BR112014008663B1 - composição compreendendo tensoativo não iônico e polímero iônico, e seus usos - Google Patents

Abstract

COMPOSIÇÃO COMPREENDENDO TENSOATIVO NÃO IÔNICO E POLÍMERO IÔNICO, E SEUS USOS. A presente invenção se refere a composições, preferivelmente composições sólidas, compreendendo um tensoativo não iônico e um polímero iônico, métodos para preparação e uso das mesmas. As composições são úteis inter alia como auxiliares de floculação para processos de separação sólido-líquido, por exemplo, em desidratação de lama/purificação de água residual e como auxiliares de retenção ou outros aditivos na fabricação de papel.

Description

[001] A presente invenção refere-se a composições, preferivelmente composições sólidas, compreendendo um tensoativo não iônico e um polímero iônico, métodos para preparação e uso das mesmas. As composições são úteis inter alia como auxiliares de floculação para processos de separação sólido-líquido, por exemplo, em desidratação de lama/purificação de água residual e como auxiliares de retenção ou outros aditivos na fabricação de papel.

[002] Na prática de separação sólido-líquido o objetivo é obter, por adição de auxiliares de floculação, o melhor resultado possível em termos dos parâmetros substância seca do sólido e clareza do filtrado, ou em outras palavras promover a separação mais completa possível de sólido da fase líquida. A desidratação de lama em um filtro tipo câmara ou em uma centrífuga de decantação pode ser considerada como exemplos da importância destes parâmetros. Visto que a lama seca deve ser transportada e frequentemente colocada em uso benéfico por processamento térmico, o teor mais alto possível de sólido (teor de substância seca) é desejado. Além disso, o filtrado separado deve ser liberado para descarte. A qualidade e simplicidade de tal descarte aumentam conforme a clareza do filtrado aumenta, ou em outras palavras conforme o teor de sólidos não floculados remanescentes no filtrado torna-se mais baixo. Em um tal caso o filtrado pode ser descarregado diretamente de uma instalação de clarificação ao ambiente, e não tem que passar através da instalação de clarificação uma vez novamente.

[003] Auxiliares de floculação são produzidos na forma de grânulos pulverulentos ou dispersões poliméricas água-em-água ou emulsões água-em-óleo, e antes de seu uso são adicionados em soluções aquosas diluídas ao meio a ser floculado. Grânulos pulverulentos são preferidos, visto que eles podem ser transportados mais barato em virtude de sua condição quase anidra e, como nas emulsões água-em- óleo, não contêm nenhum constituinte de óleo ou solvente que seja insolúvel em água. Tipicamente, soluções tendo uma concentração de 0,01 a 0,5% em peso são preparadas.

[004] É conhecido da técnica anterior utilizar dispersões poliméri- cas água-em-água contendo derivados de poliacrilamida iônicos como agentes de floculação em processos de separação sólido/líquido. Por exemplo, WO 2002/046275, WO 2006/072294 e WO 2006/072295 descrevem o uso de dispersões poliméricas água-em-água catiônicas como auxiliares de floculação em processos de sedimentação de sólido. O uso de dispersões poliméricas água-em-água aniônicas como agentes de floculação em tais aplicações é conhecido de WO 2005/092954. Polímeros pulverulentos, solúveis em água, catiônicos para separação sólido-líquido são conhecidos do WO 2005/023885.

[005] Entretanto, no caso de usar formas sólidas, que são frequentemente preferidas sobre as líquidas devido a custos de transporte mais baixos e estabilidade em armazenamento mais alta, algumas destas mostram uma tendência clara para causar ou estabilizar espuma durante sua diluição ou nos processos de aplicação, tais como processos de separação sólido/líquido. Estas espumas podem retardar os processos, interrompê-los ou ainda tornar o uso de auxiliares de floculação empoados impossível. Portanto, em muitas destas aplicações um auxiliar antiespuma adicional tem que ser usado.

[006] Estes auxiliares antiespuma adicionais tipicamente consistem predominantemente em óleos minerais e requerem um armazenamento adicional. Misturar tal agente antiespumante com um auxiliar de floculação sólido prejudica a fluxibilidade do auxiliar de floculação e pode resultar ainda em uma perda completa de fluxibilidade. Conse- quentemente, estes agentes antiespumantes têm que ser introduzidos no centrifugado (filtrado) por intermédio de pontos de dosagem adicionais, por exemplo, uma bomba adicional. A necessidade para usar um agente antiespumante adicional é assim sempre associada com esforços de instalação caros e custos adicionais consideráveis.

[007] Auxiliares de floculação que estão comercialmente disponíveis na forma de emulsões água-em-óleo não têm tais desvantagens visto que eles já contêm tal óleo mineral com propriedades antiespumantes. Entretanto, estas emulsões água-em-óleo têm a desvantagem de que elas não contêm o auxiliar de floculação na forma concentrada. Portanto, volumes muito maiores têm que ser preparados, transportados e armazenados. Além disso, a estabilidade em armazenamento de tais emulsões poliméricas água-em-óleo é tipicamente reduzida comparada a formas sólidas de auxiliares de floculação poliméricos.

[008] Agentes antiespumantes com base em emulsões óleo-em- água são conhecidos dos pedidos de patente US 2006/0111453 e US 2010/0212847.

[009] US 5.684.107 descreve a fabricação de partículas poliméricas aglomeradas de polímeros finamente divididos por desidratação azeotrópica de emulsões água-em-óleo de polímeros na presença de polialquileno glicóis. Os polímeros são preferivelmente reticulados adicionando-se quantidades consideráveis de reticuladores, preferivelmente 50 a 5.000 ppm. Um versado habilitado está completamente ciente de que sob as condições de desidratação azeotrópica (que é geralmente um processo térmico) na presença de reticulação de polialquileno glicol e desse modo a formação de gel ocorre com polímeros aniônicos tais como ácido poliacrílico, visto que o polialquileno glicol reage com os grupos ácidos na cadeia principal do polímero. Assim, mesmo se nenhum reticulador for adicionado às misturas de reação, os produtos aniônicos de acordo com US 5.684.107 exibem um grau comparativamente alto de ramificação e reticulação. Além disso, as partículas poliméricas aglomeradas sempre contêm quantidades residuais de óleo, o que é prejudicial por várias razões, em particular razões ecológicas.

[0010] É um objetivo da invenção fornecer composições contendo auxiliares de floculação poliméricos iônicos que têm vantagens comparadas às composições da técnica anterior. Em particular, o manejo e medição da composição devem ser simples e a composição não deve ter nenhuma influência negativa sobre as propriedades de desempenho ou aplicação do auxiliar de floculação contido nesta.

[0011] Este objetivo foi obtido pelo assunto das reivindicações de patente.

[0012] Foi surpreendentemente descoberto que tensoativos não iônicos adequados com propriedades antiespumantes e auxiliares de floculação de polímero iônico adequados podem ser combinados na forma de uma composição, preferivelmente uma composição sólida, sem prejudicar o desempenho dos componentes individuais. Além disso, foi surpreendentemente descoberto que a razão em peso relativa do tensoativo não iônico para o polímero iônico pode ser especificamente adaptada de modo que a formação de espuma pode ser eficientemente suprimida em consumo minimizado de tensoativo não iônico. Assim, a adição separada e o ajuste de dose individual de tensoativo não iônico não são necessários quando da utilização da composição de acordo com a invenção.

[0013] A Figura 1 mostra a altura da espuma versus tempo como determinado em um teste de formação de espuma comparativo entre a composição de acordo com a invenção (Exemplo) e um auxiliar de floculação comercial (Exemplo comparativo).

[0014] A Figura 2 mostra a formação de gel de várias composições de polímero em dependência do teor de reticuladores.

[0015] Um primeiro aspecto da invenção se refere a uma composição compreendendo

[0016] um tensoativo não iônico R1-O-A-O-R2, em que

[0017] - o resíduo -O-A-O- é derivado de um polialquileno glycol HO-A-OH que compreende unidades monoméricas derivadas de um alquileno (C2-C6) glicol ou uma mistura de pelo menos dois alquilenos (C2-C6) glicóis diferentes; e

[0018] - R1 é selecionado do grupo consistindo em -H, -alquila (C8- C20), -alquenila (C8-C2o), -(C=O)-alquila (C8-C2o) e -(C=O)-alquenila (C8-C2o), θ

[0019] - R2 é selecionado do grupo consistindo em -H, -alquila (Ci- C6), -benzila, -(C=O)-alquila (C8-C2o) e -(C=O)-alquenila (C8-C2o); e

[0020] (ii) um polímero iônico solúvel em água ou intumescível em água, que é preferivelmente derivado de uma composição monomérica (i) não compreendendo quaisquer monômeros de reticulação, ou (ii) contendo não mais do que 50 ppm de monômeros de reticulação, em relação ao teor total de monômeros na composição monomérica. Sob esse aspecto, quando a reticulação é obtida depois da polimerização dos monômeros, isto é adicionando-se outros reagentes em uma rea-ção análoga ao polímero, a quantidade do dito reagentes é no máximo 50 ppm em relação ao teor total de monômeros na composição monomérica.

[0021] Quando a composição monomérica contém monômeros de reticulação ou quando depois da polimerização dos monômeros outros reagentes são adicionados de modo a obter reticulação em uma reação análoga ao polímero, o teor dos ditos monômeros de reticulação e reagentes, respectivamente, é preferivelmente no máximo 45 ppm, mais preferivelmente no máximo 40 ppm, ainda mais preferivelmente no máximo 40 ppm, ainda mais preferivelmente no máximo 35 ppm, ainda mais preferivelmente no máximo 30 ppm, 0 mais preferivelmente no máximo 25 ppm, e em particular no máximo 20 ppm, em relação ao teor total de monômeros na composição monomérica.

[0022] Em uma modalidade, a composição é um líquido, preferivelmente uma composição aquosa, em particular uma dispersão poli- mérica água-em-água.

[0023] Dispersões poliméricas água-em-água são bem conhecidas na técnica. Sob esse aspecto podem ser referidos, por exemplo,, H. Xu et al., Drug Dev Ind Pharm., 2001, 27(2), pp 171-4; K.A. Simon et al., Langmuir., 2007, 30;23(3), 1453-8; P. Hongsprabhas, International Journal of Food Science & Technology, 2007, 42(6), 658-668; D. Gudlauski, Paper Age, Maio/Junho de 2005, pp 36 f, US-A 2004/0034145, US-A 2004/0046158, US-A 2004/0211932, US-A 2005/0242045, US-A 2006/0112824 e US-A 2007/0203290.

[0024] O teor de água da dispersão polimérica água-em-água pode variar de 0,01 a 99,99% em peso. Em uma modalidade, o teor de água é no máximo 65% em peso, mais preferivelmente no máximo 60% em peso, ainda mais preferivelmente no máximo 55% em peso, ainda mais preferivelmente no máximo 50% em peso, o mais preferivelmente abaixo de 50% em peso, um em particular no máximo 45% em peso, com base no peso total da dispersão polimérica água-em- água.

[0025] Em uma modalidade especialmente preferida, entretanto, a composição é um sólido, em particular na forma de um pó ou grânulos. Nesta forma de realização, o teor de umidade preferivelmente não está excedendo 12% em peso, e particular e preferivelmente não exceden-do 10% em peso.

[0026] De acordo com a invenção, a composição compreende um tensoativo não iônico R1-O-A-O-R2, em que o resíduo -O-A-O- é derivado de um polialquileno glicol HO-A-OH que compreende unidades monoméricas derivadas de um alquileno (C2-C6) glicol ou uma mistura de pelo menos dois alquileno (C2-C6) glicóis diferentes.

[0027] Sob esse aspecto, "unidades monoméricas derivadas de" significa que 0 polialquileno glicol HO-A-OH compreende unidades de repetição, isto é, unidades de repetição são incorporadas na cadeia principal do polímero do polialquileno glicol HO-A-OH, unidades de repetição estas que podem ser imaginadas serem formadas dos monômeros correspondentes no curso de uma reação de policondensação. Isto não significa que tal policondensação pode realmente ocorrer, mas deve apenas significar que tal reação de policondensação pode ser realizada por imaginação. Por exemplo, quando 0 polialquileno glicol HO-A-OH é derivado de etileno glicol e propileno glicol, as unidades de repetição seguintes são incorporadas na cadeia principal do polímero:

[0028] O tensoativo não iônico R1-O-A-O-R2 preferivelmente também pode ser considerado como sendo consistindo em uma cadeia de polioxialquileno terminada em uma extremidade de cadeia com 0 subs- tituinte R1 e na outra extremidade de cadeia com 0 substituinte R2.

[0029] Para 0 propósito do relatório descritivo, 0 termo "alquileno" deve significar qualquer hidrocarboneto linear ou ramificado saturado tendo dois parceiros de ligação, tais como -CH2CH2-, -CH2CH2CH2- e -CH2CH(CH3)CH2-.

[0030] Para 0 propósito do relatório descritivo, "alquila"deve significar qualquer hidrocarboneto linear ou ramificado saturado tendo um único parceiro de ligação, tal como metila, etila, n-propila, iso-propila, n-butila, iso-butila, sec-butila, terc-butila, pentila, hexila, n-heptila, 2- metil-hexila, 3-metil-hexila, 3-tillpentila, 2,2-, 2,3-, 2,4- e 3,3- dimetilpentila, n-octila, 4-metil-heptila, 2,2,3-, 2,2,4-, 2,3,3-, e 2,3,4- trimetilpentila, 2-etil-hexila, n-nonila, n-decila, isodecila, n-undecila, n- dodecila (laurila), n-tridecila, isotridecila, n-tetradecila (miristila), n- pentadecila, n-hexadecila (cetila), n-heptadecila (margarinila), n- octadecila (estearila), 16-metil-heptadecila (isoestearila), n-nonadecila, n-eicosila (araquinila), e similares.

