menos um carbonato de metal alcalino, metasilicato de metal alcalino, silicato de metal alcalino ou combinações dos mesmos, e a solução de uso resultante tem um pH entre cerca de 7 e 11. Detergentes institucionais podem ter um mais alto pH do que os detergentes de consumidor. Em um detergente institucional adequado, a fonte de alcalinidade consiste de pelo menos um hidróxido de metal alcalino, carbonato de metal alcalino, metasilicato de metal alcalino, silicato de metal alcalino ou combinações dos mesmos, e a solução de uso resultante tem um pH entre cerca de 9.5 e 13.

[030]Quando o detergente é proporcionado como um sólido, a fonte de alcalinidade pode também funcionar como um sal hidratável. O sal hidratável pode ser referido como substancialmente anídrico. Por substancialmente anídrico, se quer dizer que o componente contém menos do que cerca de 2% em peso de água com base em o peso do componente hidratável. A quantidade de água pode ser menos do que cerca de 1% em peso, e pode ser menos do que cerca de 0,5% em peso. Não há necessidade de que o sal hidratável seja completamente anídrico.

[031]Uma variedade de tensoativos pode ser usada na composição detergente, incluindo, mas não limitada a: tensoativos aniônicos, não iônicos, catiônicos, e zwiteriônicos. Tensoativos são um componente opcional da composição detergen- te e podem ser excluídos a partir do concentrado. Exemplos de tensoativos que podem ser usados são comercialmente oferecidos por uma série de fontes. Para uma discussão de tensoativos, vide Kirk-Othmer, Encyclopedia of Chemical Technology, Third Edition, volume 8, páginas 900-912. Quando a composição detergente inclui um tensoativo como um agente de limpeza, o agente de limpeza é proporcionado em uma quantidade eficaz para proporcionar um nível desejado de limpeza. A composição detergente, quando proporcionada como um concentrado, pode incluir o agente tensoativo de limpeza em uma faixa de cerca de 0,05% a cerca de 20% em peso, cerca de 0,5% a cerca de 15%) em peso, cerca de 1% a cerca de 15% em peso, cerca de 1,5% a cerca de 10%> em peso, e cerca de 2% a cerca de 8% em peso. Exemplos adicionais de faixas de tensoativo em um concentrado incluem cerca de 0,5%> a cerca de 8% em peso, e cerca de 1% a cerca de 5% em peso.

[032]Exemplos de tensoativos aniônicos úteis em uma composição detergente incluem, mas não são limitados a: carboxilatos tal como alquilcarboxilatos e polialcoxicarboxilatos, carboxilatos de álcool etoxilado, carboxilatos de nonilfenol etoxilado; sulfonatos tais como alquilsulfonatos, alquilbenzenosulfonatos, alquila- rilsulfonatos, ésteres de ácido graxo sulfonado; sulfatos tais como álcoois sulfatados, álcool etoxilado sulfatado, alquilfenóis sulfatados, alquilsulfatos, sulfosuccinatos, e sulfatos de alquiléter. Exemplos de tensoativos aniônicos incluem, mas não são limitados a: alquilarilsulfonatode sódio, alfa-olefinsulfonato, e sulfatos de álcool graxo.

[033]Exemplos de tensoativos não iônicos úteis em uma composição detergente incluem, mas não são limitados a, os tendo um polímero de oxido de polialqui- leno como uma porção da molécula de tensoativo. Os referidos tensoativos não iônicos incluem, mas não são limitados a: cloro-, benzil-, metil-, etil-, propil-, butil- e outros éteres de polietileno glicol tampados a alquila de álcoois graxos; óxidos de poli- alquileno livre não iônicos tais como alquil poliglicosídeos; sorbitano e ésteres de sacarose e seus etoxilados; aminas alcoxiladas tais como etileno diamina alcoxilado; álcoois alcoxilados tais como álcool etoxilado propoxilatos, álcool propoxilato, álcool propoxilato etoxilado propoxilatos, álcool etoxilado butoxilato; nonilfenol etoxilado, éter de polioxietileno glicol; ésteres de ácido carboxílico tais como ésteres de glicerol, ésteres de polioxietileno, ésteres etoxilados e glicol de ácidos graxos; amidas carboxílicas tais como condensados de dietanolamina, condensados de monoalca- nolamina, amidas de ácido graxo de polioxi etileno; e copolímeros de bloco de óxido de polialquileno. Quando um tensoativo não iônico está presente em uma composição detergente ou sólido de liberação controlada, um hidrótropo pode também estar presente. Hidrótropos adequados incluem, mas não são limitados a xileno de sódio sulfonato, cumeno de sódio sulfonato, alquildifeniloxido dissulfonatos, fenol etoxilado, álcool benzílico etoxilado e semelhante. Um exemplo de um copolímero de bloco de óxido de etileno/óxido de propileno comercialmente oferecido inclui, mas não é limitado a, PLURONIC®, oferecido pela de BASF Corporation, Florham Park, NJ. Um exemplo de um tensoativo de silicone comercialmente oferecido inclui, mas não é limitado a, ABIL® B8852, oferecido pela de Goldschmidt Chemical Corporation, Hopewell, VA. Um tensoativo particularmente adequado é D500, um copolímero de óxido de etileno/óxido de propileno oferecido pela de BASF Corporation, Florham Park, NJ.

[034]Exemplos de tensoativos catiônicos que podem ser usados em uma composição detergente incluem, mas não são limitados a: aminas tais como monoaminas primárias, secundárias e terciárias com cadeias alquila C18 ou alquenila, al- quilamina etoxiladas, alcoxilatos de etilenodiamina, imidazolas tais como a 1-(2- hidroxietil)-2-imidazolina, a 2-alquil-1-(2-hidroxietil)-2-imidazolina, e semelhante; e sais de amônia quaternária, como, por exemplo, tensoativos de cloreto de amônia alquil quaternária tal como cloreto de n-alquil(C12-C18)dimetilbenzil amônia, monoidrato de cloreto de n-tetradecildimetilbenzilamônia, e um cloreto de amônia quaternária substituída por naftileno tal como cloreto de dimetil-1-naftilmetilamônia. O ten- soativo catiônico pode ser usado para proporcionar propriedades sanitizantes.

[035]Exemplos de tensoativos zwiteriônicos que podem ser usados em uma composição detergente incluem, mas não são limitados a: betaínas, imidazolinas, e propionatos.

