BR112015024737B1 - Composição amaciadora, método para a lavagem de tecidos, método para o amaciamento de um tecido, e utilização de um composto de fórmula como um amaciador de tecidos - Google Patents
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Abstract
composição amaciadora, método para a lavagem de tecidos, método para o amaciamento de um tecido, e utilização de um composto de fórmula como um amaciador de tecidos a presente invenção se refere à utilização de c16- alquil betaína como um amaciador de tecidos, nomeadamente para composições amaciadoras de tecidos. a invenção se refere também a um método para o tratamento de tecidos, que compreende a etapa de se colocar em contato o referido tecido, no ciclo de lavagem de uma máquina de lavagem de tecidos, com um meio aquoso contendo uma composição tal como é aqui definida.
Description
[001] A presente invenção se refere à utilização de C16-alquil betaína como um amaciador de tecidos, nomeadamente para composições amaciadoras de tecidos. A invenção se refere também a um método para o tratamento de tecidos, que compreende a etapa de se colocar em contato o referido tecido, no ciclo de lavagem de uma máquina de lavagem de tecidos, com um meio aquoso contendo uma composição tal como é aqui definida.
[002] A discussão que se segue do estado da técnica é fornecida para situar a invenção em um contexto técnico apropriado e permitir que suas vantagens sejam melhor compreendidas. No entanto, deverá ser reconhecido que qualquer discussão do estado da técnica na memória descritiva não é para ser considerada admissão expressa ou implícita de que tal estado da técnica é amplamente conhecido ou faz parte do conhecimento geral no campo.
[003] As composições para o tratamento de tecidos proporcionam aos tecidos, após o tratamento, um certo número de características desejáveis, incluindo um toque melhorado do tecido e uma percepção de frescura. Todavia, a fim de se assegurar uma elevada aceitação, pelos consumidores, de qualquer composição para o tratamento dos tecidos, é essencial providenciar uma estética do produto que o torne desejável pelo consumidor, por exemplo, não somente um odor agradável e apelativo do produto e uma cor agradável do produto, mas especialmente uma reologia apropriada do produto e uma estabilidade física satisfatória do mesmo.
[004] Os produtos ativos como amaciadores de tecidos preferidos, de acordo com a patente WO-A-02072745 são esterquatos, tais como cloreto de N,N-bis-(estearoil-oxi- etil)-N,N-dimetilamônio, cloreto de N,N-bis-("tallowoil"-oxi- etil)-N,N-dimetilamônio, metilsulfato de N,N-bis-(estearoil- oxi-etil)-N-(2-hidroxietil)-N-metilamônio ou cloreto de 1,2- di-(estearoil-oxi)-3-trimetilamôniopropano.
[005] Há uma bibliografia abundante sobre o tema da combinação de compostos de amônio quaternário substituídos por dialquilo, com compostos de amônio quaternário monoalquilados, entre os quais podem ser mencionados as patentes ou pedidos de patente EP-A-0018039, EP-A-0369500, U.S. Pat. No. 4,360,437 ou U.S. Pat. No. 4,855,072, entre muitos outros.
[006] As referências descrevendo misturas de esterquatos substituídos por dialquilo e esterquatos monoalquilados são WO-A-9414935, WO-A-9742279, WO-A- 2004044113, entre muitas outras.
[007] Contudo, os quatos são conhecidos como sendo muito difíceis de ser biodegradados e providenciam ecotoxicidade confirmada, e a tendência generalizada em esta indústria é a de mudar para esterquatos, que providenciam melhor biodegradabilidade e melhor ecotoxicidade. Mas até os esterquatos continuam a providenciar algumas desvantagens como uma estabilidade não muito longa do produto final devido a uma degradabilidade que impõe a manutenção de um pH muito baixo de forma a torná-lo mais estável. Para além disso, o tecido torna-se amarelado quando é tratado repetidamente com esterquatos. Os esterquatos são também conhecidos como tensioativos catiônicos que não podem ser misturados diretamente com a maior parte dos sistemas detergentes aniônicos.
[008] A presente invenção é baseada na descoberta surpreendente de que é possível obter uma composição amaciadora de tecidos estável, que tem um bom desempenho no amaciamento de tecidos, a qual compreende uma alquil betaína graxa.