[0031] Para o propósito do relatório descritivo, "alquenila" deve significar qualquer hidrocarboneto linear ou ramificado compreendendo uma ou mais ligações dupla e tendo um único parceiro de ligação, incluindo alquenilas C1-7 tais como etenila, propenila, 1-butenila, 2- butenila, 3-butenila, 2-metilpropenila, 1-pentenila, 2-pentenila, 3- pentenila, 4-pentenila, 1-metil-1-butenila, 2-metil-1-butenila, 3-metil-1- butenila, 1-metil-2-butenila, 2-metil-2-butenila, 3-metil-2-butenila, 1- metil-3-butenila, 2-metil-3-butenila, 3-metil-3-butenila, 1,1 -dimetil-2- propenila, 1,2-dimetil-1 -propenila, 1,2-dimetil-2-propenila, 1-etil-1- propenila, 1-etil-2-propenila, 1-hexenila, 2-hexenila, 3-hexenila, 4- hexenila, 5-hexenila, 1-heptenila, e similares; e incluindo alquenilas C8-20 tais como 1-octenila, 1-nonenila, 1-decenila, 1-undecenila, 1- dodecenila, 9-cis-dodecenila (lauroleíla), 1-tridecenila, 1-tetradecenila, 9-cis-tetradecenila (miristoleíla), 1-pentadecenila, 1-hexadecenila, 9- cis-hexadecenila (palmitoleinila), 1-heptadecenila, 1-octadecenila, 6- cis-octadecenila (petroselinila), 6-trans-octadecenila (petroselaidinila), 9-cis-octadecenila (oleíla), 9-trans-octadecenila (elaidinila), 11-cis- octadecenila (vaccenila), 9-cis-12-cis-octadecadienil (linoleíla), 9-trans- 12-trans-octadecadienila (elaidolinoleíla), 9-cis-12-cis-15-cis- octadecatrienila (alfa-linolenila), 6-cis-9-cis-12-cis-octadecatrienila (gama-linolenila), 8-trans-10-trans-12-cis-octadecatrienila, 9-trans-12- trans-15-trans-octadecatrienila (elaidolinolenila), 9-cis-11-trans-13- trans-octadecatrienila (alfa-eleoestearinila), 9-trans-11-trans-13-trans- octadeca-trienila (beta-eleoestearinila), 9-cis-11-trans-13-cis- octadecatrienila (punicila), 9-,11-,13-,15-octadecatetraenila (parinarila), 1-nonadecenila, 11-cis-eicosenila (icosenila), 9-cis-eicosenila (gadolei- nila), 5-, 1114-eicosatrienila, all-cis-5-,8-,11-,14-eicosatetraenila (ara- quidonila), e all-cis-5-,8-,11-, 14-, 17-eicosapentaenila (timnodonila) e similares.

[0032] Se unidades de monômeros derivadas de uma mistura de pelo menos dois alquileno (C2-C6) glicóis diferentes estão presentes, as unidades monoméricas podem estar presentes em qualquer ordem. Em uma modalidade preferida, as duas unidades monoméricas diferentes estão presentes na forma de dois ou mais, preferivelmente dois ou três blocos separados, isto é 0 polialquileno glicol HO-A-OH do qual 0 resíduo -O-A-O- é derivado é preferivelmente um copolímero de di- bloco ou um copolímero de tribloco. Os blocos separados podem ser considerados como subunidades de homopolímero ligadas uma a outra por ligações covalentes.

[0033] Especialmente preferidos são alquileno (C2-C6) glicóis selecionados do grupo consistindo em etileno glicol, 1,2-propileno glicol, 1,2-butileno glicol, 2,3-butileno glicol, 1,2-pentileno glicol, 2,3-pentileno glicol, 3-metilbutano-1,2-diol, 1,2-hexileno glicol e 4-metilpentano-2,3- diol, e misturas destes.

[0034] Preferivelmente, 0 resíduo -O-A-O- é derivado de um polialquileno glicol HO-A-OH que compreende unidades monoméricas derivadas de um alquileno (C2-C4) glicol ou uma mistura de pelo menos dois alquileno (C2-C4) glicóis diferentes, em particular aqueles derivados de etileno glicol, 1,2-propileno glicol, 1,2-butileno glicol, 2,3- butileno glicol e misturas destes.

[0035] Em uma modalidade preferida, 0 resíduo -O-A-O- é derivado de um polialquileno glicol HO-A-OH que compreende unidades monoméricas derivadas de etileno glicol ou uma mistura de etileno glicol e propileno glicol.

[0036] Em uma modalidade especialmente preferida, 0 resíduo -O- A-O- é derivado de um polialquileno glicol HO-A-OH que compreende 2 a 130 unidades monoméricas derivadas de etileno glicol e 0 a 60 unidades monoméricas derivadas de propileno glicol. Nesta forma de realização, se R1 e R2 ambos são hidrogênio, o resíduo -O-A-O- é preferivelmente derivado de um polialquileno glicol HO-A-OH que preferi-velmente compreende pelo menos uma unidade monomérica derivada de propileno glicol.

[0037] Em uma modalidade, o resíduo -O-A-O- é derivado de um polialquileno glicol HO-A-OH que compreende 2 a 130 unidades monoméricas derivadas de etileno glicol e 1 a 60 unidades monoméricas derivadas de propileno glicol.

[0038] Preferivelmente, a razão em peso relativa das unidades monoméricas derivadas de etileno glicol e das unidades monoméricas derivadas de propileno glicol está dentro da faixa de 99:1 a 1:99, mais preferivelmente dentro da faixa de 75:1 a 1:75, ainda mais preferivelmente dentro da faixa de 50:1 a 1:50, ainda mais preferivelmente dentro da faixa de 20:1 a 1:20, e o mais preferivelmente dentro da faixa de 10:1 a 1:10.

[0039] Se unidades de monômeros derivadas de etileno glicol e propileno glicol estão presentes, as unidades monoméricas podem estar presentes em qualquer ordem ou na forma de dois ou mais, preferivelmente dois ou três blocos separados.

[0040] Em uma modalidade preferida, as unidades monoméricas estão presentes na forma de dois blocos, um bloco compreendendo apenas unidades monoméricas derivadas de etileno glicol e o outro bloco compreendendo apenas unidades monoméricas derivadas de propileno glicol.

[0041] Em uma outra modalidade, as unidades monoméricas estão presentes na forma de três blocos, uma bloco intermediário compreendendo apenas unidades monoméricas derivadas de propileno glicol e dois blocos externos compreendendo apenas unidades monoméri- cas derivadas de etileno glicol.

[0042] Ainda em uma outra modalidade, as unidades monoméricas estão presentes na forma de três blocos, um bloco intermediário compreendendo apenas unidades monoméricas derivadas de etileno glicol e dois blocos externos compreendendo apenas unidades monoméri-cas derivadas de propileno glicol.

[0043] Tensoativos não iônicos especialmente preferidos R1-O-A- O-R2são selecionados do grupo consistindo em

[0044] alcoóis graxos (C8-C20) etoxilados, saturados ou insatura- dos, preferivelmente obteníveis eterificando-se alcoóis graxos (C8-C20) saturados ou insaturados com óxido de etileno de modo que uma porção polietilenoglicol é ligada ao grupo hidroxila dos alcoóis graxos (Ce- C20) saturados ou insaturados por intermédio de uma ligação éter; em que a porção polietilenoglicol preferivelmente compreende 2 a 25 unidades de óxido de etileno (-CH2CH2O-), mais preferivelmente 2 a 20 unidades de óxido de etileno;

[0045] alcoóis graxos (C8-C20) saturados ou insaturados, etoxilados e propoxilados, preferivelmente obteníveis eterificando-se alcoóis graxos (C8-C20) saturados ou insaturados com óxido de etileno e óxido de propileno, sequencialmente ou simultaneamente, de modo que uma porção polialquileno glicol é ligada ao grupo hidroxila dos alcoóis graxos (C8-C20) saturados ou insaturados por intermédio de uma ligação éter; em que a porção polialquileno glicol preferivelmente compreende 2 a 130 unidades de óxido de etileno (-CH2CH2O-) e 1 a 60 unidades de óxido de propileno (-CH2CH(CH3)O-); em que as unidades (- CH2CH2O-) e (-CH2CH(CH3)O-) podem estar presentes em qualquer ordem ou na forma de dois blocos separados; tensoativos deste tipo são por exemplo, conhecidos e comercialmente disponíveis conhecidos sob os nomes comerciais "Antispumin® HE" e "Plurafac®";

[0046] alcoóis graxos (C8-C20) etoxilados, saturados ou insatura- dos do tipo (i) e/ou os alcoóis graxos (C8-C20) saturados ou insaturados etoxilados e propoxilados do tipo (ii) tratados por um grupo -alquila (Ci- Ce) ou benzila, preferivelmente grupo n-butila ou benzila, preferivelmente obteníveis eterificando-se os alcoóis graxos (C8-C20) etoxilados, saturados ou insaturados do tipo (i) e/ou os alcoóis graxos (Cs-C20) saturados ou insaturados etoxilados e propoxilados do tipo (ii) com - haleto de alquila (Ci-Ce) ou haleto de benzila, preferivelmente haleto de n-butila ou haleto de benzila, na presença de uma base; exemplos deste tipo incluem os tensoativos conhecidos e comercialmente disponíveis sob 0 nome comercial "Dehypon® LT" e os tensoativos tratados conhecidos e comercialmente disponíveis sob 0 nome comercial "Plu- rafac®".

[0047] glicóis etoxilados e propoxilados, preferivelmente obteníveis eterificando-se um glicol, preferivelmente selecionado do grupo consistindo em etileno glicol, propileno glicol, trimetileno glicol, neopentil glicol, dietileno glicol e trietileno glicol com óxido de etileno e óxido de propileno de modo que uma porção polialquileno glicol é ligada a pelo menos um grupo hidroxila do glicol por intermédio de uma ligação éter; em que 0 produto de reação preferivelmente compreende 1 a 130 unidades de óxido de etileno (-CH2CH2O-) e 1 a 60 unidades de óxido de propileno (-CH2CH(CH3)O-); em que as unidades (-CH2CH2O-) e (- CH2CH(CHS)O-) podem estar presentes em qualquer ordem, preferivelmente na forma de dois ou mais blocos separados; exemplos deste tipo incluem os tensoativos conhecidos e comercialmente disponíveis sob 0 nome comercial "Pluronic®"; e

[0048] ésteres de ácidos graxos (C8-C20) saturados ou insaturados e os tensoativos não iônicos do tipo (I) ou (II) e/ou mono- ou diésteres de ácidos graxos (C8-C20) saturados ou insaturados e os tensoativos não iônicos do tipo (IV), preferivelmente obteníveis

[0049] - esterificando-se um tensoativo não iônico do tipo (I) ou (II) ou (IV) com um ácido graxo (C8-C20) saturado ou insaturado; ou

[0050] - etoxilando-se ácidos graxos (C8-C20) saturados ou insatu rados com óxido de etileno de modo que uma porção polietilenoglicol é ligada ao grupo hidroxila dos ácidos graxos (Cs-Cw) saturados ou insaturados por intermédio de uma ligação éster; em que a porção polietilenoglicol preferivelmente compreende 2 a 25 unidades de óxido de etileno (-CH2CH2O-), mais preferivelmente 2 a 20 unidades de óxido de etileno; ou

[0051] - alcoxilando-se ácidos graxos (C8-C20) saturados ou insatu rados com óxido de etileno e óxido de propileno, sequencialmente ou simultaneamente, de modo que uma porção polialquileno glicol é ligada ao grupo hidroxila dos ácidos graxos (C8-C20) saturados ou insaturados por intermédio de uma ligação éster; em que a porção polialquileno glicol preferivelmente compreende 2 a 130 unidades de óxido de etileno (-CH2CH2O-) e 1 a 60 unidades de óxido de propileno (-CH2CH(CH3)O-); em que as unidades (-CH2CH2O-) e (-CH2CH(CH3)O-) podem estar presentes em qualquer ordem, preferivelmente na forma de dois ou mais blocos separados.

[0052] Alcoóis graxos (C8-C20) saturados preferidos são selecionados do grupo consistindo em 1-octanol (álcool caprílico), 2-etil hexanol, 1-nonanol, 1-dodecanol (álcool cáprico), 1-undecanol, 1-dodecanol (álcool laurílico), 1-tridecanol, isotridecanol, 1-tetradecanol (álcool miristí- lico), 1-pentadecanol (álcool pentadecílico), 1-hexadecanol (álcool cetí- lico), álcool heptadecílico, 1-octadecanol (álcool estearílico), álcool isoestearílico, álcool nonadecílico, álcool araquidílico e misturas destes.

[0053] Alcoóis graxos (C8-C20) insaturados preferidos são selecionados do grupo consistindo em álcool palmitoleílico, álcool elaidílico, álcool oleílico, álcool linoleílico, álcool elaidolinoleílico, álcool linolení- lico, álcool elaidolinolenílico, álcool ricinoleílico, e misturas destes.

[0054] Ácidos graxos (C8-C20) saturados preferidos são selecionados do grupo consistindo em ácido octanoico (ácido caprílico), ácido nonanoico, ácido decanoico (ácido cáprico), ácido dodecanoico (ácido láurico), ácido tetradecanoico (ácido mirístico), ácido pentadecanoico, ácido hexadecanoico (ácido palmítico), ácido heptadecanoico (ácido margárico), ácido octadecanoico (ácido esteárico), ácido nonadecanoi- co, ácido icosanoico (ácido araquídico) e misturas destes.

[0055] Ácidos graxos (C8-C20) insaturados preferidos são selecionados do grupo consistindo em ácido miristoleico, ácido palmitoleico, ácido sapiênico, ácido oleico, ácido elaídico, ácido vaccênico, ácido linoleico, ácido lenoelaídico, ácido alfa-linolênico, ácido eicosenoico, ácido araquidônico, ácido eicosapentaenoico, e misturas destes.

[0056] De acordo com a invenção, R1 é selecionado do grupo consistindo em -H, -alquila (C8-C20), -alquenila (C8-C20), -(C=O)-alquila (Ce- C20) e -(C=O)-alquenila (C8-C20), e R2 é selecionado do grupo consistindo em -H, -alquila (Ci-Ce), -benzila, -(C=O)-alquila (C8-C20) e - (C=O)-alquenila (C8-C20).

[0057] Em uma modalidade preferida, R1 é -alquila (C8-C20) ou - alquenila (C8-C20) e R2 é -H, isto é, 0 tensoativo não iônico R1-O-A-O- R2é preferivelmente do tipo (i) ou (ii).

[0058] Em uma outra modalidade preferida, R1 é -alquila (C8-C20) ou -alquenila (C8-C20) e R2 é -alquila (C1-C6) ou -benzila, isto é 0 tensoativo não iônico R1-O-A-O-R2é preferivelmente do tipo (iii).