[036]Quando a composição detergente é pretendida para ser usada em uma lavagem de louça automática ou em uma máquina de lavar louça, o(s) tensoativo(s) selecionado pode ser aquele que proporciona um nível aceitável de formação de espuma quando usado em uma lavagem de louça ou máquina de lavar louça. Composições detergentes para uso em lavagem automática de louça ou em máquinas de lavar louça são em geral consideradas ser composições com baixa formação de espuma. Tensoativos de baixa formação de espuma que proporcionam o nível desejado de atividade detergente são vantajosos em um ambiente tal como uma máquina de lavagem de louça onde a presença de grandes quantidades de formação de espuma pode ser problemática. Além de selecionar tensoativos com baixa formação de espuma, agentes de deformação de espuma podem também ser utilizados para reduzir a geração de espuma. Assim sendo, tensoativos que são considerados tensoativos com baixa formação de espuma podem ser usados. Adicionalmente, outros tensoativos podem ser usados em conjunto com um agente de deformação de espuma para controlar o nível de formação de espuma.

[037]O agente floculante está presente em uma quantidade eficaz para aglomerar partículas de resíduos de alimento. Agentes floculantes adequados foram descritos acima. Por exemplo, o agente floculante compreende um agente floculante catiônico, uma emulsão de copolímero de acrilamida catiônico, ou um agente floculante aniônico. O agente floculante pode também incluir uma combinação de agentes floculantes.

[038]A composição detergente pode ser proporcionada em qualquer forma, incluindo como uma composição detergente sólida ou como uma composição deter- gente líquida. Exemplos de composições detergentes sólidas e líquidas são apresentados nas Tabelas A e B abaixo. Tabela A: Exemplos composições detergentes sólidas

Tabela B: Exemplo composições detergentes líquidas

[039]As composições detergentes podem ser proporcionadas em qualquer uma de uma variedade de modalidades de composições detergentes. Em uma modalidade, a composição detergente pode ser substancialmente livre de fósforo, ácido nitrilotriacético (NTA) e ácido etilenodiaminatetraacético (EDTA). Livre de fósforo quer dizer uma composição tendo menos do que aproximadamente 0,5 % em peso, mais particularmente, menos do que aproximadamente 0,1 % em peso, e ainda mais particularmente menos do que aproximadamente 0,01 % em peso de fósforo com base no peso total da composição. Livre de NTA quer dizer uma composição tendo menos do que aproximadamente 0,5 % em peso, menos do que aproximadamente 0,1 % em peso, e particularmente menos do que aproximadamente 0,01 % em peso de NTA com base no peso total da composição. Quando a composição é livre de NTA, a mesma é também compatível com cloro, que funciona como uma gente anti- redeposição e agente de remoção de mancha. Quando diluída em uma solução de uso, a composição detergente inclui concentrações de fósforo, NTA e EDTA de menos do que aproximadamente 100 ppm, particularmente menos do que aproxima- damente 10 ppm, e mais particularmente menos do que aproximadamente 1 ppm.

[040]A composição detergente pode ser diluída com água, conhecido como água de diluição, para formar uma solução concentrada ou uma solução de uso. Em geral, um concentrado se refere a uma composição que é pretendida para ser diluída com água para proporcionar a solução de uso; a solução de uso é dispersada ou usada sem diluição adicional. A solução de uso pode ser usada para limpar substratos tal como durante lavagem de louça.

[041]Em um exemplo, a composição detergente é diluída de modo que a solução de uso tem suficiente detersividade. Um típico fator de diluição é entre aproximadamente 1 e aproximadamente 10,000 mas dependerá de fatores incluindo dureza da água, a quantidade de resíduo a ser removida e semelhante. Em uma modalidade, a composição detergente sólida é diluída em uma proporção de entre cerca de 1 : 10 e cerca de 1 : 1000 concentrado para água. Particularmente, a composição detergente sólida é diluída em uma proporção de entre cerca de 1 : 100 e cerca de 1 : 5000 concentrado para água. Mais particularmente, a composição detergente sólida é diluída em uma proporção de entre cerca de 1 : 250 e 1 : 2000 concentrado para água.

[042]Faixas adequadas de concentração para a solução de uso são apre sentadas na Tabela C. Tabela C: Exemplo concentrações em uma solução de uso

Materiais funcionais Adicionais

[043]As composições detergentes podem também incluir vários componentes funcionais adicionais. Em algumas modalidades, a fonte de alcalinidade, tensoativo ou sistema tensoativo, agente floculante, uma água opcional pode constituir uma grande quantidade, ou mesmo substancialmente todo o peso total da composição detergente, por exemplo, em modalidades tendo poucos ou nenhum materiais funcionais adicionais dispostos nas mesmas.

[044]Em modalidades alternativas, materiais funcionais são adicionados para proporcionar propriedades e funcionalidades adicionais a uma composição detergente. Para o objetivo do presente pedido, o termo "materiais funcionais" inclui um material que quando disperso ou dissolvido em uma solução de uso e/ou solução concentrada, tal como uma solução aquosa, proporciona uma propriedade benéfica em um uso particular. Alguns exemplos de materiais funcionais particulares são discutidos em mais detalhes abaixo, embora os materiais particulares discutidos sejam dados apenas como exemplo, e que uma ampla variedade de outros materiais funcionais pode ser usada. Adicionalmente, os componentes discutidos acima podem ser multifuncionais e podem também proporcionar diversos benefícios funcionais discutidos abaixo.

Fonte Alcalina Secundária

[045]A composição detergente pode incluir uma ou mais fones alcalinas secundárias. Exemplos de fones alcalinas secundárias adequadas da composição detergente incluem, mas não são limitados a carbonatos de metal alcalino, hidróxidos de metal alcalino e silicatos de metal alcalino. Exemplos de carbonatos de metal alcalino que podem ser usados incluem, mas não são limitados a: carbonato de sódio ou potássio, bicarbonato, sesquicarbonato, e misturas dos mesmos. Exemplos de hidróxidos de metal alcalino que podem ser usados incluem, mas não são limitados a: hidróxido sódio ou de potássio. O hidróxido de metal alcalino pode ser adicionado a uma composição detergente em qualquer forma conhecida na técnica, incluindo como contas sólidas, dissolvidas em uma solução aquosa, ou uma combinação dos mesmos. Exemplos de silicatos de metal alcalino incluem, mas não são limitados a silicato ou polisilicato de sódio ou potássio, metasilicato de sódio ou potássio e me- tasilicato de sódio ou potássio hidratado ou uma combinação dos mesmos.

Construtores ou Condicionadores de Água

[046]A composição detergente pode incluir um ou mais agentes construtores, também chamados de agentes quelantes ou sequestrantes (por exemplo, construtores), incluindo, mas não limitados a: fosfatos condensados, carbonatos de metal alcalino, fosfonatos, ácidos aminocarboxílicos, e/ou ácidos policarboxílicos. Em geral, um agente quelante é uma molécula capaz de coordenar (isto é, ligar) os íons de metal comumente encontrados na água natural para evitar que os íons de metal interfiram com a ação de outros ingredientes detergentes de uma composição de limpeza. Níveis de adição preferidos para os construtores que podem também ser agentes quelantes ou sequestrantes estão entre cerca de 0,1% a cerca de 70% em peso, cerca de 1%) a cerca de 60%) em peso, ou cerca de 1,5% a cerca de 50% > em peso. Se a composição detergente sólida é proporcionada como um concentrado, o concentrado pode incluir entre aproximadamente 1% a aproximadamente 60% em peso, entre aproximadamente 3% a aproximadamente 50% em peso, e entre aproximadamente 6% a aproximadamente 45% em peso de construtores. Faixas adicionais de construtores incluem entre aproximadamente 3% a aproximadamente 20% em peso, entre aproximadamente 6% a aproximadamente 15% em peso, entre aproximadamente 25% a aproximadamente 50% em peso, e entre aproximadamente 35% a aproximadamente 45% em peso.