[009] Estes compostos parecem ser de fato suficientemente eficientes e notavelmente mais eficientes em termos de maciez, absorção de água e natureza fofa em comparação com os compostos normalmente usados em composições amaciadoras tais como metilsulfato de di-(palmítico- carboxietil)-hidroxietil-metilamônio (TEP), e cloreto de di- ("sebo hidrogenado")-dimetilamônio (DHT).
[010] Estes compostos também providenciam as vantagens de serem translúcidos e transparentes, mais estáveis ao longo do tempo e de diferentes intervalos de pH e de providenciarem uma boa compatibilidade com todos os outros sistemas de tensioativos
[011] A composição amaciadora da presente invenção compreendendo amaciador e água também proporciona a vantagem de ser homogênea sem separação de fase.
[012] A presente invenção diz então respeito a uma composição amaciadora, compreendendo pelo menos um composto amaciador de tecidos, de fórmula (I):R1-N+(CH3)2-CH2-COO- (I)em que R1 é C16-alquila.
[013] A presente invenção se refere também à utilização de um composto de fórmula (I) como um amaciador de tecidos, nomeadamente para composições amaciadoras de tecidos.
[014] Outras características, detalhes e vantagens da invenção surgirão em ainda maior detalhe com a leitura da descrição que segue.
[015] Ao longo da descrição, incluindo nas reivindicações, o termo "compreendendo um" deverá ser compreendido como sendo sinônimo do termo "compreendendo pelo menos um", salvo especificado de outro modo, e "entre" deverá ser entendido como incluindo seus limites.
[016] Um amaciador de tecidos, ou misturas dos mesmos, é um ingrediente essencial da invenção. Os níveis típicos do amaciador de tecidos nas composições amaciadoras são 0,1% em peso a 20% em peso, preferencialmente entre 1% e 15% em peso, mais preferencialmente entre 3% e 10% em peso.
[017] “Alquila", tal como usada no presente documento, significa uma cadeia de hidrocarboneto alifático saturada, linear ou ramificada. A cadeia de alquila pode compreender nomeadamente um ou mais heteroátomos tais como N ou O. Em estruturas complexas, as cadeias podem ser ramificadas, em ponte ou reticuladas.
[018] Em uma forma de realização preferencial da presente invenção, o composto de fórmula (I) é cetil betaína.
[019] De acordo com uma forma de realização da presente invenção, a composição amaciadora pode também compreender um ácido carboxílico C10-C22 e/ou um álcool C10-C22.
[020] De preferência, os ácidos carboxílicos C10-C22 são escolhidos do grupo consistindo de ácido cáprico, ácido láurico, ácido mirístico, ácido palmítico, ácido esteárico, ácido araquídico e ácido behênico.
[021] De preferência, os alcoóis C10-C22 são escolhidos do grupo consistindo de álcool caprílico, álcool laurílico, álcool miristílico, álcool palmitílico, álcool estearílico, álcool araquidílico e ácido behenílico.
[022] A proporção de peso do composto de fórmula (I) para os ácidos carboxílicos C10-C22 e/ou alcoóis C10-C22 pode ficar compreendida no intervalo entre 4:1 e 50:1, de preferência entre 10:1 e 20:1.
[023] Para uma estabilidade de fase ótima destas composições, o pH certo, determinado a 20 °C, pode estar situado na faixa de 3 a 7. O pH destas composições pode ser regulado, neste caso, por adição de ácidos, tais como os ácidos de Bronsted ou os ácidos de Lewis. Os exemplos de ácidos apropriados incluem os ácidos inorgânicos minerais, ácidos carboxílicos, em particular os ácidos carboxílicos (C1-C5) de baixo peso molecular, e ácidos alquilsulfônicos. Os ácidos inorgânicos apropriados incluem HCl, H2SO4, HNO3 e H3PO4. Os ácidos orgânicos apropriados incluem ácido fórmico, ácido acético, ácido cítrico, ácido metilsulfônico e ácido etilsulfônico. Os ácidos preferidos são o ácido cítrico, ácido clorídrico, ácido fosfórico, acido fórmico, ácido metilsulfônico e ácidos benzóicos. É especialmente preferido o ácido cítrico.