[0059] Ainda em uma outra modalidade preferida, R1 é -C(=O)- alquila (C8-C20) ou -C(=O)-alquenila (C8-C20) e R2 é selecionado de -H, -C(=O)-alquila (C8-C20) e -C(=O)-alquenila (C8-C20), isto é, 0 tensoativo não iônico R1-O-A-O-R2 é um mono- ou diéster de ácido graxo (Ce- C20), preferivelmente do tipo (v).

[0060] Ainda em uma outra modalidade, R1 e R2 significam -H; isto é 0 tensoativo não iônico R1-O-A-O-R2é preferivelmente do tipo (vi).

[0061] Em uma modalidade preferida, pelo menos um de R1 e R2 significa -H.

[0062] Em uma modalidade preferida, o tensoativo R1-O-A-O-R2 pode ser representado pela fórmula geral (A)

em que

[0063] R1 é selecionado do grupo consistindo em -H, -alquila (Cs- C20), -alquenila (C8-C2o), -(C=O)-alquila (C8-C2o) e -(C=O)-alquenila (C8-C20),

[0064] R2 é selecionado do grupo consistindo em -H, -alquila (Ci- Ce), -benzila, -(C=O)-alquila (C8-C20) e -(C=O)-alquenila (C8-C20),

[0065] 0 e p são números inteiros de 0 a 130, e a soma de 0 e p está dentro da faixa de 2 a 130;

[0066] q e r são números inteiros de 0 a 60; e a soma de q e r está dentro da faixa de 0 a 60;

[0067] preferivelmente com a condição de que se R1 e R2 são ambos H, a soma de q e r pode não ser 0.

[0068] Preferivelmente, pelo menos um dos números inteiros 0, p, q e r é 0; isto é 0 polialquileno glicol HO-A-OH do qual 0 resíduo -O-A- O- é derivado é preferivelmente um homopolímero, um copolímero de dibloco ou um copolímero de tribloco.

[0069] Em uma modalidade preferida, q, p e r são 0; isto é 0 polialquileno glicol HO-A-OH do qual 0 resíduo -O-A-O- é derivado é um homopolímero.

[0070] Em uma outra modalidade preferida, q ou p é 0; isto é 0 polialquileno glicol HO-A-OH do qual 0 resíduo -O-A-O- é derivado é um copolímero de dibloco.

[0071] Ainda em uma outra modalidade preferida, o ou r é 0; isto é o polialquileno glicol HO-A-OH do qual o resíduo -O-A-O- é derivado é um copolimero de tribloco.

[0072] Preferivelmente, o peso molecular médio do tensoativo está dentro da faixa de 250 a 50.000 g/mol, mais preferivelmente dentro da faixa de 500 a 25.000 g/mol, ainda mais preferivelmente dentro da faixa de 1.000 a 20.000 g/mol, e o mais preferivelmente dentro da faixa de 2.000 g/mol a 10.000 g/mol.

[0073] Preferivelmente, o tensoativo tem um HLB não excedendo 14, mais preferivelmente não excedendo 12 (para a definição do valor de HLB, ver W.C. Griffin, Journal of the Society of the Cosmetic Chemist, 1 (1950), 311).

[0074] Preferivelmente, o teor do tensoativo está dentro da faixa de 0,005 a 10,0% em peso, mais preferivelmente 0,01 a 7,5% em peso, ainda mais preferivelmente 0,01 a 5% em peso, ainda mais preferivelmente 0,02 a 3,0% em peso, o mais preferivelmente 0,05 a 2,0% em peso e em particular 0,1 a 1,0% em peso, com base no peso total da composição.

[0075] A composição de acordo com a invenção compreende um polímero iônico.

[0076] Em uma modalidade preferida, o teor do polímero iônico está dentro da faixa de 40 a 99,995% em peso, mais preferivelmente 50 a 99,99% em peso, ainda mais preferivelmente 60 a 99,99% em peso, ainda mais preferivelmente 75 a 99,99% em peso, o mais preferivelmente 80 a 99,8% em peso, e em particular 85,0 a 99,7% em peso, com base no peso total da composição.

[0077] Preferivelmente, o polímero iônico pode servir como coagu- lante e/ou auxiliar de floculação. Coagulação química, a alteração de partículas em suspensão e coloidais de modo que elas se adiram entre si, é um tipo de processo de tratamento químico. Coagulação é um processo que causa a neutralização de cargas ou uma redução das forças de repulsão entre as partículas. Floculação é a agregação de partículas em aglomerações maiores ("flocos"). Coagulação é virtualmente instantânea, enquanto a floculação requer algum tempo para que os flocos se desenvolvam.

[0078] Preferivelmente, o polímero iônico é solúvel em água ou intumescível em água.

[0079] Para o propósito do relatório descritivo, o termo "solúvel em água", particularmente quando o mesmo refere-se à solubilidade em água de polímeros, preferivelmente refere-se a uma solubilidade em água pura na temperatura ambiente de pelo menos 1,0 g l1, mais pre-ferivelmente pelo menos 2,5 g I1, ainda mais preferivelmente pelo menos 5,0 g I'1, ainda mais preferivelmente pelo menos 10,0 g I-1, o mais preferivelmente pelo menos 25,0 g I1 e em particular pelo menos 50,0 g I'1. Para o propósito do relatório descritivo, o termo "solúvel em água", particularmente quando o mesmo refere-se à solubilidade em água de monômeros, preferivelmente refere-se a uma solubilidade em água pura na temperatura ambiente de pelo menos 10 g I1, mais preferivelmente pelo menos 25 g I’1, ainda mais preferivelmente pelo menos 50 g I’1, ainda mais preferivelmente pelo menos 100 g I-1, o mais preferivelmente pelo menos 250 g I’1 e em particular pelo menos 500 g I-1.

[0080] Para o propósito do relatório descritivo, o termo "intumescível em água" preferivelmente significa que o polímero, embora não solúvel em água, absorve uma quantidade apreciável de água. Tipicamente, o peso do polímero aumenta em pelo menos 2% em peso, preferivelmente pelo menos 5% em peso, depois de ser imerso em água na temperatura ambiente, por exemplo, 25°C, por 1 hora, mais preferivelmente em cerca de 60 a cerca de 100 vezes seu peso seco.

[0081] Em uma modalidade preferida, a razão em peso relativa do tensoativo não iônico R1-O-A-O-R2 para o polímero iônico está dentro da faixa de 0,005:100 a 10:100, mais preferivelmente dentro da faixa de 0,01:100 a 7,5:100, ainda mais preferivelmente dentro da faixa de 0,01:100 a 5:100, ainda mais preferivelmente dentro da faixa de 0,02:100 a 3:100, o mais preferivelmente dentro da faixa de 0,05:100 a 2:100, e em particular dentro da faixa de 0,1:100 a 1:100.

[0082] Preferivelmente, o polímero iônico solúvel em água é derivado de uma composição monomérica contendo

[0083] um ou mais monômeros etilenicamente insaturados não iônicos, e/ou

[0084] um ou mais monômeros etilenicamente insaturados catiôni- cos, e/ou

[0085] um ou mais monômeros etilenicamente insaturados aniônicos.

[0086] Sob esse aspecto, "derivado de" significa que a cadeia principal do polímero do polímero iônico compreende unidades de repetição, isto é, unidades de repetição são incorporadas na cadeia principal do polímero do polímero iônico, unidades de repetição estas que são formadas dos monômeros correspondentes no curso da reação de polimerização. Por exemplo, quando o polímero iônico é derivado de dimetilamino-propil acrilamida quaternizada com cloreto de metil (= DIMAPA qual), a unidade de repetição seguinte é incorporada na cadeia principal do polímero:

[0087] Monômeros etilenicamente insaturados não iônicos adequados incluem monômeros não iônicos de acordo com a fórmula geral (I)

em que

[0088] R3significa hidrogênio ou alquila C1-C3, e

[0089] R4 e R5significam, independentemente urn do outro, hidrogênio, -alquila (C1-C5) ou -hidroxialquila (C1-C5).

[0090] Exemplos de monômeros não iônicos da fórmula geral (I) incluem (met)acrilamida, N-metil-(met)acrilamida, N-isopropil- (met)acrilamida e (met)-acril amidas N,N-substituídas tais como N,N- dimetil-(met)-acrilamida, N,N-dietil-(met)-acrilamida, N-metil-N-etil- (met)-acrilamida e N-hidróxi-etil(met)-acrilamida. Especialmente preferido é acrilamida.

[0091] Para 0 propósito do relatório descritivo, o termo "(alc)acrilato" deve referir-se a alcacrilato assim como acrilato. Em analogia, 0 termo "(met)acrilato" deve referir-se a metacrilato assim como acrilato.

[0092] Outros monômeros etilenicamente insaturados não iônicos adequados incluem monômeros anfifílicos não iônicos de acordo com a fórmula geral (II)

em que

[0093] Zi significa O, NH ou NR9 com R9 sendo alquila C1-C3,

[0094] R6 significa hidrogênio ou alquila C1-C3,

[0095] R7 significa alquileno C2-C6,

[0096] R8 significa hidrogênio, alquila C8-C32, arila C8-C32 e/ou aralquila C8-C32, e

[0097] n significa um número inteiro entre 1 e 50.

[0098] Exemplos de monômeros anfifílicos não iônicos de acordo com a fórmula geral (II) incluem produtos de reação de ácido (met)acrílico e polietilenoglicóis (10 a 50 unidades de óxido de etileno), que são eterificados com um álcool graxo, ou os produtos de reação correspondentes com (met)acrilamida.

[0099] Monômeros etilenicamente insaturados catiônicos adequados incluem monômeros catiônicos de acordo com a fórmula geral (III)

em que

[00100] R10 significa hidrogênio ou alquila C1-C3;

[00101] Z2 significa O, NH ou NR11com R11 sendo alquila C1-C3; e

[00102] Yo significa alquileno C2-C6, possivelmente substituído com uma ou mais grupos hidróxi,

[00103] Yi, Y2, Y3, independentemente um do outro, significam alquila C1-C6, e

[00104] X' significa halogênio, pseudo-halogênio, acetato ou SO4CH3-.

[00105] Preferivelmente, Yi, Y2 e Y3 são idênticos, preferivelmente metila. Em uma modalidade preferida, Z2 é O ou NH, Yo é etileno ou propileno, R10 é hidrogênio ou metila, e Yi, Y2 e Y3 são metila.

[00106] O monômero etilenicamente insaturado catiônico de acordo com a fórmula geral (III) pode ser uma amida (Z2 = NH), por exemplo, dimetilamino-propil acrilamida quaternizada com cloreto de metil (Dl- MAPA quat). Preferivelmente, entretanto, 0 monômero etilenicamente insaturado catiônico de acordo com a fórmula geral (II) é um éster (Z2 = O), particularmente (met)-acrilato de dimetilaminoetila quaternizado com cloreto de metil (ADAME quat.).

[00107] Monômeros etilenicamente insaturados catiônicos preferi- dos são ésteres do ácido (alc)acrílico, tioésteres do ácido (alc)acrílico e amidas do ácido (alc)acrílico radicalmente polimerizáveis catiônicos. Preferivelmente, os monômeros catiônicos anteriormente mencionados compreendem 6 a 25 átomos de carbono, mais preferivelmente 7 a 20 átomos de carbono, o mais preferivelmente 7 a 15 átomos de carbono e em particular 8 a 12 átomos de carbono. Ainda mais preferivelmente, o monômero etilenicamente insaturado catiônico de acordo com a fórmula geral (III) é selecionado do grupo consistindo em sais de amónio quaternizado com cloreto de metila de dimetilamino-metil-(met)acrilato, dimetil-amino-etil-(met)acrilato, dimetilamino-propil-(met)-acrilato, di- metil-aminometil(met)-acrilamida, dimetilamino-etil(met)-acrilamida e dimetil-aminopropil-(met)-acrilamida.

[00108] Monômeros etilenicamente insaturados aniônicos adequados são selecionados do grupo consistindo em

[00109] (d) ácidos carboxilicos e anidridos carboxilicos etilenica mente insaturados, em particular ácido acrílico, ácido metracrílico, ácido itacônico, ácido crotônico, ácido glutacônico, ácido maleico, anidrido maleico, ácido fumárico e os sais de metal alcalino solúveis em água destes, sais de metal alcalino terroso destes, e sais de amónio destes;

[00110] (c2) ácidos sulfônicos etilenicamente insaturados, em parti cular ácidos vinilsulfônicos alifáticos e/ou aromáticos, por exemplo, ácido vinilsulfônico, ácido alilsulfônico, ácido estirenossulfônico, ácidos sulfônicos acrílicos e metacrílicos, em particular acrilato de sulfoetila, metacrilato de sulfoetila, acrilato de sulfopropila, metacrilato de sulfo- propila, ácido 2-hidróxi-3-metacriloxipropilsulfônico e ácido 2- acrilamido-2-metilpropano-sulfônico, e os sais de metal alcalino solúveis em água destes, sais de metal alcalino terroso destes, e sais de amónio destes;

[00111] (c3) ácidos fosfônicos etilenicamente insaturados, em parti- cular, por exemplo, ácido vinil- e alil-fosfônico, e os sais de metal alcalino solúveis em água destes, sais de metal alcalino terroso destes, e sais de amónio destes; e

[00112] (c4) acrilamidas sulfometiladas e/ou fosfonometiladas e os sais de metal alcalino solúveis em água destes, sais de metal alcalino terroso destes, e sais de amónio destes.

[00113] Monômeros etilenicamente insaturados aniônicos preferidos são ácidos carboxílicos etilenicamente insaturados e anidridos do ácido carboxílico, em particular ácido acrílico, ácido metracrílico, ácido itacônico, ácido crotônico, ácido glutacônico, ácido maleico, anidrido maleico, ácido fumárico, e os sais de metal alcalino solúveis em água destes, sais de metal alcalino terroso destes, e sais de amónio destes; os sais de metal alcalino solúveis em água de ácido acrílico, em particular seus sais de sódio e potássio e seus sais de amónio, sendo particularmente preferidos.

[00114] Em uma modalidade preferida o polímero iônico é um homopolimero ou um copolimero.