[047]Exemplos de fosfatos condensados incluem, mas não são limitados a: ortofosfato de sódio e potássio, pirofosfato de sódio e potássio, tripolifosfato de sódio, e hexametafosfato de sódio. Um fosfato condensado pode também auxiliar, em uma extensão limitada, na solidificação da composição detergente ao fixar a água livre presente na composição detergente como água de hidratação.

[048]Exemplos de fosfonatos incluem, mas não são limitados a: ácido 2- fosfonobutane-1,2,4-tricarboxílico (PBTC), ácido 1-hidroxi etano-1,1-difosfônico, CH2C(OH)[PO(OH)2]2; aminotri(ácido metilenofosfônico), N[CH2 PO(OH)2]3; amino- tri(metilenofosfonato), sal de sódio de (ATMP), N[CH2PO(ONa)2]3; 2- hidroxietiliminobis(ácido metilenofosfônico), HOCH2CH2 N[CH2PO(OH)2]2; dietileno- triaminapenta(ácido metilenofosfônico), (HO)2POCH2 N[CH2 CH2 N[CH2 PO(OH)2]2]2; dietilenotriaminapenta (metilenofosfonato), sal de sódio (DTPMP), C9 H(28-x) N3 axO-15 P5 (x = 7); hexametilenodiamina (tetrametilenofosfonato), sal de potássio, C10H (28- x)N2Kx O12 P4 (x = 6); bis(hexametileno)triamina(ácido pentametilenofosfônico), (H02)POCH2 N[(CH2)2N[CH2 PO(OH)2]2]2; e ácido fosforoso, H3P03. Fosfonatos preferidos incluem HEDP, PBTC, ATMP e combinações dos mesmos. Uma combinação preferida de fosfonato é ATMP e DTPMP. Um fosfonato alcalino ou neutralizado, ou uma combinação do fosfonato com uma fonte alcalina antes de ser adicionado na mistura de modo que há pouco ou nenhum calor ou gás gerado pela reação de neutralização quando o fosfonato é adicionado é preferido. Em uma modalidade, entretanto, a composição detergente é livre de fósforo.

[049]Materiais de ácido amino carboxílico úteis contendo pouco ou nenhum NTA incluem, mas não são limitados a: ácido N-hidroxietilaminodiacético, ácido eti- lenodiaminatetraacético (EDTA), ácido hidroxi etilenodiaminatetraacético, ácido dieti- lenotriaminapentaacético, ácido N-hidroxietil-etilenodiaminatriacético (HEDTA), ácido dietilenotriaminapentaacético (DTP A), ácido metilglicinadiacético (MGDA), ácido glutâmico-ácido N,N-diacético (GLDA), ácido etilenodiaminasuccínico (EDDS), ácido 2-hidroxietiliminodiacético (HEIDA), ácido iminodisuccínico (IDS), ácido 3-hidroxi-2- 2'-iminodisuccínico (HIDS) e outros ácidos similares ou sais dos mesmos tendo um grupo amino com um substituinte de ácido carboxílico. Em uma modalidade, entre- tanto, a composição detergente é livre de aminocarboxilatos.

[050]Polímeros de condicionamento de água podem ser usados como construtores contendo não-fósforo. Exemplos de polímeros de condicionamento de água incluem, mas não são limitados a: policarboxilatos. Exemplos de policarboxilatos que podem ser usados como construtores e/ou polímeros de condicionamento de água incluem, mas não são limitados a: aqueles que têm um grupo carboxilato pendente (- C02~) tal como ácido poliacrílico, ácido maleico, ácido tartárico, ácido glucônico, ácido acético, ácido benzóico, ácido cítrico, ácido fórmico, ácido láctico, ácido málico, ácido glutâmico, ácido adípico, ácido oxálico, polímero maleico/olefina, polímero ou terpolímero sufonado, polímero acrílico/maleico, ácido polimetacrílico, polimetacrila- mida hidrolisada, polímeros hidrolisados de poliamida-metacrilamida, poliacrilonitrila hidrolisada, polimetacrilonitrila hidrolisada, e polímeros hidrolisadoe de acrilonitrila- metacrilonitrilo. Outros polímeros de condicionamento de água adequados incluem amido, açúcar ou polióis compreendendo ácido carboxílico ou grupos éster funcional. Exemplos de ácido carboxílico incluem mas não são limitados a ácido maleico, acido acrílico, metacrílico e itacônico ou os sais dos mesmos.

[051]Exemplos de grupos éster funcional incluem ésteres de arila, cíclicos, aromáticos e C1-C10 lineares, ramificados ou substituídos. Para uma discussão adicional de agentes quelantes / sequestrantes, vide Kirk-Othmer, Encyclopedia of Chemical Technology, Terceira Edição, volume 5, páginas 339 - 366 e volume 23, páginas 319 - 320, a descrição dos quais se encontra aqui incorporada por referência. Os referidos materiais podem também ser usados em níveis subestequiométri- cos para funcionar como modificadores de cristal

Agentes de Endurecimento

[052]As composições detergentes podem também incluir um agente de endurecimento adicionalmente a, ou na forma de, o construtor. Um agente de endurecimento é um composto ou sistema de compostos, orgânico ou inorgânico, que sig- nificantemente contribui para a solidificação uniforme da composição detergente. Preferivelmente, os agentes de endurecimento são compatíveis com o agente de limpeza e outros ingredientes ativos da composição detergente e são capazes de proporcionar uma quantidade eficaz de dureza e/ou solubilidade aquosa à composição detergente processada. Os agentes de endurecimentos devem também ser capazes de formar uma matriz homogênea com o agente de limpeza e outros ingredientes quando misturados e solidificados para proporcionar uma dissolução uniforme do agente de limpeza a partir da composição detergente durante uso.