[024] A composição amaciadora pode compreender também outros amaciadores de tecidos, usados classicamente, tais como, por exemplo, sais de amônio quaternário, em particular dialquil-quatos ou esterquatos. Os amaciadores de tecidos tendem a ser baseados em sais de amônio quaternários com uma ou duas cadeias de alquila longas, sendo um composto típico o metossulfato de dipalmitoiletil-hidroxietilamônio. Outros compostos catiônicos podem ser derivados de imidazólio, sais de aminas substituídas, ou sais de alcoxiamônio quaternário. Um dos compostos mais comuns das primitivas formulações era o cloreto de ("sebo" dihidrogenado)-dimetilamônio (DHTDMAC). Há três tipos principais de compostos de amônio quaternários usados na formulação de amaciadores de tecidos domésticos: compostos de dialquil-dimetilamônio, compostos de diamido-amônio alcoxilado, e compostos de imidazolínio.
[025] Os amaciadores que podem ser usados emcombinação com o composto de fórmula (I) são preferencialmente amaciadores de amônio quaternário tais como:TET: metilsulfato de di-(("sebo")-carboxietil)- hidroxietil-metilamônioTEO: metilsulfato de di-(oleocarboxietil)-hidroxietil-metilamônioTES : metilsulfato de diestearil-hidroxietil-metilamônio,TEHT: metilsulfato de di-(("sebo hidrogenado")- carboxietil)-hidroxietil-metilamônio, eTEP: metilsulfato de di-(palmítico-carboxietil)- hidroxietil-metil-amônio.
[026] Em referência a outros componentes opcionais, sem que isto tenha que ser visto como uma descrição exaustiva de todas as possibilidades que, por outro lado, são bem conhecidas dos peritos na técnica, podem ser mencionados os seguintes: a) outros produtos que melhoram o desempenho das composições amaciadoras, tais como silicones, óxidos de aminas, agentes tensioativos aniônicos, tais como etersulfato de laurilo ou sulfato de laurilo, sulfosuccinatos, agentes tensioativos anfóteros, tais como anfoacetato, tensioativos não iônicos tais como polisorbato, derivados de poliglucósidos, etc.b) produtos estabilizadores, tais como sais de aminas possuindo uma cadeia curta, que são quaternizados ou não quaternizados, por exemplo, de trietanolamina, N- metildietanolamina, etc., e também agentes tensioativos não iônicos, tais como alcoóis gordos etoxilados, aminas gordas etoxiladas, polissorbatos, e alquilfenóis etoxilados; usados tipicamente a um nível desde 0 a 15% em peso da composição,c) produtos que melhoram o controle da viscosidade, por exemplo, sais inorgânicos, tais como cloreto de cálcio, cloreto de magnésio, sulfato de cálcio, cloreto de sódio, etc; produtos que podem ser usados para reduzir a viscosidade em composições concentradas, tais como compostos do tipo glicol, tais como etilenoglicol, dipropilenoglicol, poliglicóis, etc; e agentes espessantes para composições diluídas, por exemplo, polímeros derivados de celulose, goma de guar, etc.,d) componentes para o ajustamento do pH, que está situado preferencialmente entre 4 e 6, tal como qualquer tipo de ácido inorgânico e/ou orgânico, por exemplo, ácido clorídrico, sulfúrico, fosfórico, cítrico, etc.,e) agentes que melhoram a libertação da sujidade, tais como os polímeros ou copolímeros conhecidos, baseados em tereftalatos, f) agentes conservantes bactericidas, g) outros produtos, tais como antioxidantes, corantes, perfumes, germicidas, fungicidas, agentes anti- corrosivos, agentes anti-rugas, opacificantes, abrilhantadores óticos, agentes para brilho nacarado, etc.,
[027] O amaciador de tecidos de acordo com a invenção pode assumir uma diversidade de formas físicas, incluindo as formas líquida, líquido-gel, tipo pasta, espuma, quer em forma aquosa ou não aquosa, pó, granular, e em comprimidos. Para uma melhor dispersabilidade, uma forma preferida da composição é uma forma líquida, e na forma de uma dispersão aquosa em água. Quando se encontra em uma forma líquida, a composição pode ser também fornecida com meios dispensadores, tais como um dispensador pulverizador ou em aerossol.