[00115] Para o propósito do relatório descritivo, o termo "homopolimero"deve referir-se a um polímero obtido por polimerização de substancialmente um único tipo de monômero, ao passo que o termo "copolimero"deve referir-se a um polímero obtido por polimerização de dois, três, quatro ou mais tipos diferentes de monômeros (comonôme- ros).

[00116] Quando o polímero iônico é um homopolimero, ele é derivado de um monômero etilenicamente insaturado catiônico ou um monômero etilenicamente insaturado aniônico. Quando o polímero iônico é um copolimero, ele pode compreender aniônico, monômeros etilenicamente insaturados não iônicos e catiônicos. Neste caso, a concen-tração deste deve ser escolhida tal que a carga total do polímero iônico é negativa ou positiva. Monômeros insolúveis em água podem apenas estar presentes à medida que a solubilidade em água ou a intu- mescibilidade em água do polímero resultante não é prejudicada.

[00117] Quando o polímero iônico é um copolímero, ele é preferivelmente derivado de pelo menos um monômero etilenicamente insa- turado catiônico e pelo menos um comonômero etilenicamente insatu- rado não iônico, ou de pelo menos um monômero etilenicamente insa- turado aniônico e pelo menos um co-monômero etilenicamente insatu- rado não iônico.

[00118] Em uma modalidade preferida, o polímero iônico é um polímero catiônico, isto é a carga total do polímero iônico é positiva.

[00119] O polímero catiônico é preferivelmente derivado de uma composição monomérica compreendendo

[00120] - monômeros catiônicos em uma quantidade dentro da faixa de 1 a 100% em peso, preferivelmente de 1 a 99% em peso e mais preferivelmente de 5 a 95% em peso, o mais preferivelmente de 20 a 95% em peso, e em particular de 40 a 80% em peso;

[00121] - monômeros não iônicos em uma quantidade dentro da faixa de 0 a 99% em peso, preferivelmente de 1 a 99% em peso, mais preferivelmente de 5 a 95% em peso, o mais preferivelmente de 5 a 80% em peso, e em particular de 20 a 60% em peso; e

[00122] - monômeros aniônicos em uma quantidade dentro da faixa de 0 a 30% em peso, preferivelmente dentro da faixa de 0 a 20% em peso, mais preferivelmente dentro da faixa de 0 a 10% em peso, e o mais preferivelmente dentro da faixa de 0 a 5% em peso, um em particular 0% em peso.

[00123] em cada caso com base no peso total de monômeros contidos na composição monomérica.

[00124] Preferivelmente, o polímero catiônico é derivado de uma composição monomérica compreendendo monômeros catiônicos em uma quantidade dentro da faixa de 1 a 99% em peso, preferivelmente de 5 a 90% em peso, mais preferivelmente de 20 a 90% em peso, e em particular de 20 a 80% em peso, em cada caso com base no peso total de monômeros contidos na composição monomérica.

[00125] Muito preferivelmente, o polímero catiônico é derivado de uma mistura de monômeros não iônicos, preferivelmente acrilamida e monômeros catiônicos da fórmula geral (III), preferivelmente (met)acrilatos de dialquilaminoalquila e/ou dialquilaminoalquil- (met)acrilamidas quaternizados. Particularmente preferido é (met)acrilato de dimetilamminometila quaternizado com cloreto de metila.

[00126] Em tais composições monoméricas, a quantidade de monômeros catiônicos é preferivelmente pelo menos 20% em peso, em particular dentro da faixa de 20 a 80% em peso.

[00127] Em uma outra modalidade preferida, o polímero iônico é um polímero aniônico, isto é a carga total do polímero iônico é negativa.

[00128] O polímero aniônico é preferivelmente derivado de uma composição monomérica compreendendo

[00129] - monômeros aniónicos em uma quantidade dentro da faixa de 1 a 100% em peso, preferivelmente de 5 a 70% em peso e mais preferivelmente de 5 a 40% em peso, e

[00130] - monômeros não iônicos em uma quantidade dentro da faixa de 0 a 99% em peso, preferivelmente de 30 a 95% em peso, e mais preferivelmente de 60 a 95% em peso, e opcionalmente

[00131] - monômeros catiônicos em uma quantidade dentro da faixa de 0 a 30% em peso, preferivelmente dentro da faixa de 0 a 20% em peso, mais preferivelmente dentro da faixa de 0 a 10% em peso, e o mais preferivelmente dentro da faixa de 0 a 5% em peso, e em particular 0% em peso,

[00132] em cada caso com base no peso total de monômeros contidos na composição monomérica.

[00133] Muito preferivelmente, o polímero aniônico é derivado de uma mistura de monômeros não iônicos, preferivelmente acrilamida e monômeros aniônicos, em particular ácidos carboxílicos etilenicamente insaturados e anidridos do ácido carboxílico, preferivelmente ácido acrílico, ácido metracrílico, ácido itacônico, ácido crotônico, ácido glu- tacônico, ácido maleico, anidrido maleico, ácido fumárico e os sais de metal alcalino solúveis em água destes, sais de metal alcalino terroso destes, e sais de amónio destes, o ácido acrílico sendo particularmente preferido como o monômero aniônico.

[00134] Uma mistura de ácido acrílico com (met)acrilatos de alquila e/ou alquil (met)acrilamidas também é preferida.

[00135] Em tais composições monoméricas, a quantidade de monômeros aniônicos é preferivelmente pelo menos 5% em peso.

[00136] Preferivelmente, o polímero iônico é de peso molecular alto, mas não obstante, é um polímero solúvel em água ou intumescível em água. Preferivelmente, o polímero iônico tem um peso molecular médio Mw, medido pelo método de GPC, de pelo menos 1,0 x 106 g/mol, preferivelmente de pelo menos 1,5 x 106 g/mol. Em uma modalidade preferida, o polímero iônico tem um peso molecular médio Mw, medido pelo método de GPC, de pelo menos 3 x 106 g/mol.

[00137] Quando o polímero iônico solúvel em água contém grupos ácidos, os grupos ácidos são preferivelmente pelo menos parcialmente neutralizados. Preferivelmente, o grau de neutralização dos grupos ácidos é pelo menos 50%, mais preferivelmente pelo menos 60%, ainda mais preferivelmente pelo menos 70%, ainda mais preferivelmente pelo menos 80%, o mais preferivelmente pelo menos 90%, e em particular pelo menos 95%, em relação ao número total de grupos ácidos contidos no polímero iônico.

[00138] Em uma modalidade preferida, a composição de acordo com a invenção compreende ainda um dispersante polimérico iônico.

[00139] Preferivelmente, o dispersante polimérico iônico também pode servir como coagulante e/ou auxiliar de floculação.

[00140] Preferivelmente, o dispersante polimérico iônico é solúvel em água ou intumescível em água.

[00141] Preferivelmente, o teor do dispersante polimérico iônico é no máximo 35% em peso, mais preferivelmente no máximo 25% em peso, e o mais preferivelmente no máximo 20% em peso, com base no peso total da composição.

[00142] Em uma modalidade, o teor do dispersante polimérico iônico está dentro da faixa de 0,005 a 35% em peso, mais preferivelmente 0,01 a 25% em peso, ainda mais preferivelmente 0,1 a 20% em peso, ainda mais preferivelmente 0,1 a 15% em peso, o mais preferivelmente 0,15 a 12% em peso e em particular 0,2 a 10% em peso, com base no peso total da composição.

[00143] Preferivelmente, o teor combinado do polímero iônico e do dispersante polimérico iônico está dentro da faixa de 40 a 99,995% em peso, mais preferivelmente 50 a 99,995% em peso, ainda mais preferivelmente 75 a 99,995% em peso, ainda mais preferivelmente 90 a 99,99% em peso, o mais preferivelmente 95 a 99,95% em peso e em particular 98,0 a 99,9% em peso, com base no peso total da composição.

[00144] Preferivelmente, o dispersante polimérico iônico exibe um grau de polimerização de pelo menos 90%, mais preferivelmente pelo menos 95%, ainda mais preferivelmente pelo menos 99%, ainda mais preferivelmente pelo menos 99,9%, o mais preferivelmente pelo menos 99,95% e em particular pelo menos 99,99%.

[00145] Preferivelmente, o peso molecular médio ponderado do dispersante polimérico iônico é mais baixo do que aquele do polímero iônico.

[00146] Em uma modalidade preferida, o dispersante polimérico iô- nico tem um peso molecular médio ponderado Mw de no máximo 2,0x106g/mol. Preferivelmente, o peso molecular médio ponderado Mw do dispersante polimérico iônico está dentro da faixa de 50.000 a 1.500.000 g mol'1, mais preferivelmente 75.000 a 1.250.000 g mol'1, ainda mais preferivelmente 100.000 a 1.000.000 g mol'1, ainda mais preferivelmente 120.000 a 750.000 g mol'1, o mais preferivelmente 140.000 a 400.000 g mol'1 e em particular 150.000 a 200.000 g mol'1. Em uma modalidade preferida, o peso molecular médio ponderado Mw do dispersante polimérico iônico está dentro da faixa de 75.000 a 350.000 g mol'1.

[00147] Preferivelmente, a dispersibilidade de peso molecular Mw/Mn do dispersante polimérico iônico está dentro da faixa de 1,0 a 4,0, mais preferivelmente 1,5 a 3,5 e em particular 1,8 a 3,2. Em uma modalidade preferida, Mw/Mn está dentro da faixa de 2,7 ± 0,7, mais preferivelmente 2,7 ± 0,5, ainda mais preferivelmente 2,7 ± 0,4, ainda mais preferivelmente 2,7 ± 0,3, o mais preferivelmente 2,7 ± 0,2 e em particular 2,7 ± 0,1.

[00148] Preferivelmente, o dispersante polimérico iônico tem uma viscosidade de produto dentro da faixa de 100 a 850 mPas, mais preferivelmente 150 a 800 mPas, ainda mais preferivelmente 200 a 750 mPas, ainda mais preferivelmente 250 a 700 mPas, o mais preferivelmente 300 a 650 mPas e em particular 350 a 600 mPas.

[00149] Em uma modalidade preferida o dispersante polimérico iônico é um homopolímero ou um copolímero. Quando o dispersante polimérico iônico é um homopolímero, ele é derivado de um monômero etilenicamente insaturado catiônico ou um monômero etilenicamente insaturado aniônico. Quando o dispersante polimérico iônico é um copolímero, ele pode compreender monômeros etilenicamente insaturados aniônicos, não iônicos e catiônicos. Neste caso, a concentração deste deve ser escolhida tal que a carga total do dispersante poliméri- co iônico é negativa ou positiva. Monômeros insolúveis em água podem apenas estar presentes à medida que a solubilidade em água ou a intumescibilidade em água do dispersante polimérico iônico não é prejudicada.

[00150] Quando o dispersante polimérico iônico é um copolimero, ele é preferivelmente derivado de pelo menos um monômero etilenicamente insaturado catiônico e pelo menos um comonômero etilenicamente insaturado não iônico, ou de pelo menos um monômero etilenicamente insaturado aniônico e pelo menos um comonômero etilenicamente insaturado não iônico.

[00151] Em uma modalidade preferida, o dispersante polimérico iônico é um dispersante polimérico catiônico, isto é a carga total do dispersante polimérico iônico é positiva.

[00152] Preferivelmente, o dispersante polimérico catiônico é derivado de um ou mais monômeros catiônicos, mais preferivelmente de um único monômero catiônico.

[00153] Em uma modalidade preferida, o dispersante polimérico catiônico é derivado de um ou mais monômeros catiônicos etilenicamente insaturados, radicalmente polimerizáveis. Preferivelmente, os monômeros catiônicos são selecionados do grupo consistindo em haletos de (alc)acrilamidoalquil-trialquil amónio, haletos de (alc)acriloil-oxialquil trialquil amónio, haletos de alquenil trialquil amónio e haletos de dial- quenil dialquil amónio. Preferivelmente, os monômeros catiônicos anteriormente mencionados compreendem 6 a 25 átomos de carbono, mais preferivelmente 7 a 20 átomos de carbono, o mais preferivelmente 7 a 15 átomos de carbono e em particular 8 a 12 átomos de carbono.

[00154] Preferivelmente, o dispersante polimérico catiônico é derivado de

[00155] - 30 a 100% em peso, mais preferivelmente 50 a 100% em peso, e o mais preferivelmente 75 a 100% em peso de haletos de (alc)acrilamidoalquil-trialquil amónio, haletos de (alc)acriloil-oxialquil trialquil amónio, haletos de alquenil trialquil amónio, e/ou haletos de dialquenil dialquil amónio, e

[00156] - 0 a 70% em peso, mais preferivelmente 0 a 50% em peso, e o mais preferivelmente 0 a 25% em peso de comonômeros não iônicos.

[00157] Em uma modalidade preferida, o dispersante polimérico catiônico é derivado de um haleto de dialquenil dialquil amónio, preferivelmente um haleto de dialil dimetil amónio (DADMAC).

[00158] Em uma outra modalidade preferida, o dispersante polimérico catiônico é um copolimerizado de epicloroidrina e dialquilamina, preferivelmente dimetilamina, isto é poli-[cloreto de N,N-dimetil-2- h idróxi-propilen-( 1,3)-amônio],

[00159] Ainda em uma outra modalidade preferida, o dispersante polimérico catiônico é derivado de um monômero catiônico de acordo com a fórmula geral (III) como definido acima.

[00160] O monômero catiônico de acordo com a fórmula geral (III) pode ser um éster (Zi = O), tal como (met)acrilato de dimetilaminoetila quaternizado com cloreto de metil (ADAME qual). Preferivelmente, entretanto, o monômero de acordo com a fórmula geral (III) é uma amida (Zi = NH), particularmente dimetilamino-propil acrilamida qua- ternizada com cloreto de metil (DIMAPA quat).

[00161] Preferivelmente, (met)acrilatos de dialquilaminoalquila ou dialquilaminoalquil-(met)acrilamidas quaternizados com 1 a 3 átomos de C nos grupos alquila ou alquileno são utilizados como monômeros de acordo com a fórmula geral (II), mais preferivelmente o sal de amónio quaternizado com cloreto de metila de metil(met)acrilato de dimeti- lamino, etil(met)acrilato de dimetil-amino, propil(met)acrilato de dimetil- amino, metil(met)-acrilato de dietilamino, etil(met)-acrilato de dietilami- no, propil(met)-acrilato de dietilamino, dimetil-amino metil- (met)acrilamida, dimetilamino etil(met)acrilamida, dimetilamino pro- pil(met)acrilamida, dietil-amino metil(met)acrilamida, dietilamino etil(met)acrilamida, dietilamino propil-(met)-acrilamida.