[053]Uma quantidade de agente de endurecimento incluído na composição detergente irá variar de acordo com fatores incluindo, mas não limitados a: o tipo da composição detergente sendo preparada, os ingredientes da composição detergente, o uso pretendido da composição detergente, a quantidade de solução de dispensar aplicada à composição detergente sólida com o tempo durante o uso, a temperatura da solução de dispensar, a dureza da solução de dispensar, o tamanho físico da composição detergente, a concentração de outros ingredientes, e a concentração do agente de limpeza na composição detergente. É preferido que a quantidade do agente de endurecimento incluído na composição detergente seja eficaz para combinar com o agente de limpeza e outros ingredientes da composição detergente para formar uma mistura homogênea sob condições de mistura contínua e uma temperatura em ou abaixo da temperatura são do agente de endurecimento.

[054]É também preferido que o agente de endurecimento forme uma matriz com o agente de limpeza e outros ingredientes que irão endurecer a uma forma sólida sob temperaturas ambientais de aproximadamente 30° C a aproximadamente 50° C, particularmente aproximadamente 35° C a aproximadamente 45° C, após a mistura cessar e a mistura ser dispensado a partir do sistema de mistura, dentro de aproximadamente 1 minuto a aproximadamente 3 horas, particularmente aproximadamente 2 minutos a aproximadamente 2 horas, e particularmente aproximadamente 5 minutos a aproximadamente 1 hora. A quantidade mínima de calor a partir de uma fonte externa pode ser aplicado à mistura para facilitar o processamento da mistura. É preferido que a quantidade do agente de endurecimento incluído na composição detergente seja eficaz para proporcionar a dureza desejada e o coeficiente desejado de solubilidade controlada da composição processada quando disposta em um meio aquoso para alcançar um coeficiente desejado de dispensar o agente de limpeza a partir da composição solidificada durante o uso.

[055]O agente de endurecimento pode ser um agente de endurecimento orgânico ou um inorgânico. Um agente de endurecimento orgânico preferido é um composto de polietileno glicol (PEG). O coeficiente de solidificação das composições compreendendo um agente de endurecimento de polietileno glicol irá variar, pelo menos em parte, de acordo com a quantidade e o peso molecular do polietileno glicol adicionado à composição detergente. Exemplos de polietileno glicóis adequados incluem, mas não são limitados a: polietileno glicóis sólidos de fórmula geral H(OCH2CH2)nOH, onde n é maior do que 15, particularmente aproximadamente 30 a aproximadamente 1700. Tipicamente, o polietileno glicol é um sólido na forma de um pó de livre fluxo ou flocos, tendo um peso molecular de aproximadamente 1,000 a aproximadamente 100,000, particularmente tendo um peso molecular de pelo menos aproximadamente 1,450 a aproximadamente 20,000, mais particularmente entre aproximadamente 1,450 a aproximadamente 8,000. O polietileno glicol está presente a uma concentração de a partir de aproximadamente 1% a 75% em peso e particularmente aproximadamente 3% a aproximadamente 15% em peso. Compostos adequados de polietileno glicol incluem, mas não são limitados a: PEG 4000, PEG 1450, e PEG 8000 entre outros, com PEG 4000 e PEG 8000 sendo os mais preferidos. Um exemplo de um polietileno glicol sólido comercialmente oferecido inclui, mas não é limitado a: CARBOWAX, oferecido pela Union Carbide Corporation, Houston, TX.

[056]Agentes de endurecimento inorgânicos preferidos são sais inorgânicos hidratáveis, incluindo, mas não limitados a: sulfatos e bicarbonatos. Os agentes de endurecimento inorgânicos estão presentes em concentrações de até aproximadamente 50% em peso, particularmente aproximadamente 5% a aproximadamente 25% em peso, e mais particularmente aproximadamente 5% a aproximadamente 15% em peso. Em uma modalidade, entretanto, a composição de liberação sólida controlada é livre de sulfatos e carbonatos incluindo cinza de soda.

[057]Partículas de ureia podem também ser empregadas como endurecedores nas composições detergentes. O coeficiente de solidificação das composições irá variar, pelo menos em parte, em função de fatores incluindo, mas não limitados a: a quantidade, o tamanho de partícula, e o formato da ureia adicionada à composição. Por exemplo, a forma particulada de ureia pode ser combinada com um agente de limpeza e outros ingredientes, e preferivelmente uma quantidade menor mas eficaz de água. A quantidade e o tamanho de partícula de ureia são eficazes para combinar com o agente de limpeza e outros ingredientes para formar uma mistura homogênea sem a aplicação de calor a partir de uma fonte externa para fundir a ureia e outros ingredientes a um estágio fundido. É preferido que a quantidade de ureia incluída na composição seja eficaz para proporcionar a desejada dureza e desejado coeficiente de solubilidade da composição quando disposta em um meio aquoso para alcançar um coeficiente desejado de dispensar o agente de limpeza a partir da composição solidificada durante o uso. Em algumas modalidades, a composição inclui entre aproximadamente 5% a aproximadamente 90% em peso de ureia, particularmente entre aproximadamente 8% e aproximadamente 40% em peso ureia, e mais particularmente entre aproximadamente 10% e aproximadamente 30% em peso ureia.

[058]A ureia pode ser na forma de contas perolizadas ou pós. Ureia peroli- zada é em geral oferecida por fontes comerciais como uma mistura de tamanhos de partícula que variam a partir de cerca de 8-15 U.S. malha, como, por exemplo, da Arcadian Sohio Company, Nitrogen Chemicals Division. Uma forma perolizada de ureia é preferivelmente triturada para reduzir o tamanho de partícula a cerca de 50 U.S. malha a cerca de 125 U.S. malha, particularmente cerca de 75-100 U.S. malha, preferivelmente usando uma trituradora molhada tal como um extrusa de parafuso simples ou duplo, uma misturadora Teledyne, um emulsificador Ross, e semelhante.

Agentes alvejantes

[059]Agentes alvejantes adequados para uso na composição detergente para clarear ou branquear um substrato incluem compostos alvejantes capazes de liberar uma espécie de halogênio ativo, tal como Cl2, Br2, -OC1"e/ou -OBr", sob condições tipicamente encontradas durante os processos de limpeza. Agentes alvejantes adequados para uso nas composições detergentes incluem, mas não são limitados a: compostos contendo cloro tal como cloro, hipocloritos, ou cloraminas. Exemplos de compostos de liberação de halogênio incluem, mas não são limitados a: os diclo- roisocianuratos de metal alcalino, trisódio fosfato clorado, os hipocloritos de metal alcalino, monocloramina, e dicloramina. Fontes de cloro encapsuladas podem também ser usadas para aumentar a estabilidade da fonte de cloro na composição (vide, por exemplo, patentes U.S. Nos. 4,618,914 e 4,830,773, a descrição das quais se encontra aqui incorporada por referência). Um agente alvejante pode também ser uma fonte de peroxigênio ou oxigênio ativo tal como peróxido de hidrogênio, perbo- ratos, carbonato de sódio peroxihidrato, permonosulfato de potássio, e mono perbo- rato de sódio e tetraidrato, com e sem ativadores tal como tetraacetiletileno diamina. Quando o concentrado inclui um agente alvejante, o mesmo pode ser incluído em uma quantidade entre aproximadamente 0,1% e aproximadamente 60% em peso, entre aproximadamente 1% e aproximadamente 20% em peso, entre aproximadamente 3% e aproximadamente 8% em peso, e entre aproximadamente 3% e aproximadamente 6% em peso. Cargas

[060]A composição detergente pode incluir uma quantidade eficaz de cargas de detergente que não funcionem como um agente de limpeza em si, mas coopera com o agente de limpeza para aumentar a capacidade geral de limpeza da composição detergente. Exemplos de cargas de detergente adequados para uso nas presentes composições detergentes incluem, mas não são limitados a: sulfato de sódio e cloreto de sódio. Quando o concentrado inclui uma carga detergente, a mesma pode ser incluída em uma quantidade até aproximadamente 50% em peso, entre aproximadamente 1% e aproximadamente 30% em peso, ou entre aproximadamente 1,5% e aproximadamente 25% em peso.