[028] Quando se encontra em uma forma líquida, um tal amaciador de tecidos pode conter de 0,1% a 20% em peso de um agente amaciador de tecidos, no caso de amaciadores de tecidos normalizados (diluídos), mas pode conter níveis mais elevados, até 30% ou mesmo 40% em peso, no caso de amaciadores de tecidos muito concentrados. Habitualmente, a composição pode conter também água e outros aditivos, que podem providenciar o equilíbrio da composição. Os veículos líquidos apropriados são escolhidos entre a água, solventes orgânicos e misturas dos mesmos. O veículo líquido empregado nas presentes composições é preferencialmente, pelo menos principalmente, a água, devido ao seu baixo custo, segurança, e compatibilidade ambiental. Podem ser usadas misturas de água e solventes orgânicos. Os solventes orgânicos preferidos são: alcoóis monoídricos, tais como etanol, propanol, isopropanol ou butanol; alcoóis dihídricos, tais como glicol; alcoóis trihídricos, tais como glicerina, e alcoóis polihídricos (poliol).
[029] Os amaciadores de tecidos, líquidos, são preparados habitualmente fundindo os ingredientes amaciadores e adicionando a massa fundida à água quente, mediante agitação, para dispersar os ingredientes insolúveis em água.
[030] O amaciador de tecidos, de acordo com a invenção, pode ser usado em um processo denominado de enxaguamento, em que primeiro é diluído um amaciador de tecidos, tal como foi definido acima, em uma solução aquosa da calda de lavagem. Em seguida, os tecidos lavados que tenham sido lavados com uma solução detergente e opcionalmente enxaguados em uma primeira etapa de enxaguamento ineficiente ("ineficiente" no sentido em que o detergente e/ou a sujidade residuais podem ser arrastados com os tecidos) são colocados na solução de enxaguamento com a composição diluída. O amaciador de tecidos pode, evidentemente, ser também incorporado no banho aquoso, logo que os tecidos tenham sido imersos no mesmo. A seguir a esta etapa é aplicada agitação aos tecidos na solução do banho de enxaguamento, obrigando a espuma saponosa a desfazer-se, e a sujidade e o agente tensioativo residuais são removidos. Os tecidos podem ser então opcionalmente torcidos, antes da secagem.
[031] Consequentemente, é facultado um método para o enxaguamento de tecidos, o qual compreende as etapas de se colocarem em contato tecidos, preferencialmente lavados previamente em uma solução de detergente, com uma composição amaciadora ou com um amaciador de tecidos de acordo com a invenção. O assunto da invenção também inclui a utilização de um amaciador de tecidos da presente invenção para conferir a maciez dos tecidos aos tecidos que tenham sido lavados em uma solução de detergente com muita espuma, ao mesmo tempo que se proporciona, no enxaguamento, uma redução da espuma ou da sua formação, e sem a criação de flocos indesejáveis.
[032] A presente invenção se refere também a um método para o amaciamento de um tecido, compreendendo a colocação de uma composição amaciadora de acordo com a invenção, durante um ciclo de lavagem de uma máquina de lavagem de tecidos, em contato com um meio aquoso compreendendo a referida composição amaciadora.
[033] O processo de enxaguamento pode ser realizado manualmente em bacias ou baldes, em uma máquina de lavagem não automática, ou em uma máquina de lavagem automática. Quando é realizada a lavagem manual, os tecidos lavados são removidos da solução de detergente e torcidos. O amaciador de tecidos da presente invenção pode ser pois adicionado a água fresca, e os tecidos são depois enxaguados, diretamente ou depois de uma primeira etapa opcional ineficiente de enxaguamento, na água que contém a composição, de acordo com os hábitos de enxaguamento convencionais. Os tecidos são depois secos, utilizando meios convencionais.
[034] A invenção é ilustrada adiante nos seguintes exemplos não limitativos.