[00162] Monômeros especialmente preferidos são acrilato de dime- til-amino-etila e dimetilaminopropil-acrilamida. A quaternização pode ser efetuada usando sulfato de dimetila, sulfato de dietila, cloreto de metila ou cloreto de etila. Monômeros quaternizados com cloreto de metila são particularmente preferidos.

[00163] Quando o dispersante polimérico catiônico é um copolímero, ele é preferivelmente derivado de pelo menos um monômero catiônico em combinação com pelo menos um monômero não iônico.

[00164] Monômeros não iônicos adequados incluem monômeros não iônicos de acordo com a fórmula geral (I) e monômeros não iônicos, anfifílicos de acordo com a fórmula geral (II).

[00165] Exemplos de monômeros não iônicos da fórmula geral (I) incluem (met)acrilamida, N-metil (met)acrilamida, N- isopropil(met)acrilamida ou (met)acril amidas N,N-substituídas tais como N,N-dimetil(met)acrilamida, N,N-dietil(met)acrilamida, N-metil-N- etil-(met)-acrilamida ou N-hidroxietil(met)acrilamida.

[00166] Exemplos de monômeros não iônicos, anfifílicos da fórmula geral (II) incluem produtos de reação de ácido (met)acrílico e polietile- noglicóis (10 a 50 unidades de óxido de etileno), que são eterificados com um álcool graxo, ou os produtos de reação correspondentes com (met)acrilamida.

[00167] Em uma outra modalidade preferida, o dispersante polimérico iônico é um dispersante polimérico aniônico, isto é a carga total do dispersante polimérico iônico é negativa.

[00168] Preferivelmente, o dispersante polimérico aniônico é derivado de um ou mais monômeros aniônicos, mais preferivelmente de um único monômero aniônico.

[00169] Preferivelmente, o dispersante polimérico aniônico é derivado de um ou mais monômeros etilenicamente insaturados, radicalmente polimerizáveis.

[00170] Preferivelmente, o dispersante polimérico aniônico contém pelo menos um dos grupos funcionais selecionados de grupos éter, grupos carboxila, grupos sulfona, grupos éster de sulfato, grupos amino, grupos amido, grupos imido, grupos terc-amino, e/ou grupos amónio quaternário.

[00171] Como exemplos destes, menção pode ser feita de derivados de celulose, acetatos de polivinila, amido, derivados de amido, dextranos, polivinilpirrolidonas, polivinilpiridinas, polietilen-iminas, poli- aminas, polivinilimidazóis, polivinilsuccinimidas, polivinil-2- metilsuccinimidas, polivinil-1,3-oxazolid-2-onas, polivinil-2- metilimidazolinas e/ou seus copolimeros respectivos com ácido maleico, anidrido maleico, ácido fumárico, ácido itacônico, anidrido itacôni- co, ácido (met)acrílico, sais e/ou ésteres de compostos de ácido (met)acrílico e/ou (met)acrilamida.

[00172] Preferivelmente, o dispersante polimérico aniônico é derivado de pelo menos 30% em peso, preferivelmente pelo menos 50% em peso, mais preferivelmente 100% em peso, de unidades monoméricas aniônicas que são derivadas de monômeros aniônicos, tais como, por exemplo,

[00173] ■ ácidos carboxílicos etilenicamente insaturados e anidridos do ácido carboxílico, em particular ácido acrílico, ácido metracrílico, ácido itacônico, ácido crotônico, ácido glutacônico, ácido maleico e anidrido maleico, ácido fumárico e os sais de metal alcalino solúveis em água destes, sais de metal alcalino terroso destes, e sais de amónio destes;

[00174] ■ ácidos sulfônicos etilenicamente insaturados, em particu- lar ácidos vinilsulfônicos alifáticos e/ou aromáticos, por exemplo, ácido vinilsulfônico, ácido alilsulfônico, ácido estirenossulfônico, ácidos sul- fônicos acrílicos e metacrílicos, em particular acrilato de sulfoetila, metacrilato de sulfoetila, acrilato de sulfopropila, metacrilato de sulfopropi- la, ácido 2-hidróxi-3-metacrilóxi-propilsulfônico e ácido 2-acrilamido-2- metilpropanossulfônico, e os sais de metal alcalino solúveis em água destes, sais de metal alcalino terroso destes, e sais de amónio destes;

[00175] ■ ácidos fosfônicos etilenicamente insaturados, em particu lar, por exemplo, ácido vinil- e alil-fosfônico e os sais de metal alcalino solúveis em água destes, sais de metal alcalino terroso destes, e sais de amónio destes;

[00176] ■ acrilamidas sulfometiladas e/ou fosfonometiladas e os sais de metal alcalino solúveis em água destes, sais de metal alcalino terroso destes, e sais de amónio destes.

[00177] Monômeros aniônicos preferidos são sais de metal alcalino solúveis em água de ácido acrílico, acrilato de polipotássio sendo particularmente preferido de acordo com a invenção.

[00178] As modalidades preferidas A a D da composição de acordo com a invenção são resumidas na tabela aqui baixo:

[00179] As variantes preferidas 1 a 6 das modalidades A a D são resumidas na tabela aqui abaixo:

[00180] As modalidades E a H da composição de acordo com a in venção são resumidas na tabela aqui abaixo:

[00181] As variantes preferidas 7 a 12 das modalidades E a H são resumidas na tabela aqui abaixo:

[00182] Nas tabelas acima, no caso da água, tensoativo não iônico, dispersante polimérico iônico e polímero catiônico ou aniônico, todas as porcentagens em peso (% em peso) são fundamentadas no peso total da composição. No caso dos monômeros todas as porcentagens em peso (% em peso) são fundamentadas na quantidade molar total de monômeros que formam o polímero catiônico ou aniônico.

[00183] Componentes preferidos da dispersão polimérica água-em- água e seu teor respectivo resultam das combinações seguintes de modalidades A a D com variantes 1 a 6: A1, A2, A3, A4, A5, A6, B1, B2, B3, B4, B5, B6, C1, C2, C3, C4, C5, C6, D1, D2, D3, D4, D5, D6, E7, E8, E9, E10, E11, E12, F7, F8, F9, F10, F11, F12, G7, G8, G9, G7, G8, G9, H7, H8, H9, H10, H11 e H12. Por exemplo, "C4" significa uma combinação da modalidade C com a variante 4, isto é, uma composição contendo <% em peso de água; 0,02 a 3,0% em peso de pelo menos um tensoativo não iônico R1-O-A-O-R2 de acordo com o tipo (i), (ii), (iii), (iv) ou (v); 0,1 a 15% em peso de pelo menos um dispersante polimérico catiônico derivado de haleto de (alc)acrilamidoalquil trialquil amónio; 75 a 99,9% em peso de pelo menos um copolímero catiônico derivado de a) 5 a 95% em peso de pelo menos uma (alc)acrilamida, b) 5 a 95% em peso de pelo menos um haleto de (alc)acriloiloxialquil trialquil amónio e c) no máximo 10% em peso de um monômero aniônico.

[00184] Preferivelmente, a composição de acordo com a invenção é sólida. Em comparação aos líquidos, composições sólidas exibem estabilidade em armazenamento mais alta e permitem um transporte mais fácil.

[00185] Preferivelmente a composição de acordo com a invenção é obtenível por um processo compreendendo o método de polimerização de gel adiabática, em que o polímero iônico é formado por polimerização de radical de seus constituintes monoméricos em solução aquosa, opcionalmente na presença do tensoativo não iônico R1-O-A-O-R2 e opcionalmente na presença do dispersante polimérico iônico.

[00186] Preferivelmente, o processo compreende as etapas de

[00187] submeter uma mistura de reação aquosa compreendendo

[00188] um ou mais monômeros etilenicamente insaturados não iônicos, e/ou

[00189] um ou mais monômeros etilenicamente insaturados catiônicos, e/ou

[00190] um ou mais monômeros etilenicamente insaturados aniôni- cos,

[00191] opcionalmente o dispersante polimérico iônico, e

[00192] opcionalmente o tensoativo não iônico R1-O-A-O-R2,

[00193] a uma polimerização de radical por polimerização de gel adiabática, em que o dispersante polimérico iônico, o tensoativo não iônico R1-O-A-O-R2 e os monômeros etilenicamente insaturados não iônicos, aniônicos e catiônicos são definidos como descrito acima.

[00194] Preferivelmente, o teor do dispersante polimérico iônico, se presente, está dentro da faixa de 0,1 a 40% em peso, mais preferivelmente 0,5 a 35% em peso, ainda mais preferivelmente 1,0 a 30% em peso, ainda mais preferivelmente 5,0 a 25% em peso, o mais preferivelmente 10 a 20% em peso e em particular 12 a 16% em peso, com base no peso total da mistura de reação aquosa.

[00195] Em uma modalidade, a mistura de reação da etapa (i) compreende o tensoativo não iônico R1-O-A-O-R2. Em uma outra modalidade, o tensoativo não iônico R1-O-A-O-R2 é adicionado em um estágio mais tardio do processo.

[00196] A mistura de reação aquosa compreende água, preferivelmente água deionizada. O teor de água pode variar de 0,01 a 99,99% em peso. Em uma modalidade preferida, o teor de água está dentro da faixa de 10 a 90% em peso, mais preferivelmente 15 a 85% em peso, ainda mais preferivelmente 20 a 80% em peso, ainda mais preferivel-mente 25 a 75% em peso, o mais preferivelmente 30 a 70% em peso e em particular 35 a 65% em peso, com base no peso total da mistura de reação aquosa. Em outra modalidade preferida, o teor de água está dentro da faixa de 35 a 90% em peso, mais preferivelmente 40 a 85% em peso, ainda mais preferivelmente 45 a 80% em peso, ainda mais preferivelmente 50 a 75% em peso, o mais preferivelmente 55 a 70% em peso e em particular 60 a 66% em peso, com base no peso total da mistura de reação aquosa.

[00197] Preferivelmente, a mistura de reação aquosa não contém agentes de ramificação e reticuladores (particularmente monômeros tendo mais do que uma porção etilenicamente insaturada radicalmente polimerizável) tal que o copolímero catiônico resultante é substancialmente livre de ramificação. Por exemplo, a mistura de reação aquosa preferivelmente não contém nenhum monômero tendo mais do que uma porção etilenicamente insaturada radicalmente polimerizável. Portanto, o copolímero iônico que é polimerizado da composição monomérica, opcionalmente na presença do dispersante polimérico iônico, é preferivelmente substancialmente não ramificado e substancialmente não reticulado.

[00198] Se o polímero iônico solúvel em água é derivado de uma composição monomérica compreendendo quantidades menores de monômeros de reticulação, um monômero de reticulação preferido é alilacrilamida. De acordo com a invenção, a ausência completa de monômeros de reticulação é principalmente desejável, visto que a reticulação dos polímeros tende a deteriorar o desempenho global da composição de acordo com a invenção. Entretanto, principalmente devido a reações colaterais no curso da síntese de monômero, na produção de produtos monoméricos de grau técnico a formação de quantidades menores de monômeros de reticulação não pode ser sempre completamente suprimida.

[00199] Entretanto, isto não significa que reações de ramificação que poderiam ocorrer, por exemplo, devido a reações de término de radical são completamente excluídas da invenção. Preferivelmente, visto que tais reações de ramificação sempre ocorrem até certo ponto, elas são geralmente toleráveis. Por exemplo, quando a cadeia de radical de propagação abstrai um próton de uma cadeia principal do polímero, a polimerização desta cadeia é terminada, mas um novo radical é gerado que por sua vez poderia originar um novo radical de propagação, desse modo levando a um ponto de ramificação. Entretanto, ramificação e reticulação até um grau que pode ser observado no curso de desidratação azeotrópica (térmica) de polímeros aniônicos na presença de polietilenoglicol devem ser evitadas.

[00200] O grau de ramificação e reticulação, respectivamente, pode ser rotineiramente determinado medindo-se o teor de gel de uma solução aquosa padronizada do polímero iônico solúvel em água. Para o propósito do relatório descritivo, o teor de gel é preferivelmente determinado de acordo com o procedimento seguinte: 0,8 g da amostra é pesado a uma precisão de 0,01 g em um béquer de 1000 ml. 800 ml de água de torneira (19 a 25°C) são adicionados em um tal modo que nenhuma massa informe é formada. Depois, a solução é agitada por 30, 60, ou 90 minutos, dependendo da instrução da fórmula, com um agitador manual em 300 r.p.m. (dimensões do agitador manual: material: aço inoxidável, diâmetro: 8 mm, compensação: 15 mm (medido de centro a centro), comprimento da parte mais baixa da haste: 65 mm, comprimento da seção que fornece a compensação quando medido em paralelo à dita parte mais baixa da haste: 25 mm, comprimento global: 240 mm. Quando a agitação é terminada, a solução é colocada em uma peneira padrão (315 4m DIN-ISO 3310/1-200x50mm) e uma vez que ela passou através da peneira, esta é enxaguada por cinco vezes com um litro de água doce do béquer. Depois que a água de enxágue passou através da peneira qualquer água residual sob a peneira é limpa com o raspador de borracha. Usando o raspador de borracha e o funil de pó o resíduo é transferido para um cilindro de medição de 100 ml e o volume determinado de acordo com a fórmula seguinte: ml/L (componente de gel não dissolvido) = Volume (resíduo) x 1,25.

[00201] Preferivelmente, o polímero iônico solúvel em água que é opcionalmente misturado com uma dispersão polimérica iônica tem um teor de gel (componente de gel não dissolvido) de no máximo 50 ml/L, mais preferivelmente no máximo 45 ml/L, ainda mais preferivelmente no máximo 40 ml/L, ainda mais preferivelmente no máximo 35 ml/L, ainda mais preferivelmente no máximo 30 ml/L, o mais preferivelmente no máximo 25 ml/L, e em particular no máximo 20 ml/L, de acordo com o procedimento acima.

[00202] Usualmente, antes que a polimerização do radical livre é iniciada, a mistura de reação aquosa é preparada a partir de seus componentes. A preparação de misturas de reação aquosas é conhecida à pessoaversada. Os componentes podem ser adicionados simultaneamente ou consecutivamente.