Agentes de deformação de espuma

[061]Um agente de deformação de espuma para reduzir a estabilidade da espuma pode também ser incluído na composição detergente. Exemplos de agentes de deformação de espuma incluem, mas não são limitados a: polímeros de bloco de óxido de etileno/propileno tal como os oferecidos sob o nome Pluronic® N-3 oferecidos pela de BASF Corporation, Florham Park, NJ; compostos de silicone tais como sílica dispersa em polidimetilsiloxano, polidimetilsiloxano, e polidimetilsiloxano fucio- nalizado tal como os oferecidos sob o nome Abil® B9952 oferecidos pela de Goldschmidt Chemical Corporation, Hopewell, VA; amidas graxas, ceras de hidrocarbo- no, ácidos graxos, ésteres graxos, álcoois graxos, sabões de ácido graxo, etoxila- dos, óleos minerais, ésteres de polietileno glicol, e ésteres de alquil fosfato tais como monostearil fosfato. Uma discussão sobre agentes de deformação de espumas pode ser encontrada, por exemplo, na Patente U.S. No. 3,048,548 para Martin et al, Patente U.S. No. 3,334,147 para Brunelle et al, e Patente U.S. No. 3,442,242 para Rue et al., as descrições das quais se encontra aqui incorporadas por referência. Quando o concentrado inclui um agente de deformação de espuma, o agente de deformação de espuma pode ser proporcionado em uma quantidade entre aproximadamente 0,0001% e aproximadamente 10% em peso, entre aproximadamente 0,001% e aproximadamente 5% em peso, ou entre aproximadamente 0,01% e aproximadamente 1,0% em peso.

Agentes anti-redeposição

[062]A composição detergente pode incluir um agente anti-redeposição para facilitar a suspensão sustentada de resíduos em uma solução de limpeza e evitar que os resíduos removidos sejam redepositados no substrato sendo limpo. Exemplos de agentes anti-redeposição adequados incluem, mas não são limitados a: poli- acrilatos, polímeros de anidrido maleico estireno, derivados celulósicos tais como hidroxietil celulose, hidroxipropil celulose e carboximetil celulose. Quando o concentrado inclui um agente anti-redeposição, o agente anti-redeposição pode ser incluído em uma quantidade entre aproximadamente 0,5% e aproximadamente 10% em peso, e entre aproximadamente 1% e aproximadamente 5% em peso.

Agentes Estabilizantes

[063]A composição detergente pode também incluir agentes estabilizantes. Exemplos de agentes estabilizantes adequados incluem, mas não são limitados a: borato, íons de cálcio magnésio, propilene glicol, e misturas dos mesmos. O concentrado não precisa incluir um agente estabilizante, mas quando o concentrado inclui um agente estabilizante, o mesmo pode ser incluído em uma quantidade que proporciona o nível desejado de estabilidade do concentrado. Exemplos de faixas do agente estabilizante incluem até aproximadamente 20% em peso, entre aproximadamente 0,5% e aproximadamente 15% em peso, e entre aproximadamente 2% e aproximadamente 10% em peso.

Dispersantes

[064]A composição detergente pode também incluir dispersantes. Exemplos de dispersantes adequados que podem ser usados em uma composição detergente incluem, mas não são limitados a: polímeros de ácido maleico /olefina, ácido polia- crílico, e misturas dos mesmos. O concentrado não precisa incluir um dispersante, mas quando um dispersante é incluído o mesmo pode ser incluído em uma quantidade que proporciona as propriedades de dispersante desejadas. Exemplo de faixas do dispersante no concentrado pode ser até aproximadamente 20% em peso, entre aproximadamente 0,5% e aproximadamente 15% em peso, e entre aproximadamente 2% e aproximadamente 9% em peso.

Enzimas

[065]Enzimas que podem ser incluídas em uma composição detergente incluem as enzimas que ajudam na remoção e/ou anti-redeposição de amido, proteína, gorduras, óleos e combinações dos mesmos. Exemplos de tipos de enzimas incluem, mas não são limitados a: proteases, alfa-amilases, lipases e misturas das mesmas. Exemplos de proteases que podem ser usadas incluem, mas não são limitadas a: as derivadas a partir de Bacillus licheniformix, Bacillus lenus, Bacillus alca- lophilus, e Bacillus amyloliquefacins. Exemplos de alfa-amilases incluem Bacillus subtilis, Bacillus amyloliquefaceins e Bacillus licheniformis. O concentrado não precisa incluir uma enzima, mas quando o concentrado inclui uma enzima, a mesma pode ser incluída em uma quantidade que proporciona a atividade enzimática desejada quando a composição detergente é proporcionada como uma composição de uso. Exemplos de faixas de enzima no concentrado incluem até aproximadamente 15% em peso, entre aproximadamente 0,5% a aproximadamente 10% em peso, e entre aproximadamente 1% a aproximadamente 5% em peso.

Fragrâncias e Corantes

[066]Vários corantes, odorantes incluindo perfumes, e outros agentes de in-tensificação de estética podem também ser incluídos na composição detergente. Corantes adequados que podem ser incluídos para alterar a aparência da composição detergente, incluem, mas não são limitados a: Azul direto 86, oferecido pela de Mac Dye-Chem Industries, Ahmedabad, India; Azul Fastusol, oferecido pela de Mo- bay Chemical Corporation, Pittsburgh, PA; Laranja Acida 7, oferecido pela de Ameri- can Cyanamid Company, Wayne, NJ; Violeta Básico 10 e Azul Sandolan / Azul Ácido 182, oferecido pela de Sandoz, Princeton, NJ; Amarelo Ácido 23, oferecido pela de Chemos GmbH, Regenstauf, Germany; Amarelo Ácido 17, oferecid pela de Sigma Chemical, St. Louis, MO; Sap Green e Amarelo Metanil, oferecido pela de Keys- ton Analine e Chemical, Chicago, IL; Azul Ácido 9, oferecido pela de Emerald Hilton Davis, LLC, Cincinnati, OH; Hisol Fast Red e Fluoresceina, oferecidos pela de Capitol Color e Chemical Company, Newark, NJ; e Acid Green 25, Ciba Specialty Chemicals Corporation, Greensboro, NC.