[035] Informação sobre o material:- Cetil betaína (CB)- Cocoamidopropil-dimetilbetaína (CAPB)- Cloreto de di-("sebo hidrogenado")- dimetilamônio (DHT)- Metilsulfato de di-(palmítico-carboxietil)- hidroxietil-metilamônio (TEP)
[036] Os tecidos que são testados na parte experimental, são os seguintes:- pano inglês: conteúdo 100% de fibra de algodão / tecido / Usado para o método de reumidificação para o estudo da absorvência de água- Tecido felpudo: conteúdo 100% de fibra de algodão / construção de fio enrolado / Usado para todos os outros métodos de avaliação.I. PROCEDIMENTO DE PRÉ-TRATAMENTO, SECAGEM E TRATAMENTO AMACIADOR:1) MÉTODO DE PRÉ-TRATAMENTO DO TECIDOModelo da máquina de lavagem: ELBA EWF 625Agente tensioativo: SLS (28% ativo)Dosagem de detergente: 10,0 g/10 peças de toalhas de algodão (0,6 kg)Modo de lavagem: 1 lavagem principal, 3 enxaguamentos, esvaziamento e 1 torçãoTemperatura de lavagem: 25 °C2) SECAGEM DO TECIDO
[037] Todos os tecidos são secos suspensos emum quarto úmido (temperatura a 20±1,0 °C e umidade a 55±3%), durante a noite, para permitir aos tecidos secarem e equilibrarem eficientemente antes de uso posterior.3) TRATAMENTO COM O AMACIADORDosagem do amaciador: 1,0% em peso de formulação de amaciador (5,0 ou outra % ativa) em 150 ppm de água dura.Tempo de imersão: 30 min Temperatura: 25 °CSem enxaguamento e secagem suspenso em quarto com umidade.II. RESULTADOS E PROPRIEDADES
[038] Os resultados para comparações de maciez pelo método de inclinação são mencionados na Tabela 1; quanto mais curto for o comprimento de dobragem, melhor é a maciez.
[039] Método de inclinação: Método de Avaliação da Maciez da Norma Nacional Chinesa GB/T 18318.1-2009 Têxteis - determinação do comportamento de dobragem - Parte 1: Método de inclinação
[040] Resultados da influência de aditivos no efeito de macieztestada pelo método de inclinação, quanto mais curto for o comprimento de dobragem, melhor é a maciez.
[041] Quando é usado ácido graxo ou álcool graxo como um aditivo para cetil betaína, o efeito amaciador é muito melhorado, comparável ou mesmo melhor do que TEP.
[042] Os resultados para comparações de maciez pelo método do teste sensorial com 6 especialistas são mencionados na Tabela 2.
[043] Método do teste sensorial: guia da normaASTM D5237-05 revista para a avaliação da maciez de tecidos. O ensaio em branco foi ajustado como controle, com a maciez variando desde 0, que significa a mais dura. Um outro tecido foi tratado com um outro tipo de amaciador EAQ com maciez variando desde 5, como controle, que significa o mais macio.
[044] Parece pois que o OB ou CB proporcionam maciez em comparação com compostos usados classicamente nas composições amaciadoras.
[045] Os resultados para a absorvência de água são mencionados na Tabela 3.
[046] Avaliação da capacidade de absorvência de água pelo método de reumidificação: guia da norma ASTM D5237-05 revista para a avaliação da maciez de tecidos
[047] Parece pois que o CB e o OB proporcionam uma capacidade de absorvência de água equivalente ou superior, em comparação com compostos usados classicamente nas composições amaciadoras.
[048] Os resultados para a avaliação da natureza fofa são mencionados na Tabela 4.
[049] Tiras de tecido, de um certo tamanho, tratadas com amaciador, foram empilhadas camada por camada. Foram aplicados um peso leve (100,0 g) e um peso pesado (550,0 g) no topo da camada de tiras empilhadas, e é medida a altura da pilha de tiras após 15 segundos, como T100 g e T550 g, respectivamente. Quanto maior for a diferença de altura da pilha, com os pesos leve e pesado, mais fofas são as tiras de tecido.
[050] Formulação do grau de natureza fofa:
[051] % de natureza fofa = (T100g- T550g)/T550g*100%
[052] Aparelho do método camada por camada: Número de camadas: 15 camadas / dimensão da amostra: 50 ± 1mm de largura e 80 ± 1mm de comprimento/ peso leve: 100,0 g de peso normal / peso pesado: 550,0 g de peso normal.