[00203] Os componentes podem ser adicionados por meios convencionais, por exemplo, vertendo-se ou gotejando-se líquidos, do- sando-se pós, e similares.

[00204] Preferivelmente, uma dispersão aquosa é preparada compreendendo o monômero etilenicamente insaturado iônico, o monômero etilenicamente insaturado não iônico e opcionalmente o dispersante polimérico iônico, preferivelmente em solução aquosa homogênea. Outros componentes podem ser adicionados à dispersão aquosa, tais como agentes quelantes, tampões (ácidos e/ou bases), agentes de ramificação, reticuladores, agentes de transferência de cadeia, e similares.

[00205] Agentes de ramificação, reticuladores e agentes de transferência de cadeia adequados são conhecidos à pessoa versada. Preferivelmente, entretanto, nenhum agente de ramificação, reticulador ou agente de transferência de cadeia é adicionado.

[00206] Em uma modalidade preferida, o pH da dispersão aquosa é ajustado a um valor dentro da faixa de 1,0 a 5,0, mais preferivelmente 1,5 a 4,5, ainda mais preferivelmente 2,0 a 4,0, e o mais preferivelmente 2,5 a 3,5. Em uma outra modalidade preferida, o pH é ajustado a um valor dentro da faixa de 2,0 a 6,0, mais preferivelmente 2,5 a 5,5, e o mais preferivelmente 3,0 a 5,0. O valor do pH pode ser ajustado por meio de ácidos e bases adequados, respectivamente. Ácidos preferidos são ácidos orgânicos e ácidos minerais, tais como ácido fórmi- co, ácido acético, ácido clorídrico e ácido sulfúrico.

[00207] Preferivelmente, a dispersão aquosa é vigorosamente agitada por meio de, por exemplo, um agitador em espiral convencional, misturador de alta velocidade, homogeneizador, e similares.

[00208] Em princípio, não é necessário que a quantidade inteira de cada componente esteja inicialmente presente quando a mistura de reação aquosa é preparada. Alternativamente, a dispersão parcial dos monômeros pode ser efetuada no começo da polimerização, o restante dos monômeros sendo adicionados como porções medidas ou como uma alimentação contínua distribuída sobre o curso inteiro da polimerização. Por exemplo, apenas uma certa porção de um componente particular, por exemplo, apenas 70% em peso do monômero etilenicamente insaturado não iônico podem ser inicialmente utilizados, e posteriormente, possivelmente no curso da reação de polimerização, o restante do dito componente particular, por exemplo, os 30% em peso residuais do monômero etilenicamente insaturado não iônico, são utilizados.

[00209] Em uma modalidade preferida do método de acordo com a invenção, antes que a mistura de reação aquosa seja submetida a uma polimerização de radical, sal solúvel em água é adicionado em quantidades de 0,1 a 5,0% em peso, com base no peso total da mistura de reação aquosa.

[00210] Sais de amónio, metal alcalino e/ou metal alcalino terroso, preferivelmente sais de amónio, sódio, potássio, cálcio e/ou magnésio, podem ser usados como sais solúveis em água. Tais sais podem ser sais de um ácido inorgânico ou de um ácido orgânico, preferivelmente de um ácido carboxílico, ácido sulfônico, ácido fosfônico orgânicos, ou de um ácido mineral. Os sais solúveis em água são preferivelmente sais de um ácido alifático ou aromático mono-, di-, poli-carboxílico, de um ácido hidroxicarboxílico, preferivelmente de ácido acético, ácido propiônico, ácido cítrico, ácido oxálico, ácido succínico, ácido malôni- co, ácido adípico, ácido fumárico, ácido maleico ou ácido benzoico, ou ácido sulfúrico, ácido clorídrico ou ácido fosfórico. Muito particular e preferivelmente, cloreto de sódio, sulfato de amónio e/ou sulfato de sódio são usados como sais solúveis em água.

[00211] Os sais podem ser adicionados antes, durante ou depois da polimerização, a polimerização preferivelmente sendo realizada na presença de sal solúvel em água.

[00212] Depois que a mistura de reação aquosa foi preparada, ela é submetida a uma polimerização de radical por reação de polimerização de gel adiabática, isto é, a polimerização da composição monomérica contendo os monômeros etilenicamente insaturados não iônicos e/ou os monômeros etilenicamente insaturados catiônicos, e/ou os monômeros etilenicamente insaturados não iônicos, opcionalmente na presença do dispersante polimérico iônico e opcionalmente na presença do tensoativo não iônico R1-O-A-O-R2 é iniciada, desse modo produzindo um gel sólido compreendendo o polímero iônico, o dispersante polimérico iônico, se presente durante o processo de polimerização, e o tensoativo não iônico R1-O-A-O-R2, se presente durante o proces- so de polimerização.

[00213] A pessoa versada conhece como polimerizar radicalmente os monômeros em uma mistura de reação aquosa.

[00214] Preferivelmente, a temperatura de partida para a polimerização é ajustada a uma faixa de -10 a 25°C, mais preferivelmente uma faixa de 0°C a 15°C. Temperaturas de partida mais altas levam a géis poliméricos que são muito moles para ser processados ainda em processos de redução de tamanho e secagem subsequentes.

[00215] Preferivelmente, oxigênio é purgado da mistura de reação aquosa por um gás inerte, tal como nitrogênio. A polimerização é preferivelmente realizada sob uma atmosfera de gás inerte, por exemplo, sob uma atmosfera de nitrogênio.

[00216] Tipicamente, a reação de polimerização exotérmica dos monômeros é iniciada por adição de um iniciador de polimerização.

[00217] Radicais podem ser formados, por exemplo, em homólise termicamente induzida ou fotoquimicamente induzida de ligações únicas ou reações redox.

[00218] Exemplos de iniciadores solúveis em água adequados incluem, por exemplo, dicloridrato de 2,2'-azobis-(2-amidino-propano), 4,4'-azobis-(ácido 4-cianopentanoico), dicloridrato de 2,2'-azobis(2-(- imidazolin-2-il)propano ou sistemas redox tais como persulfato de amônio/sulfato férrico. Iniciadores solúveis em óleo incluem, por exemplo, peróxido de dibenzoíla, peróxido de dilaurila ou peróxido de terc-butila, ou compostos azo tais como 2,2'-azobisisobutironitrila, 2,2'- azobisisobutirato de dimetila e 2,2'-azobis-(4-metóxi-2,4-dimetilvalero- nitrila). Os iniciadores podem ser usados individualmente ou em combinações e geralmente em uma quantidade de cerca de 0,015 a 0,5% em peso do peso total da mistura de reação aquosa. A pessoa versada principalmente conhece como modificar a quantidade e tipo do iniciador de modo a modificar as propriedades do produto polimérico resultante, por exemplo, seu peso molecular médio.

[00219] Preferivelmente, compostos azo tais como 2,2'- azobisisobutironitrila, dicloridrato de 2,2'-azobis(2-(-imidazolin-2- il)propano, dicloridrato de 2,2'-azobis(2-amino-propano) ou preferivelmente persulfato de potássio, persulfato de amónio, peróxido de hidrogênio, opcionalmente em combinação com um agente redutor, por exemplo, uma amina ou sulfito de sódio, são usados como iniciadores de radical. A quantidade de iniciador, em relação aos monômeros a serem polimerizados, geralmente varia de 10 3 a 1,0% em peso, preferivelmente de 10‘2 a 0,1% em peso. Os iniciadores podem ser adicionados completamente ou também apenas em parte no começo da polimerização, com repartição subsequente da quantidade residual durante o curso inteiro da polimerização. Em uma modalidade preferida, a polimerização é iniciada por meio de um peroxodissulfato de sódio e, depois de atingir a temperatura máxima, continuada com um iniciador de azo, tal como dicloridrato de 2,2'-azobis(2-(-imidazolin-2-il)propano. No final da polimerização, um sistema iniciador redox é preferivelmente adicionado de modo a reduzir o teor de monômeros residuais.

[00220] Em uma modalidade, uma vez que a reação de polimerização exotérmica é concluída, isto é geralmente depois da temperatura máxima, o teor de monômeros residuais é reduzido ainda por adição subsequente de iniciador redox.

[00221] Em uma outra modalidade preferida, a composição monomérica e opcionalmente o dispersante polimérico iônico são repartidos no reator de polimerização durante a polimerização. Em geral, uma porção, por exemplo, 10 a 20% dos monômeros e opcionalmente do dispersante polimérico iônico, é inicialmente introduzida. A seguir do início da polimerização, a repartição mencionada acima é efetuada, opcionalmente acompanhada por outra repartição do iniciador de polimerização.

[00222] Além disso, também é possível remover a água durante a polimerização e opcionalmente adicionar outro dispersante polimérico catiônico.

[00223] A polimerização pode ser realizada em solução aquosa, em lotes em um vaso de polimerização ou continuamente em uma correia contínua, como é descrito, por exemplo, no DE 3544770.

[00224] Preferivelmente, a reação de polimerização é realizada na pressão atmosférica sem um fornecimento de calor externo. Através da reação exotérmica, o aquecimento da mistura de polimerização ocorre com a formação de um gel polimérico.

[00225] Preferivelmente, a mistura de reação atinge uma temperatura final máxima dentro da faixa de 50 a 150°C, dependendo do teor de material polimerizável e da cinética de decomposição do iniciador usado.

[00226] Tempos de polimerização são os mesmo como aqueles convencionalmente usados na técnica, geralmente 1,5 a 18 horas e preferivelmente 2 a 6 horas, embora tão pouco quanto meia hora pode ser usado. Entretanto, tentar polimerização mais rápida durante um período de tempo mais curto gera problemas com a remoção do calor. Sob esse aspecto é muito preferido que o meio de polimerização seja bem agitado ou de outro modo agitado durante a polimerização.

[00227] A conversão da polimerização ou o final da polimerização podem ser facilmente detectados determinando-se o teor de monômeros residuais. Métodos para este propósito são familiares àqueles versados na técnica (por exemplo, HPLC).

[00228] Depois que a temperatura máxima foi atingida, o gel polimérico sólido sendo formado pode ser processado ainda imediatamente ou senão depois de um tempo de retenção. Preferivelmente o gel polimérico será processado ainda imediatamente depois que a temperatura máxima foi atingida.

[00229] A seguir da polimerização, também pode ser vantajoso resfriar a mistura de reação aquosa antes de opcionalmente adicionar outros aditivos, tais como sais ou ácidos, à dispersão, preferivelmente com agitação.

[00230] Para reduzir o teor de monômero residual, também é possível aumentar a temperatura durante o curso da polimerização. Alternativamente, também é possível usar iniciadores adicionais durante e no final da polimerização e/ou destruidores de monômero residual.

[00231] Destruidores de monômero residual dentro do significado da invenção são substâncias que modificam monômeros polimerizá- veis por meio de uma reação química em um tal modo que eles não são mais polimerizáveis, tal que dentro do significado da invenção eles não são mais monômeros. Substâncias que reagem com a ligação dupla presente nos monômeros e/ou substâncias que podem iniciar uma polimerização mais extensa podem ser usadas para este propósito. Como destruidores de monômero residual que reagem com a ligação dupla, agentes redutores podem, por exemplo, ser usados, preferivelmente substâncias do grupo de ácidos e sais neutros de ácidos derivados de enxofre tendo um número de oxidação mais baixo do que VI, preferivelmente ditionito de sódio, tiossulfato de sódio, sulfito de sódio ou dissulfito de sódio, e/ou substâncias tendo um grupo sulfeto de hidrogênio, preferivelmente sulfeto de hidrogênio sódico ou compostos do grupo de tióis, preferivelmente mercapto-etanol, dodecil mercapta- no, ácido tiopropiônico ou sais de ácido tiopropiônico ou ácido tiopro- panossulfônico ou sais de ácido tiopropanossulfônico, e/ou substâncias do grupo de aminas, preferivelmente do grupo de aminas com volatilidade baixa, preferivelmente di-isopropanolamina ou aminoetil eta- nolamina, e/ou substâncias do grupo compreendendo sais de Bunte, ácido formamidina sulfínico, dióxido de enxofre, soluções aquosas e orgânicas de dióxido de enxofre ou tioureia.

[00232] Preferivelmente, no final da polimerização a composição aquosa remanescente tem um teor residual de monômeros etilenicamente insaturados catiônicos de no máximo 5.000 ppm, mais preferivelmente no máximo 2.500 ppm, ainda mais preferivelmente no máximo 1.000 ppm, ainda mais preferivelmente no máximo 800 ppm, o mais preferivelmente no máximo 600 ppm e em particular no máximo 400 ppm.

[00233] Preferivelmente, no final da polimerização a composição aquosa remanescente tem um teor residual de monômeros etilenicamente insaturados aniônicos de no máximo 5.000 ppm, mais preferivelmente no máximo 2.500 ppm, ainda mais preferivelmente no máximo 1.000 ppm, ainda mais preferivelmente no máximo 800 ppm, o mais preferivelmente no máximo 600 ppm e em particular no máximo 400 ppm.

[00234] Preferivelmente, no final da polimerização a composição aquosa remanescente tem um teor residual de monômeros etilenicamente insaturados não iônicos de no máximo 5.000 ppm, mais preferivelmente no máximo 2.500 ppm, ainda mais preferivelmente no máximo 1.000 ppm, ainda mais preferivelmente no máximo 800 ppm, o mais preferivelmente no máximo 600 ppm e em particular no máximo 400 ppm.

[00235] Preferivelmente, a composição de acordo com a invenção não contém nenhuma quantidade substancial de solventes orgânicos e constituintes orgânicos voláteis (VOC). Preferivelmente, a composição não contém nenhum solvente orgânico ou constituinte orgânico volátil (VOC), ou no máximo 50 ppm, preferivelmente no máximo 45 ppm, mais preferivelmente no máximo 40 ppm, ainda mais preferivelmente 35 ppm, ainda mais preferivelmente no máximo 30 ppm, ainda mais preferivelmente no máximo 25 ppm, o mais preferivelmente no máximo 20 ppm, e em particular no máximo 15 ppm. O teor de solventes orgâ- nicos e constituintes orgânicos voláteis (VOC) pode ser medido por procedimentos de rotina.