[067]Fragrâncias ou perfumes que podem ser incluídos nas composições detergentes incluem, mas não são limitados a: terpenóides tais como citronelol, aldeídos tais como amil cinamaldeído, um jasmim tal como CIS-jasmim ou jasmal, e vani- lina.

Espessantes

[068]As composições detergentes podem incluir um modificador de reologia ou um espessante. O modificador de reologia pode proporcionar a função a seguir: aumentar a viscosidade das composições detergentes; aumentar o tamanho de partícula de líquido das composições de uso quando dispensadas através de um bocal de pulverização; proporcionar as composições de uso com um agarre vertical às superfícies; proporcionar suspensão de partícula dentro das composições de uso; ou reduzir o coeficiente de evaporação das composições de uso.

[069]O modificador de reologia pode proporcionar uma composição de uso que é pseudo plástica, em outras palavras a composição de uso ou material quando deixado sem perturbar (em um modo de cisalhamento), retém a alta viscosidade. Entretanto, quando cisalhado, a viscosidade do material é substancialmente mas reversivelmente reduzida. Após a ação de cisalhamento ser removida, a viscosidade retorna. As referidas propriedades permitem a aplicação do material através de uma cabeça de pulverização. Quando pulverizado através de um bocal, o material sofre cisalhamento na medida em que é arrastado em um tubo de alimentação para dentro da cabeça de pulverização sob a influência de pressão e é cisalhado pela ação de uma bomba no pulverizador de ação por bomba. Em qualquer caso, a viscosidade pode cair a um ponto de modo que quantidades substanciais do material podem ser aplicadas usando os dispositivos de pulverização usados para aplicar o material a uma superfície suja. Entretanto, uma vez que o material vem a repousar na superfície suja, os materiais podem reobter alta viscosidade para garantir que o material permaneça no lugar no resíduo. Preferivelmente, o material pode ser aplicado a uma superfície resultando em um revestimento substancial do material que proporciona os componentes de limpeza em suficiente concentração para resultar em elevação e remoção do resíduo endurecido ou revestido. Enquanto em contato com o resíduo nas superfícies verticais ou inclinadas, os espessantes em conjunto com os outros componentes do limpador minimizam gotejamento, afundamento, tombamento ou outro movimento do material sob efeito de gravidade. O material deve ser formulado de modo que a viscosidade do material seja adequada para manter contato entre quantidades substanciais do filme do material com o resíduo por pelo menos um minuto, particularmente cinco minutos ou mais.

[070]Exemplos de espessantes ou modificadores de reologia adequados são espessantes poliméricos incluindo, mas não limitados a: polímeros ou polímeros naturais ou gomas derivadas a partir de fontes vegetais ou animais. Os referidos materiais podem ser polissacarídeos tal como grandes moléculas de polissacarídeo tendo substancial capacidade espessante. Espessantes ou modificadores de reologia também incluem argilas.

[071]Um espessante polimérico substancialmente solúvel pode ser usado para proporcionar maior viscosidade ou maior conductividade ás composições de uso. Exemplos de espessantes poliméricos para os fins das composições aquosas da presente invenção incluem, mas não são limitados a: polímeros de vinil carboxi- lados tais como ácidos poliacrílicos e sais de sódio dos mesmos, celulose etoxilada, espessantes de poliacrilamida, composições de xantano reticuladas, alginato de sódio e produtos de algina, hidroxipropil celulose, hidroxietil celulose, e outros espessantes aquosos similares que têm alguma proporção substancial de solubilidade em água. Exemplos de espessantes adequados comercialmente oferecido incluem, mas não são limitados a: Acusol, oferecido pela de Rohm & Haas Company, Philadelphia, PA; e Carbopol, oferecido pela de B.F. Goodrich, Charlotte, NC.

[072]Exemplos de espessantes poliméricos adequados incluem, mas não limitada a: polissacarídeos. Um exemplo de um polissacarídeo adequado comercialmente oferecido inclui, mas não é limitado a, Diutan, oferecido pela de Kelco Division de Merck, San Diego, CA. Espessantes para uso nas composições adicionalmente incluem espessantes de álcool polivinilico, tal como, completamente hidrolisado (maior do que 98,5 mol de acetato substituído com a função -OH).

[073]Um exemplo de um polissacarídeo particularmente adequado inclui, mas não é limitado a, xantanos. Os referidos polímeros de xantano são preferidos em virtude de sua elevada solubilidade em água, e excelente potência espessante. Xantano é um polissacarídeo extracelular de xantomonas campestras. Xantano pode ser produzido por fermentação com base em açúcar de milho ou outro corn subprodutos adoçantes. Xantano compreende um cadeia de estrutura poli beta-(1-4)-D- Glicopiranosil, similar àquela encontrada em celulose. Dispersões aquosas de goma xantano e seus derivados exibem novas e extraordinárias propriedades reológicas. Baixas concentrações da goma têm viscosidades relativamente altas que permitem que a mesma seja usada economicamente. Soluções de goma xantona exibem alto pseudo plasticidade, isto é sobre uma grande faixa de concentrações, rápida redução de cisalhamento ocorre o que é em geral entendido ser instantaneamente reversível. Materiais não cisalhados têm viscosidades que aprecem ser independentes do pH e independente da temperatura nas amplas faixas. Materiais de xantano preferi- dos incluem os materiais de xantano reticulados.

[074]Polímeros de xantano podem ser reticulados com uma variedade de agentes de reticulação de reação covalente conhecidos reativos com a funcionalidade hidroxila de grandes moléculas de polissacarídeo e podem também ser reticulados usando íons de metal divalente, trivalente ou polivalente. Os referidos géis de xantano reticulados são descritos na Patente U.S. No. 4,782,901, a qual se encontra aqui incorporada por referência. Agentes de reticulação adequados para os materiais de xantano incluem, mas não são limitados a: cátions de metal tais como A 1+3, Fe+3, Sb+3, Zr+4 e outros metais de transição. Exemplos de xantanos adequados comercialmente oferecido incluem, mas não são limitados a: KELTROL®, KELZAN® AR, KELZAN® D35, KELZAN® S, KELZAN® XZ, oferecidos pela de Kelco Division de Merck, San Diego, CA. Agentes de reticulação orgânicos conhecidos podem também ser usados. Um xantano reticulado preferido é KELZAN® AR, que proporciona uma composição de uso pseudo plástica que pode produzir grandes tamanhos de partícula de nevoa ou aerossol quando pulverizada.