[053] Parece pois que o CB proporciona uma capacidade de natureza fofa equivalente ou superior, em comparação com compostos usados classicamente nas composições amaciadoras.
[054] Foram feitas 4 formulações por adição de 5 % em peso de composto de betaína e opcionalmente 0,5 % em peso de álcool palmítico em água. Após manter estas formulações à temperatura ambiente, a homogeneidade das referidas formulações é expressa da seguinte forma: A. Formulação contendo 5 % em peso de cetil betaína: dissolução total de cetil betaína e observação visual de um meio homogêneo.B. Formulação contendo 5 % em peso de cetil betaína e 0,5% de álcool palmítico: dissolução total de cetil betaína álcool palmítico e e observação visual de um meio homogêneo.C. Formulação contendo 5 % em peso de octadecil diMe betaína: observação visual de uma suspensão com partículas que não podem ser dissolvidas. Mesmo com um aquecimento da formulação até 55 C, a formulação continua heterogênea com parte no topo.D. Formulação contendo 5 % em peso de octadecil diMe betaína e 0,5% de álcool palmítico: observação visual de uma suspensão com partículas que não podem ser dissolvidas e uma separação de fase severa. Mesmo com um aquecimento da formulação até 55 C, a formulação continua heterogênea com parte no topo.
Claims (9)
1. COMPOSIÇÃO AMACIADORA, caracterizada por compreender pelo menos um composto amaciador de tecidos de fórmula (I):R1-N+(CH3)2-CH2-COO- (I),em que R1 é C16-alquila; eum ácido carboxílico C10-C22 e/ou um álcool C10-C22 ou álcool caprílico,em que a relação de peso do composto de fórmula (I) para os ácidos carboxílicos C10-C22 e/ou os álcoois C10-C22 ou álcool caprílico fica compreendida no intervalo entre 4:1 e 50:1.
2. COMPOSIÇÃO AMACIADORA, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pela referida composição compreender entre 0,1% e 20% em peso de um composto amaciador de tecidos de fórmula (I).
3. COMPOSIÇÃO AMACIADORA, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizada pelo composto de fórmula (I) ser cetil betaína.
4. COMPOSIÇÃO AMACIADORA, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizada pelos ácidos carboxílicos C10-C22 serem escolhidos do grupo consistindo em ácido cáprico, ácido láurico, ácido mirístico, ácido palmítico, ácido esteárico, ácido araquídico e ácido behênico.
5. COMPOSIÇÃO AMACIADORA, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizada pelos álcoois C10-C22 serem escolhidos do grupo consistindo em álcool laurílico, álcool miristílico, álcool palmitílico, álcool estearílico, álcool araquidílico e álcool behenílico.
6. COMPOSIÇÃO AMACIADORA, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizada pelo pH da composição estar compreendido na faixa de 3 a 7, medido a 20 °C.
7. MÉTODO PARA A LAVAGEM DE TECIDOS, caracterizado por compreender as etapas de se colocarem em contato tecidos, preferencialmente lavados previamente em uma solução detergente, com uma composição amaciadora conforme definida em qualquer uma das reivindicações 1 a 6.
8. MÉTODO PARA O AMACIAMENTO DE UM TECIDO, caracterizado por compreender a colocação em contato de uma composição amaciadora conforme definida em qualquer uma das reivindicações 1 a 6, durante um ciclo de lavagem de uma máquina de lavagem de tecidos, com um meio aquoso compreendendo a referida composição amaciadora.
9. UTILIZAÇÃO DE UM COMPOSTO DE FÓRMULA (I), conforme definido na reivindicação 1, caracterizada por ser como um amaciador de tecidos, comR1-N+(CH3)2-CH2-COO- (I),em que R1 é C16-alquila eum ácido carboxílico C10-C22 e/ou um álcool C10-C22 ou álcool caprílico,em que a relação de peso do composto de fórmula (I) para os ácidos carboxílicos C10-C22 e/ou os álcoois C10-C22 ou álcool caprílico fica compreendida no intervalo entre 4:1 e 50:1.
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