[00236] Preferivelmente, a composição de acordo com a invenção não contém nenhuma quantidade substancial de óleo. Preferivelmente, a composição não contém nenhum óleo, ou no máximo 50 ppm, preferivelmente no máximo 45 ppm, mais preferivelmente no máximo 40 ppm, ainda mais preferivelmente 35 ppm, ainda mais preferivelmente no máximo 30 ppm, ainda mais preferivelmente no máximo 25 ppm, o mais preferivelmente no máximo 20 ppm, e em particular no máximo 15 ppm. O teor de óleo pode ser medido por procedimentos de rotina.

[00237] Preferivelmente, o processo de acordo com o qual a composição de acordo com a invenção é obtenível compreende ainda a etapa de

[00238] (ii) triturar ou cortar o gel obtido da etapa (i);

[00239] A etapa (ii) pode ser realizada em aparelho industrial padrão.

[00240] Se a polimerização for realizada na presença de um dispersante polimérico iônico como definido acima, a razão em peso do dispersante polimérico iônico para o polímero iônico é decisiva para outro processamento do gel polimérico. Se a razão excede o valor de 0,01:10 a 1:4, são formados géis muito moles, que imediatamente coa- lescem novamente depois da redução do tamanho e tornam a secagem na escala industrial quase impossível.

[00241] Polímeros iônicos com proporções de monômero iônico de mais do que 60% em peso são particularmente críticos no que diz respeito a outro processamento. Nestes casos, frequentemente provou-se ser eficaz ajustar a razão em peso do dispersante polimérico iônico para o polímero iônico até 0,2:10 a < 1:10.

[00242] Em uma modalidade preferida, na etapa (ii) um agente de separação e/ou anti-adesão é adicionado ao gel obtido da etapa (i).

[00243] O agente de separação e/ou anti-adesão pode ser qualquer tensoativo com propriedades de separação e/ou anti-adesão. Preferivelmente, o agente de separação e/ou anti-adesão é selecionado do grupo consistindo em amidas de diálcool de ácido graxo, produtos de reação quaternizados de ácidos graxos e aminas de álcool e amidoal- quil betaínas de ácido graxo.

[00244] Tipicamente, para a redução de tamanho de um gel formado por um processo de polimerização de gel a adição de tal agente de separação e/ou anti-adesão é necessária.

[00245] Foi surpreendentemente descoberto que pela presença do tensoativo não iônico R1-O-A-O-R2, a quantidade de agente de separação e/ou anti-adesão pode ser reduzida ou completamente omitida.

[00246] Se um agente de separação e/ou anti-adesão é usado, ele é adicionado em uma tal quantidade que a fluxibilidade da composição final obtida depois da etapa (iv) não é prejudicada e o comportamento de formação de espuma da composição final quando usada como um floculante na separação sólido-líquido não é negativamente afetada.

[00247] Preferivelmente, o agente de separação e/ou anti-adesão não tem nenhuma propriedade antiespumante.

[00248] Em uma outra modalidade preferida, a etapa (ii) é realizada sem a adição de um agente de separação e/ou anti-adesão.

[00249] Depois da redução do tamanho, o gel é preferivelmente seco em uma temperatura dentro da faixa de 70°C a 150°C, isto é, o processo preferivelmente compreende ainda a etapa de

[00250] (iii) secar o produto obtido da etapa (ii) em uma temperatura dentro da faixa de 70 a 150°C.

[00251] Mais preferivelmente, a etapa (iii) é realizada em uma temperatura dentro da faixa de 80°C a 120°C, particularmente dentro da faixa de 90°C a 110°C.

[00252] Preferivelmente, a secagem é realizada em lotes em um forno de secagem com ar circulante. Na versão contínua, a secagem ocorre nas mesmas faixas de temperatura, por exemplo, em um secador de correia ou em um secador de leito fluidizado. Depois da secagem, o produto preferivelmente tem um teor de umidade de menos do que ou igual a 12% em peso, e particular e preferivelmente de menos do que ou igual a 10% em peso.

[00253] Depois da secagem, o produto é preferivelmente moído à fração de tamanho de partícula desejada, isto é, o processo preferivelmente compreende ainda a etapa de

[00254] (iv) moer o produto obtido da etapa (iii).

[00255] Preferivelmente, pelo menos 90% em peso do produto moído deve ter um tamanho não excedendo 2,0 mm, mais preferivelmente um tamanho não excedendo 1,5 mm, de modo a obter dissolução rápida do produto. Preferivelmente, frações finas menores do que 0,1 mm devem somar menos do que 10% em peso, preferivelmente me-nos do que 5% em peso.

[00256] Preferivelmente, as partículas depois da secagem têm um fator de forma de no máximo 50%, mais preferivelmente no máximo 45%, ainda mais preferivelmente no máximo 40%, ainda mais preferivelmente no máximo 35%, ainda mais preferivelmente no máximo 30%, o mais preferivelmente no máximo 35%, e em particular no máximo 30%. O fator de forma pode ser rotineiramente determinado de acordo com o procedimento seguinte:

[00257] Preferivelmente, quando a composição de acordo com a invenção é fornecida na forma particulada, as partículas poliméricas são caracterizadas por uma forma de partícula específica e teor de partícula esférica. O parâmetro não esférico (NSP) é uma medida do grau de desvio de uma forma esférica. Quando da determinação do parâmetro não esférico (NSP) das partículas de acordo com a invenção, por exemplo, por meio de um PartAn 2001 L (sistema de análise de imagem foto-óptica), o parâmetro não esférico (NSP) é preferivelmente pelo menos 20%, mais preferivelmente pelo menos 30%, ainda mais preferivelmente pelo menos 40%, ainda mais preferivelmente pelo menos 50%, ainda mais preferivelmente pelo menos 60%, o mais preferivelmente pelo menos 70%, e em particular pelo menos 75%.

[00258] Preferivelmente, o processo compreende ainda a etapa de

[00259] (v) adicionar o tensoativo não iônico R1-O-A-O-R2.

[00260] A etapa (v) pode ser realizada em qualquer tempo durante o processo de acordo com o qual a composição de acordo com a invenção pode ser obtida, isto é antes da etapa (i), depois da etapa (iv) ou em qualquer tempo entre as duas.

[00261] Em uma modalidade preferida, a etapa (v) é realizada antes da etapa (i), isto é o tensoativo não iônico R1-O-A-O-R2é adicionado à mistura de reação aquosa compreendendo a composição monomérica e está presente durante a reação de polimerização.

[00262] Em uma outra modalidade preferida, a etapa (v) é realizada depois da etapa (iv), isto é, o tensoativo não iônico R1-O-A-O-R2é adicionado ao produto moído obtido da etapa (iv).

[00263] Ainda em uma outra modalidade, a etapa (v) é realizada entre as etapas (i) e (iv), isto é o tensoativo não iônico R1-O-A-O-R2 é adicionado ao gel obtido da etapa (i), ao gel triturado ou cortado obtido da etapa (ii) ou ao produto seco obtido da etapa (iii).

[00264] Ainda em uma outra modalidade preferida, a quantidade de tensoativo não iônico dividida em pelo menos duas porções, que independentemente uma da outra, podem ser adicionadas em qualquer tempo do processo. Por exemplo, uma porção é adicionada antes da etapa (i) e a outra porção é adicionada ao produto moído obtido da etapa (iv).

[00265] Um outro aspecto da invenção refere-se a um processo para fabricar a composição de acordo com a invenção compreendendo as etapas (i), opcionalmente (ii), opcionalmente (iii), opcionalmente (iv) e (v) como definido acima. Preferivelmente, o processo compreende todas as etapas (i) a (v).

[00266] A composição de acordo com a invenção é útil como aditivo em processos de separação sólido/líquido, por exemplo, como auxiliar de floculação na sedimentação, flotação ou filtração de sólidos; como espessante; ou como um agente de retenção ou auxiliar de drenagem, por exemplo, na fabricação de papel/retenção em papel; ou na desidratação de lama em instalações de rede de esgoto.

[00267] Um outro aspecto da invenção refere-se ao uso da composição de acordo com a invenção como auxiliar de floculação para purificar água residual ou condicionar água potável.

[00268] Um outro aspecto da invenção refere-se a um processo para tratar água residual, água potável ou água de processo, o processo compreendendo as etapas de

[00269] opcionalmente, especialmente quando a composição de acordo com a invenção é fornecida na forma sólida, preparar uma dispersão polimérica água-em-água misturando-se a composição de acordo com a invenção com água, e

[00270] flocular uma suspensão aquosa ou pasta fluida, preferivelmente lama de depuração, introduzindo-se a dispersão polimérica água-em-água, e

[00271] desidratar a suspensão aquosa ou pasta fluida, preferivelmente usando-se um decantador, prensa de filtro de câmara ou prensa de filtro de correia.

[00272] Preferivelmente, a composição de acordo com a invenção é usada em uma dosagem dentro da faixa de 20 g/m3 a 1000 g/m3, mais preferivelmente dentro da faixa de 60 g/m3 a 500 g/m3, ainda o mais preferivelmente dentro da faixa de 80 g/m3 a 450 g/m3, o mais preferivelmente dentro da faixa de 100 g/m3 a 400 g/m3, e em particular den- tro da faixa de 120 g/m3 a 350 g/m3’ com base na quantidade da suspensão aquosa ou pasta fluida.

[00273] Um outro aspecto da invenção refere-se ao uso da composição de acordo com a invenção como aditivo, preferivelmente como agente de retenção ou auxiliar de drenagem, na fabricação de papel, papelão ou cartão.

[00274] Um outro aspecto da invenção refere-se a um processo para a fabricação de papel, papelão ou cartão, o processo compreendendo as etapas de

[00275] opcionalmente, especialmente quando a composição de acordo com a invenção é fornecida na forma sólida, preparar uma dispersão polimérica água-em-água misturando-se a composição de acordo com a invenção com água, e

[00276] adicionar a dispersão polimérica água-em-água a uma suspensão celulósica aquosa.

[00277] Preferivelmente, a composição de acordo com a invenção é utilizada em uma dosagem dentro da faixa de 20 g/m3 a 1000 g/m3, mais preferivelmente dentro da faixa de 60 g/m3 a 500 g/m3, ainda o mais preferivelmente dentro da faixa de 80 g/m3 a 450 g/m3, o mais preferivelmente dentro da faixa de 100 g/m3 a 400 g/m3, e em particular dentro da faixa de 120 g/m3 a 350 g/m3’ com base na quantidade da suspensão celulósica aquosa.

[00278] Como todas as modalidades preferidas da composição de acordo com a invenção também aplica-se aos usos de acordo com a invenção assim como aos processos de acordo com a invenção, estas modalidades não são mencionadas novamente.

EXEMPLOS

[00279] Os exemplos seguintes ilustram ainda mais a invenção, mas não devem ser interpretados como limitando seu escopo.

EXEMPLO 1

[00280] Testes laboratoriais foram realizados desidratando-se amostras de lama (obtidas da instalação de tratamento de água residual central em Düsseldorf-llverich) pelo método da peneira descrito aqui abaixo.

[00281] Dois auxiliares de floculação foram testados:

[00282] Auxiliar de floculação comparativo: copolímero de acrilami- da com derivado de ácido acrílico catiônico

[00283] Auxiliar de floculação inventivo: copolímero de acrilamida com derivado de ácido acrílico catiônico e 0,5% de tensoativo não iônico (produto de reação de um álcool graxo C12-C18, óxido de etileno e óxido de propileno) aplicado no processo de preparação do copolímero antes do processo de secagem.

[00284] Em um béquer de 600 ml, uma solução aquosa a 0,1% em peso do auxiliar de floculação respectivo (500 ± 10 ml) foi preparada e cisalhada por meio de um dispositivo de dispersão "Ultra Turrax T 25 N" com ferramenta de dispersão "S 25 N - 18 G"(Janke &Kunkel) em uma velocidade de rotação de 24.000 min1.

[00285] Depois, uma amostra de lama (500 ± 10 ml) foi condicionada com uma porção da solução de auxiliar de floculação cisalhada (dose de auxiliar de floculação: 200 g(peso de sólidos)/m3) usando um agitador inoxidável de quatro lâminas (RW 20 DZM Janke &Kunkel) a 1000 ± 20 min1por 10 ± 0,5 segundos e desidratada por uma peneira de drenagem (aço inoxidável, 150 x 50 mm; malha de 200 pm). O filtrado resultante (centrifugado) foi submetido a um teste de formação de espuma.

[00286] Condições de teste da espuma: 300 ml de filtrado, 100 I ar/hora, altura da espuma em mm

[00287] As alturas da espuma resultantes durante os períodos de tempo são descritas na tabela aqui abaixo e na Figura 1:

[00288] Uma tendência de formação de espuma claramente reduzida pode ser observada na experiência laboratorial.

EXEMPLOS 2 a 4

[00289] O auxiliar de floculação inventivo do Exemplo 1 foi testado em três instalações de tratamento de água residual diferentes (WWTP). Duas instalações são puramente instalações de tratamento de esgoto municipal, cada uma com uma capacidade projetada de equivalentes de população de 137.000 e 120.000. A terceira instalação de tratamento tem uma capacidade projetada de equivalente de população de 1.200.000.

[00290] Todas as instalações de tratamento de água descritas aqui apontam para uma degradação de constituintes orgânicos nos tanques de digestão de lama. Depois a lama é drenada com a adição de auxiliares de floculação em pó usando decantadores de alto desempenho modernos.

EXEMPLO 2

[00291] Capacidade projetada para 1,2 milhões de habitantes.

[00292] Nesta nova instalação o fluxo de entrada de água consiste em 75% da indústria e 25% de fontes municipais. O processo biológico é dividido aqui em faixa de carga alta e baixa. A lama em excesso resultante é espessada usando um decantador e depois alimentada ao digestor.

[00293] A lama é desidratada por um total de três decantadores Sharpless em uma velocidade de rotação de 2700 min1. Durante o teste operacional a centrífuga 1 foi carregada com 40 m3/h de lama. A dosagem do auxiliar de floculação foi 265 g/m3. O centrifugado resultante foi alimentado em um tanque de água de processo e depois da eliminação e neutralização de nitrogênio readicionado ao fluxo de entrada da rede de esgoto. Visto que o desenvolvimento de espuma seria disruptive, aproximadamente 16 l/dia de antiespumante (suspensão de cera de polietileno em óleo mineral) são dosados no centrifugado, normalmente.