EXEMPLOS

[075]A presente invenção é mais particularmente descrita nos exemplos a seguir que pretendem ser apenas ilustração, uma vez que numerosas modificações e variações dentro do âmbito da presente invenção serão aparentes para aqueles versados na técnica. A não ser que de outro modo observado, todas as partes, percentuais, e proporções reportadas nos exemplos a seguir são em base ponderal, e todos os reagentes usados nos exemplos foram obtidos, ou são oferecidos, a partir de fornecedores químicos descritos abaixo, ou podem ser sintetizados por técnicas convencionais.

Exemplos 1 , 2, 3 e 4

[076]Quatro jarros de 226,79 gramas (8 onças) foram usados para simular um reservatório para água de uma máquina de lavar louça. Para determinar se um agente floculante aumentaria a eficiência de um hidrociclone, quatro agentes floculantes separados foram primeiro testados para ver seus efeitos nos resíduos de alimentos. Cerca de 3,000 ppm de resíduo de feijão, preparada a partir de uma lata de feijão cozido, e cerca de 10 ppm de um floculante foram adicionados a cada jarro. Em particular, o Exemplo 1 usou Hyperfloc CR 844, Exemplo 2 usou Hyperfloc CR 854, Exemplo 3 usou Hyperfloc CR 864 e Exemplo 4 usou Hyperfloc CE 884, quando são cada um dos quais agente floculantes de copolímero de acrilamida catiônico.

[077]Cada um dos jarros foi agitado por cerca de 5 segundos e disposto em uma plataforma estacionária. Os jarros foram observados imediatamente após os jarros serem agitados e cerca de 24 horas após os jarros serem agitados.

[078]Imediatamente após a agitação, todo o agente floculante dos Exemplos 1- 4 pareceram flocular cerca da mesma quantidade de partículas de resíduos de alimento. Todas as partículas de resíduos de alimento floculadas coletadas na parte de cima dos jarros na superfície da água. Após cerca de 24 horas, todas as partículas de resíduos de alimento floculadas decantaram para o fundo dos jarros, indicando que a densidade dos resíduos de alimentos floculados aumentou. Assim, os agentes floculantes dos Exemplos 1, 2, 3 e 4 foram eficazes em aglomerar as partículas de resíduos de alimento em partículas aglomeradas tendo uma densidade maior do que a água.

Exemplos 5, 6, 7 e 8

[079]Quatro jarros de 226,79 gramas (8 onças) foram usados para simular um reservatório para água de uma máquina de lavar louça. Para determinar se um agente floculante aumentaria a eficiência de um hidrociclone, quatro agentes floculantes individuais foram primeiro testados para ver seus efeitos nos resíduos de alimentos. Cerca de 3,000 ppm de resíduo de feijão, 1,000 ppm de detergente Solido Power, oferecido pela de Ecolab Inc., Saint Paul, MN, e cerca de 10 ppm de um floculante foram adicionados a cada jarro. Em particular, o Exemplo 5 usou Hyperfloc CR 844, Exemplo 6 usou Hyperfloc CR 854, Exemplo 7 usou Hyperfloc CR 864 e Exemplo 8 usou Hyperfloc CE 884.

[080]Cada um dos jarros foi agitado por cerca de 5 segundos e disposto em uma plataforma estacionária. Imediatamente após a agitação, todos os agentes floculantes dos Exemplos 5, 6, 7 e 8 pareceram flocular cerca da mesma quantidade de partículas de resíduos de alimento. O local das partículas de resíduos de alimento floculadas para cada um dos Exemplos 5, 6, 7 e 8 é listado abaixo na Tabela 1. Tabela 1.

[081]Como pode ser visto ao comparar os resultados de adicionar apenas um agente floculante (Exemplos 1-4) à solução de partículas de resíduos de alimento e adicionar um agente floculante e detergente (Exemplo 5-8) à solução de partículas de resíduos de alimento, o detergente mudou a tensão de superfície dos agentes floculantes. O detergente permitiu que algum do resíduo de alimento floculado decantasse mais rapidamente do que os outros. A decantação mais rápida do resíduo de alimento floculado é benéfica para separar a partir de água usando um hidrociclone. Assim, pelo fato da composição de Exemplo 5 ter feito com que o resíduo de alimento decantasse para o fundo do jarro, indicando maior densidade, o agente floculante do Exemplo 5 seria mais eficaz quando usado com um hidrociclone, seguido das composições dos Exemplos 6 e 8. Por último, embora a composição do Exemplo 7 possa ser usada com um hidrociclone, a mesma pode não ser tão imediata- mente eficaz como as composições dos Exemplos 5, 6 e 8 quando usado com um hidrociclone.

[082]Pelo fato da composição do Exemplo 5 ter feito com que o resíduo de alimento floculado decantasse dentro do período de tempo mais curto quando em comparação com as composições dos Exemplos 6-8, a composição do Exemplo 5 foi então testada para determinar se houve diferença visual na corrente de saída de um hidrociclone com e sem um agente floculante adicionado ao reservatório para água. Os testes foram realizados em um reservatório para água de volume de cerca de 111,38 litros (24.5 galões) e uma pressão de cerca de 1,4070 kg/cm2 (20 libras por polegada quadrada) (psi).

[083]Os resíduos de alimentos e detergente foram adicionados ao reservatório para água e a bomba foi acionada para vigorosamente misturar o reservatório para água. O hidrociclone foi então acionado por cerca de 30 segundos e amostras foram coletadas a partir da saída de cima, da saída de baixo e do reservatório para água.

[084]O hidrociclone foi então contornado enquanto o agente floculante foi adicionado e permitido misturar com os resíduos de alimentos. O hidrociclone foi acionado por cerca de 30 segundos e as mesmas amostras foram coletadas como acima.

[085]Com observação visual, as amostras com e sem o agente floculante não diferiram substancialmente em aparência. Entretanto, quando as amostras foram agitadas, o resíduo de alimento floculado nas amostras decantou de volta para o fundo do reservatório para água muito mais rapidamente do que o resíduo de alimento nas amostras que não incluíram um agente floculante.

[086]A composição do Exemplo 5 foi então testada para determinar se a eficiência de um hidrociclone aprimorou quando um agente floculante foi adicionado ao reservatório para água. Amostras forma obtidas uma vez a cada minuto por 10 minu- tos e então uma vez a cada dois minutos por outros 10 minutos. O percentual de transmissão foi medido e registrado em cada intervalo.

[087]Como mostrado na Tabela 2, embora o percentual de transmissão tenha aumentado com o tempo, o modelo foi com base em reduzir a concentração de resíduo de alimento com o tempo, de modo que os dados foram transformados e 100% de transmissão foi usado. Adicionalmente, em virtude da escala absoluta não ser desenvolvida para relacionar a concentração de resíduo de alimento ao percentual de transmissão, ambos os dados e o modelo teórico foram normalizados para a faixa 0-1. A Tabela 2 mostra o percentual de transmissão, 100% transmissão, e valor normalizado em cada intervalo de tempo. Tabela 2.