[00294] Testes operacionais comparativos foram conduzidos com o auxiliar de floculação comparativo e o auxiliar de floculação inventivo de acordo com o Exemplo 1. Adicionando-se um antiespumante adicional (suspensão de cera de polietileno em óleo mineral), a altura da espuma foi mantida constante.

[00295] Bomba para antiespumante quando do uso do auxiliar de floculação comparativo: 50 pulsações/minuto

[00296] Bomba para antiespumante quando do uso do auxiliar de floculação inventivo: 25 pulsações/minuto

[00297] Em resumo, a dosagem de antiespumante adicional pode ser cortada pela metade.

EXEMPLO 3

[00298] Capacidade projetada para 137.000 habitantes.

[00299] Principalmente, a água residual municipal é processada nesta instalação de tratamento. A lama de retorno biológica é espessada usando um decantador e depois alimentada ao digestor. Depois de um período de digestão de 20 dias 220 g/m3 auxiliar de floculação são dosados e desidratados com um decantador de alto desempenho moderno da companhia KHD.

[00300] Visto que nenhum agente antiespuma é usado nesta aplicação a formação de espuma no centrifugado limita o fluxo volumétrico da máquina. A formação de espuma é um forte obstáculo. Com nenhum desenvolvimento de espuma ou menos, a taxa de fluxo e, portanto, a produtividade podem ser aumentadas.

[00301] Produtividade máxima quando do uso do auxiliar de floculação comparativo: 27 m3/h

[00302] Produtividade máxima quando do uso do auxiliar de floculação inventivo do Exemplo 1: 32 m3/h.

[00303] Isto é, 19% de aumento de desempenho.

[00304] O fluxo de lama mais alto encurta o tempo de execução do decantador e, assim, economiza energia e custos.

EXEMPLO 4

[00305] Capacidade projetada para 120.000 habitantes

[00306] Esta estação de tratamento de águas residuais está processando quase exclusivamente a rede de esgoto doméstica. A lama é processada em um estágio biológico, espessada com uma flotação e alimentada ao digestor. Depois de um tempo de permanência apropriado, a lama é desidratada. Depois 163 g/m3 de auxiliares de floculação são adicionados e a desidratação é realizada usando-se um decantador de alto desempenho moderno com uma produtividade de 43 m3/h. Visto que existe uma grande tendência à formar espuma, um anties- pumante de Ashland (suspensão de uma cera de polietileno em óleo mineral) é dosado.

[00307] Potência de saída para a bomba para agente antiespuman- te quando do uso do auxiliar de floculação comparativo: 120%

[00308] Potência de saída para a bomba para agente antiespumante quando do uso do auxiliar de floculação inventivo: 20%

[00309] Nos Exemplos 2 a 4, nenhum efeito negativo pode ser observado sobre o comportamento de drenagem no decantador tal como taxa de separação mais baixa ou sólidos secos.

EXEMPLOS 5 a 11

[00310] Em uma série de experimentos (reações de polimerização de acrilamida e comonômero iônico variado) a influência de reticulado- res (contidos no material de partida e/ou especificamente adicionados em quantidades predeterminadas) sobra a formação de gel indesejável foi estudada.

[00311] Nos Exemplos 5,8, 10 e 11, um grau técnico de monômero catiônico foi utilizado que já continha cerca de 30 ppm de monômero de reticulação (N-alilacrilamida, NAA). No Exemplo 9, um grau analítico do mesmo monômero catiônico foi utilizado que não continha nenhuma quantidade detectável de reticulador.

[00312] Nos Exemplos 5, 6 e 7, N,N'-metilenobisacrilamida (MBA) foi separadamente adicionada como reticulador em várias quantidades predeterminadas. Nos Exemplos 8 e 9, N-alilacrilamida (NAA) foi separadamente adicionada como reticulador em várias quantidades predeterminadas.

[00313] A composição das misturas de reação, as condições experimentais assim como as viscosidades do sal medidas e quantidades de gel são resumidas na tabela aqui abaixo. As quantidades de gel medidas para os Exemplos 5 a 9 são adicionalmente descritas na Figura 2:

nd = não determinado DIMAPA Quat = cloreto de N,N,N-trimetilamôniopropilacrilamida ADAME Quat = cloreto de N,N,N-trimetilamônioetil(met)acrilato NAA = N-alilacrilamida MBA = N,N'-metilenobisacrilamida ABAH = 2,2'-azo-bis(2-amidinopropano)dicloridrato TBHP = tercbutilhidroperóxido Nads = dissulfito de sódio Al = antiespumante 1 completamente reticulado, apenas intumesce, medição da viscosidade não possível 2 material de partida não contendo quantidades detectáveis de reticulador 3 conclusões podem ser dificilmente tiradas da viscosidade, visto que o líquido é muito diluído e partículas intumescidas atrapalham a medição aumentando-se a viscosidade 4 material de partida contém cerca de 30 ppm de reticulador (e quantidades variadas de regulador) 5 material de partida não contendo quantidades detectáveis de reticulador 6 em relação à quantidade total de substância ativa 7 em velocidade 10

[00314] Diferenças adicionais entre os polímeros contidos na composição de acordo com a invenção e o polímero do Exemplo 5 foram demonstradas medindo-se a forma da partícula e o teor de partícula esférica. Usando-se um PartAn 2001 L, um sistema de análise de imagem foto-óptica, o parâmetro não esférico (NSP), um fator de forma destas partículas poliméricas foi medido. Estas medições mostraram para as partículas do polímero do Exemplo 5 um desvio do NSP de uma forma esférica ideal de aprox. 14% e para os polímeros do Exemplo 7 e 9 um desvio de aproximadamente 76%.

[00315] Quando da comparação dos dados experimentais acima com o ensinamento de US 5.684.107, o seguinte pode ser concluído:

[00316] Quando da utilização das composições de polímero de acordo com a invenção na aplicação intencionada, produtos tendo uma solubilidade em água excelente são necessários, visto que partes insolúveis não fornecem quaisquer propriedades funcionais ou ainda causam problemas nestas aplicações. Em quase todas as aplicações intencionadas algum tipo de mecanismo de floculação ou coagulação é a chave para o desempenho do produto. Apenas polieletrólitos solúveis em água possuem a capacidade de interagir com o material no modo intencionado. Além disso, partes insolúveis (partículas de gel) podem levar ao entupimento de filtros protetivos ou, por exemplo, na produção de papel, pode levar a furos ou ainda rupturas das folhas de papel, o que é um problema intensivo de muito custo para os fabricantes de papel. Portanto, para os propósitos das dispersões poliméricas de acordo com a invenção, é sempre desejável produzir produtos po- liméricos (por exemplo, pós) que facilmente dissolvem e formam soluções estáveis sem ou apenas com uma formação muito baixa de partes insolúveis.

[00317] Para provar a boa solubilidade dos produtos de acordo com a invenção, testes de solubilidade e testes de gelificação foram condu- zidos. Com base na experiência de aplicação longa, em aplicações padrão o limite de gel/insolúvel certamente não deveria exceder 30 ml/L (conforme valores na 3- coluna na tabela acima). Para outras aplicações como, por exemplo, produção de papel, limites ainda mais exigentes são apresentados, por exemplo, abaixo de 10 ml/L, abaixo de 5 ml/L ou ainda abaixo de 1 ml/L. Como evidenciado pelos dados experimentais acima, teores de gel abaixo destes limites podem apenas ser obtidos em teores muito baixos ou na ausência de reticuladores.

[00318] Em teores de reticulador somando até 50 ppm ou mais de acordo com US 5.684.107, os produtos resultantes estão largamente fora de especificação. As composições exemplificadas de US 5.684.107 contêm tais quantidades altas inaceitáveis de reticuladores. Além disso, se nenhum reticulador fosse adicionado às misturas de reação de acordo com US 5.684.107, a etapa de desidratação azeo- trópica (em geral térmica) subsequente na presença de polialquileno glicol levaria à reticulação/formação de gel com grupos ácidos conectados à cadeia principal do polímero.

[00319] Além disso, as composições de polímero de acordo com a invenção são preferivelmente apenas com base em água ao contrário dos produtos na US 5.684.107 que são polímeros com base em água- em-óleo. Além disso, as composições de polímero de acordo com a invenção não precisam ser desidratadas e outros solventes ou óleos não precisam ser removidos. Assim, as composições de polímero de acordo com a invenção são mais fáceis para fabricar e têm um melhor perfil ecológico.

Claims (10)

1. Composição, caracterizada pelo fato de que compreende: (i) um tensoativo não iônico da fórmula R1-O-A-O-R2, na qual o resíduo -O-A-O- é derivado de um polialquileno glicol HO- A-OH que compreende 2 a 130 unidades monoméricas derivadas de etileno glicol e 0 a 60 unidades monoméricas derivadas de propileno glicol; e R1 é selecionado do grupo consistindo em -H, -alquila (Ce- C20), -alquenila (C8-C20), -(C=O)-alquila (C8-C20) e -(C=O)-alquenila (C8-C20), e R2 é selecionado do grupo consistindo em -H, -alquila (Ci- C6), -benzila, -(C=O)-alquila (C8-C20) e -(C=O)-alquenila (C8-C20); e (ii) um polímero iônico solúvel em água ou intumescível em água, em que 0 polímero iônico solúvel em água ou intumescível em água é derivado de uma composição monomérica contendo (a) um ou mais monômeros etilenicamente insaturados não iônicos, e/ou (b) um ou mais monômeros etilenicamente insaturados catiônicos, e/ou (c) um ou mais monômeros etilenicamente insaturados aniônicos; em que 0 polímero iônico solúvel em água é derivado de uma composição monomérica: (i) não compreendendo quaisquer monômeros de reticulação, ou (ii) contendo não mais do que 50 ppm de monômeros de reticulação, em relação ao teor total de monômeros na composição monomérica; em que o que o tensoativo não-iônico R1-O-A-O-R2 está presente em uma quantidade de 0,05% em peso a 2,0% em peso, com base no peso total da composição; e em que a razão em peso relativa do tensoativo não iônico R1-O-A-O-R2 para o polímero iônico está dentro da faixa de 0,05:100 a 2:100; e em que o teor de umidade da composição não excede 12% em peso.

2. Composição, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que é um sólido.

3. Composição, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que as unidades monoméricas derivadas do etileno glicol e as unidades monoméricas derivadas do propileno glicol estão presentes em qualquer ordem ou formam dois ou mais blocos separados.

4. Composição, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizada pelo fato de que o tensoativo R1-O-A-O-R2 é representado pela fórmula geral (A)

na qual R1 é selecionado do grupo consistindo em -H, -alquila (C8- C20), -alquenila (C8-C2o), -(C=O)-alquila (C8-C20) e -(C=O)-alquenila (Cs-C2o), R2 é selecionado do grupo consistindo em -H, -alquila (Ci- C6), -benzila, -(C=O)-alquila (C8-C20) e -(C=O)-alquenila (Cs-C20), o e p são números inteiros de 0 a 130, e a soma de o e p está dentro da faixa de 2 a 130; q e r são números inteiros de 0 a 60; e a soma de q e r está dentro da faixa de 0 a 60; com a condição de que se R1 e R2 são ambos H, a soma de q e r é diferente de 0.

5. Composição, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizada pelo fato de que o tensoativo não iônico R1-O-A-O-R2tem um HLB não excedendo 14.

6. Composição, de acordo com a reivindicação 5, caracterizada pelo fato de que o monômero etilenicamente insaturado não iônico é selecionado do grupo consistindo em (a1) monômeros não iônicos de acordo com a fórmula geral (I)

(l) R3 significa hidrogênio ou alquila C1-C3, o R4 e R5 significam, independentemente um do outro, hidrogênio, alquila C1-C5OU hidroxialquila C1-C5; e (a2) monômeros anfifílicos não iônicos de acordo com a fórmula geral (II)

na qual Zi significa O, NH ou NR9 com R9 sendo alquila C1-C3, R6 significa hidrogênio ou alquila C1-C3, R7 significa alquileno C2-C6, R8 significa hidrogênio, alquila C8-C32, arila C8-C32 e/ou aralquila C8-C32, e n significa um número inteiro entre 1 e 50; 0 monômero etilenicamente insaturado catiônico é um monômero de acordo com a fórmula geral (III)

na qual R10 é hidrogênio ou alquila C1-C3; Z2 é O, NH ou NR11 com R11 sendo alquila C1-C3; θ Yo θ alquileno C2-C6, substituído com um ou mais grupos hidróxi, Yi, Y2, Y3, independentemente um do outro, são alquila Ci- Cδ, e X é um halogênio, pseudo-halogênio, acetato ou SO4CH3'; e 0 monômero etilenicamente insaturado aniônico é selecionado do grupo consistindo em: (d) ácidos carboxilicos etilenicamente insaturados, anidri- dos carboxilicos, e sais de metal alcalino solúveis em água, sais de metal alcalino terroso, e sais de amónio deste, (c2) ácidos sulfônicos etilenicamente insaturados e sais de metal alcalino solúveis em água, sais de metal alcalino terroso, e sais de amónio deste, (c3) ácidos fosfônicos etilenicamente insaturados e sais de metal alcalino solúveis em água, sais de metal alcalino terroso, e sais de amónio deste, e (c4) acrilamidas sulfometiladas e/ou fosfonometiladas e sais de metal alcalino solúveis em água, sais de metal alcalino terroso, e sais de amónio deste.

7. Composição, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizada pelo fato de que compreende ainda um dispersante polimérico iônico.

8. Composição, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizada pelo fato de que é obtenível por um processo compreendendo as etapas de: (i) submeter uma mistura de reação aquosa compreendendo (a) um ou mais monômeros etilenicamente insaturados não iônicos, e/ou (b) um ou mais monômeros etilenicamente insaturados catiônicos, e/ou (c) um ou mais monômeros etilenicamente insaturados (ii) secar o material obtido da etapa (i) ou (ii) em uma temperatura de 70 a 150°C; (iii) adicionar o tensoativo não iônico R1-O-A-O-R2; sendo que a etapa (iii) é realizada antes da etapa (i), depois da etapa (ii) e/ou em qualquer tempo entre elas.

9. Uso da composição, como definida na reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que é: - como um auxiliar de floculação na sedimentação, flotação ou filtração de sólidos, - como um espessante, ou - como aditivo na fabricação de papel.

10. Uso da composição, como definida na reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que é como um auxiliar de floculação para purificar água residual ou condicionar água potável.

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