[088]Na figura 2, uma fração de resíduo insolúvel no reservatório para água foi traçada em relação ao tempo para a solução sem um agente floculante e uma solução com um agente floculante. A figura 2 também inclui a curva de separação teórica para ambas as soluções (ciclone eff), que foi determinada pela equação 1.

Onde: x = concentração de resíduo no reservatório para água da máquina no tempo t xo = concentração inicial de resíduo no reservatório para água da máquina (t = 0) n = eficiência da separação t = tempo T = tempo de estadia = volume do reservatório de lavagem para água / coeficiente de fluxo volumétrico de água de enxágue que entra no reservatório para água A curva de separação teórica foi adaptada aos dados ao se ajustar a eficiência da separação (n) e de modo que a assintota fique em zero. O hidrociclone foi cerca de 20% eficiente quando nenhum agente floculante foi presente. Ao adicionar uma pequena quantidade de agente floculante ao reservatório para água, a eficiência do hidrociclone foi maior até cerca de 90%. Exemplos 9. 10. 11. 12. 13. 14. e 15

[089]Sete jarros de 226,79 gramas (8 onças) foram usados para simular um reservatório para água de uma máquina de lavar louça. Para determinar se os agentes floculantes catiônicos, aniônicos, e não iônicos teriam o desempenho de modo similar, cinco floculantes catiônicos, um aniônico e um não iônico foram testados para ver seus efeitos em resíduos de alimentos. Cerca de 5 ppm de agente floculante foi adicionado a cada jarro contendo uma solução de 5% de resíduo de alimento de espinafre. Em particular, Exemplos 9, 10, 11, 12, e 13 usaram os floculantes catiôni- cos CE 884, CE 874, CE 864, CE 854 e CE 844, respectivamente, Exemplo 14 usou o floculante aniônico AF 308, e o Exemplo 15 usou o floculante não iônico NF 301.

[090]O teste mostrou que os floculantes catiônico e aniônico (Exemplos 914) exibiram floculação das partículas de espinafre, com o floculante catiônico exibindo o maior efeito. Os floculantes não iônicos não mostraram efeito no resíduo de espinafre.

[091]O método da presente invenção inclui usar um agente floculante em combinação com um hidrociclone para remover resíduo de alimento, e mais particularmente, partículas de resíduos de alimento, a partir de água recirculada. O agente floculante faz com que as partículas de resíduos de alimento se aglomerem e formem partículas floculadas maiores e mais densas. O hidrociclone então separa as partículas de resíduos de alimento floculadas a partir da água recirculada para criar a corrente de permeado e a corrente de concentrado. A corrente de permeado é combinada com a água recirculada enquanto a corrente de concentrado é descarta-da. O método aumenta a eficiência do hidrociclone e reduz a quantidade de água usada na máquina de lavar louça ao aumentar a quantidade de resíduo de alimento filtrado a partir da água recirculada e reciclar a água em uma corrente de permeado.

[092]Em algumas modalidades, um ou mais agente floculantes podem ser formulados em uma composição detergente. Em algumas modalidades, uma composição detergente tal como uma composição detergente de lavagem de louça pode incluir qualquer número de diferentes componentes. Por exemplo, a composição detergente de lavagem de louça pode incluir uma ou mais de uma fonte de alcalinidade, um ou mais construtores e um ou mais tensoativos não iônicos, aniônicos, catiônicos e/ou anfotéricos assim como um ou mais agente floculantes tal como o floculante catiônico descrito aqui. Em algumas modalidades, um detergente de lavagem de louça pode também incluir um ou mais de um agente espessante, um auxiliar de enxague, um agente alvejante, um agente sanitizante, um agente de deformação de espuma, um agente anti-redeposição e um agente estabilizante.

[093]Deve ser observado que, como usado na presente especificação e nas reivindicações anexas, as formas singulares “o”, "a", "um", “uma”, incluem os referentes plurais a não ser que indicado claramente o contrário pelo contexto. Assim, por exemplo, referência a uma composição contendo "um composto" inclui uma mistura de dois ou mais compostos. Deve também ser observado que o termo "ou" é em geral empregado em seu sentido incluindo "e/ou" a não ser que indicado claramente o contrário pelo contexto.

[094]Todas as publicações e pedidos de patente na presente especificação são indicativas do nível da técnica a qual pertence a presente invenção. Todas as publicações e pedidos de patente estão aqui incorporados por referência na mesma extensão de que se cada publicação individual ou pedido de patente fosse especificamente e individualmente indicada por referência.

[095]Várias modificações e adições podem ser produzidas aos exemplos de modalidades discutidas sem se desviar do âmbito da presente invenção. Por exemplo, embora as modalidades descritas acima se refiram a características particulares, o âmbito da presente invenção também inclui modalidades tendo diferentes combinações de características e modalidades que não incluem todas as características acima descritas.

Claims (10)

1. Método para remover partículas de uma solução aquosa CARACTERIZADO pelo fato de que compreende: (a) realizar um ciclo de lavagem com uma solução de lavagem compreendendo uma composição detergente; (b) formar uma solução de lavagem usada compreendendo partículas de alimento; (c) coletar a solução de lavagem usada; (d) adicionar um agente floculante à solução de lavagem usada para aglomerar as partículas em partículas de resíduos de alimento aglomeradas, as partículas aglomeradas tendo uma densidade maior do que aquela da água; e (e) separar as partículas de alimento aglomeradas da solução aquosa usando um dispositivo de separação mecânica, em que a densidade da água é medida nas condições da solução aquosa.

2. Método, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que o dispositivo de separação mecânica é um hidrociclone.

3. Método, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, CARACTERIZADO pelo fato de que separar os grupos de partículas compreende dividir a solução aquosa em uma corrente de concentrado e uma corrente de permeado.

4. Método, de acordo com a reivindicação 3, CARACTERIZADO pelo fato de que adicionalmente compreende combinar a corrente de permeado com a solução aquosa.

5. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, CARACTERIZADO pelo fato de que separar partículas de alimento aglomeradas da solução aquosa compreende separar as partículas de alimento aglomeradas com base na densidade das partículas de alimento aglomeradas.

6. Método, de acordo com a reivindicação 5, CARACTERIZADO pelo fato de que separar as partículas de alimento aglomeradas com base na densidade compreende separar as partículas de alimento aglomeradas tendo uma densidade igual a ou maior do que a diferença de densidade mínima a partir da solução aquosa.

7. Método, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que o agente floculante é adicionado à solução intermitentemente.

8. Método, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que o agente floculante é adicionado à solução continuamente.

9. Método, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que o agente floculante compreende um agente floculante catiônico.

10. Método, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que o agente floculante compreende um agente floculante aniônico.

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